En las redes de sensores inalámbricos (WSNs), la eficiencia de la transmisión de datos en un tiempo limitado es crítica, especialmente para sensores diseñados con baterías pequeñas. En este documento, diseñamos un esquema de transmisión cooperativa con una función de carga de energía en una WSN donde se considera un vehículo aéreo no tripulado (UAV) para la recolección de datos sensoriales y carga de energía. Especialmente, los nodos sensores son alimentados por el UAV para su transmisión de datos. En la primera fase, el UAV transmite la señal de energía a los nodos sensores distribuidos en el suelo. Toda la energía recibida por los nodos sensores se utiliza para recolectar y transmitir los datos sensoriales al UAV. En la segunda fase, se realizan transmisiones de datos locales entre los nodos sensores colaboradores en un clúster. En la tercera fase, los nodos cooperativos envían los datos sensoriales recolectados al UAV en forma de transmisión cooperativa. En el esquema propuesto, descubrimos que el tamaño de la constelación de modulación y la proporción de tiempo asignada a cada fase eran los factores clave que afectaban la eficiencia de la transmisión de datos. Para lograr la máxima transmisión de datos, se encontraron el tamaño óptimo de la constelación de modulación y la proporción de tiempo óptima de cada fase utilizando el método del multiplicador de Lagrange. Los resultados numéricos muestran que el esquema propuesto con el tamaño de constelación óptimo y la proporción de tiempo óptima puede superar al esquema existente en cuanto a la eficiencia de transmisión de datos.