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Procedimiento de diseño de un sistema de bajo costo para la reposición de energía en un UAV quadrotor a través de un mecanismo de intercambio de baterías

Autores: Lozano-Hernández, Yair; Martínez de la Cruz, Ismael; Gutiérrez-Frías, Octavio; Lozada-Castillo, Norma; Luviano-Juárez, Alberto

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Procedimiento de diseño de un sistema de bajo costo para la reposición de energía en un UAV quadrotor a través de un mecanismo de intercambio de baterías


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Diseño
Construcción
Reabastecimiento de energía
Cuadricóptero
Baterías
Proceso de intercambio

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento describe el diseño y la construcción de una estación de servicio de recarga de energía para un cuadricóptero. El prototipo incluye un pequeño número de actuadores, lo que lo convierte en una solución de bajo costo. El sistema consta de tres baterías: dos cargadas y una descargada (dentro del cuadricóptero). Una vez que el cuadricóptero aterriza, se selecciona la batería con la carga más alta, que luego se intercambia por la batería descargada. Para realizar esta acción, se utiliza el control de posición, en el cual el valor deseado depende de la ubicación del sensor que detecta el voltaje más alto. Además, el sistema tiene un diseño mecánico que facilita el acoplamiento del vehículo aéreo no tripulado (VANT) con la estructura para el intercambio de baterías, asegurando que la batería descargada siempre esté en la misma posición. Asimismo, se presenta el diseño de un mecanismo para liberar y sostener la batería colocada en el cuadricóptero, que funciona mediante sensores de voltaje y fuerza que identifican el instante en que la batería está descargada y cuando el VANT ha aterrizado en la plataforma de intercambio, iniciando así el proceso de intercambio. Igualmente, se detallan los criterios para seleccionar los elementos utilizados, adquirir y procesar señales, y las rutinas para cambiar baterías.

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