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Un diseño de dron cuatróptero experimental de bajo costo para misiones autónomas de búsqueda y rescate en entornos sin GNSS

Autores: Allan, Shane; Barczyk, Martin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Un diseño de dron cuatróptero experimental de bajo costo para misiones autónomas de búsqueda y rescate en entornos sin GNSS


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Drones autónomos
Operaciones de búsqueda y rescate
Entornos sin GNSS
Sensores de bajo costo
Plataforma de drones aéreo
Entorno subterráneo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los drones autónomos pueden ser llamados a realizar operaciones de búsqueda y rescate en entornos sin acceso a señales del sistema de navegación por satélite global (GNSS), como minas subterráneas, cavernas subterráneas o túneles confinados. Si bien la tecnología para llevar a cabo tales misiones ha sido demostrada en eventos como el Desafío Subterráneo (Sub-T) de DARPA, el hardware desplegado para estas misiones depende de sensores pesados y costosos, como LiDAR, transportados por plataformas móviles costosas, como robots bípedos y multicópteros de gran carga, creando barreras para el despliegue y la capacitación con esta tecnología para todas menos las organizaciones de búsqueda y rescate más ricas. Para abordar este problema, hemos desarrollado una plataforma de dron aéreo de cuatro rotores personalizada, construida específicamente en torno a sensores de bajo costo y bajo peso con el fin de minimizar costos y maximizar el tiempo de vuelo para operaciones de búsqueda y rescate en entornos sin GNSS. Documentamos los diversos problemas que encontramos durante la construcción y prueba del vehículo y cómo se resolvieron, por ejemplo, un rediseño novedoso del fuselaje para manejar las maniobras agresivas de guiñada ordenadas por el marco de exploración FUEL que se ejecuta a bordo del dron. El sistema resultante se valida con éxito a través de un experimento de vuelo autónomo de hardware realizado en un entorno subterráneo sin acceso a señales GNSS. La contribución del artículo es compartir nuestras experiencias con otros grupos interesados en drones de búsqueda y rescate de bajo costo para ayudarles a avanzar en sus propios programas.

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