HISTORIA
Relacionado con la ingenieria aeronautica, un colega del norte del
pais nos envia informacion sobre una aeronave que se comporta
como helicoptero, sin embargo, su estructura esta basada en cuatro
motores verticales, los cuales permiten sus sustentacion y
propulsion en el aire. Este artilugio se le ha denominado
‘quadricoptero’, ‘quadrirotor’ o ‘quadrocoptero’.
La idea de estos aparatos no es nueva. Estos vehiculos figuran entre
los primeros mas pesados que el aire que pudieron realizar un
despegue vertical exitoso aunque con un rendimiento mas bien
pobre.
En 1922 el norteamericano George de Bothezat fue el primero en
hacer volar un aparato quadrirotor pero sin levantar mas de 5 metros
del suelo; el ejercito de los Estados Unidos finalmente puso fin al
contrato que mantenia con el.
En Europa, el quadrirotor del frances Etienne OEhmichen, construido
en 1922, consiguio un vuelo estacionario de cinco minutos en junio
de 1923, y en 1924 se elevo del suelo hasta 10 metros, realizando un
vuelo de siete minutos.
Para poder dirigir el quadrirotor hay que hacer que cada uno de los
pares de helices giren en el mismo sentido, pero cada par deben girar
en sentido opuesto. El control del movimiento del vehiculo se
consigue variando la velocidad relativa de cada rotor para cambiar el
empuje y el par motor producido por cada uno de ellos.
Recientemente se ha retomado el concepto de los quadrirotores para
utilizarlo en el diseno de vehiculos teledirigidos no tripulados
denominados UAV por siglas en inglés (Unmanned Aerial Vehicle)
o... simplemente 'drones', los cuales caen en el area del
aeromodelismo.
Estos artefactos han cambiado y mejorado de manera muy rapida
debido a los extraordinaria avances en la tecnologia electronica e
informatica. Ahora el quadrirotor, UAV o drone es capaz de
permanecer inmovil en el aire mucho mejor que los helicopteros
actuales porque puede volar con eficiencia de 70% y velocidad de
crucero a eficacia aerodinamica de 10, mientras un helicoptero
actual tiene eficiencia de 60% y velocidad de crucero EA de 4-5.
Un modelo especial de quadrirotor o quadricoptero es el ARdrone
el cual es similar en su estructura basica y aerodinamica a
otros modelos radiocontrolados, pero se diferencia de todos ellos en
que cuenta con un microprocesador y una serie de sensores entre los
cuales se incluyen dos camaras que le permiten captar lo que ocurre
a su alrededor, mas un conector Wi-Fi integrado que le permite
vincularse a dispositivos moviles personales que cuenten con los
sistemas operativos iOS, Android o Linux. Esto permite controlar al
cuadricoptero directamente desde esos dispositivos moviles,
mientras se reciben las imagenes y datos de telemetria de lo que los
sensores del drone estan captando.
Los drones o UAVs tienen un gran potencial en areas muy diversas,
ya que puede desplazarse rapidamente sobre un terreno irregular o
accidentado y superar cualquier tipo de obstaculo ofreciendo
imagenes a vista de pajaro y otro tipo de informacion recogida por
diferentes sensores.
Un sistema con multiples UAVs es aun mas robusto debido a la
redundancia que esto ofrece. Permite la cooperacion en paralelo
entre los drones, ayudandose unos a otros para, por ejemplo, cubrir
grandes areas en exteriores o crear redes de sensores moviles. Estos
enjambres de vehiculos aereos no tripulados pueden desplegarse
para realizar tareas de busqueda ante cualquier tipo de desastre
natural, como terremotos o ataques terroristas, ayudando a localizar
a personas que puedan necesitar ayuda.
Algunas de las aplicaciones donde se ha considerado que los drones
pueden ser de extrema utilidad son:
a) Busqueda de personas desaparecidas,
b) Fotografia, video y cartografia aerea;
c) Prevencion y control de incendios;
d) Seguridad y aplicaciones militares;
e) Parametrizacion del indice de
contaminacion luminica (medio ambiente);
f) Control y monitorizacion del estado
de los cultivos (agricultura);
g) Realizacion de mapas geologicos
sedimentologicos, mineralogicos y geofisicos (geología);
h) Control y monitorizacion de explotaciones
mineras y su impacto ambiental (mineria);
i) Inspeccion de obras desde el aire o estimacion de
impacto visual de grandes obras (ingenieria civil);
j) Control y analisis de multitudes;
k) Investigacion de una escena de un crimen
desde el aire o de accidentes de trafico;
l) Exploracion de lugares de dificil
acceso: cuevas, precipicios;
m) Grabacion y monitorizacion
de la situacion del trafico (movilidad y trafico); etc.
Un evidencia de las posibilidades y potencial de desarrollo que
pueden alcanzar los drones, fue mostrado recientemente
por Raffaello D'Andrea, quien es profesor de sistemas y control
dinamico asi como especialista en robots, en el Instituto Federal
Suizo de Tecnologia. Esta evidencia se trata de un video que grabo
en un laboratorio de robots para TEDGlobal donde realiza una serie
de demostraciones de las posibilidades de vuelo de quadrirotores
que piensan como atletas, es decir, solucionan problemas fisicos
complejos con algoritmos que les ayudan a aprender.
En estos ingeniosos experimentos, D'Andrea presenta a los drones
jugando a la pelota, realizando equilibrios y tomando decisiones en
conjunto. D'Andrea explora las posibilidades de la tecnologia
autonoma apoyandose en un equipo de artistas, arquitectos e
ingenieros, quienes aportan y combinan conocimientos academicos,
empresariales y artisticos. Las maquinas voladoras 'Arena' que el y
su equipo han creado, expone a los drones realizando acrobacias,
malabares con pelotas y mas. Mas aun, nos presenta a la
“Distributed Flight Array”, una plataforma de vuelo que consiste en
multiples vehiculos autonomos que son capaces de acoplarse con sus
companeros y volar de una forma coordinada. Es obvio que de estos
desarrollos seguramente surgiran un sinfin de aplicaciones practicas.