V 31 N 64

ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 64. PP. 40 – 49 DIC. 2016 ISSN 0185-6294
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE VEHÍCULOS AÉREOS NO TRIPULADOS BASADOS EN
TECNOLOGÍAS LIBRES PARA FINES DIDÁCTICOS Y DE INVESTIGACIÓN
Basto Uc, Omar Eduardo 1,2 , Sandoval Gío, Jesús 2 , Flores Novelo, Agustín Alfonso 2 y Hernández Benítez José Agustín 2
1 Instituto Tecnológico de Motul, Carretera Mérida-Motul, Tablaje Catastral Núm. 383, Motul, 97430 Yucatán. 2 Instituto Tecnológico de Mérida. Av.
Tecnológico Km 4.5, Plan de Ayala, 97118 Mérida, Yuc.
Autor de contacto: omar.basto@itsmotul.edu.mx; afloresnovelo@gmail.com; jesus_sandoval_gio@yahoo.com.mx; agustin.hernandez@itmerida.mx,
Recibido: 25/noviembre/2016 Aceptado: 19/diciembre/2016 Publicado: 31/diciembre/2016
RESUMEN
En este artículo se presenta el proceso de diseño y construcción de un Vehículo Aéreo no Tripulado (UAV). La etapa
presentada corresponde al diseño externo sin considerar algún método de control. Sus principales características radican en la
integración de tecnologías de hardware y software abiertas y de fácil aprendizaje. El dispositivo cuenta con conexiones
inalámbricas Bluetooth, Wi-Fi, radiofrecuencia, GSM/GPRS, posicionamiento GPS. También permite la adquisición de
variables físicas mediante el uso de una microcomputadora RaspBerry Pi, un microcontrolador Arduino, cámara de visión
infrarroja y normal, así como sensores, todo gobernado mediante una App multiplataforma. El objetivo del diseño es crear
una herramienta didáctica aplicable en investigación o en un aula de clase para apoyo en materias como teoría de control,
procesamiento digital de señales, programación, microcontroladores, optoelectrónica, control digital, entre otras. El prototipo
propuesto puede ser reproducible e impreso en una impresora 3D, fácilmente armable con circuitos comercialmente
disponibles y a la vez, programable para diversos usos.
Palabras clave: Dispositivo aéreo, Dispositivo didáctico, Multirotor, Tecnología abierta.
ABSTRACT
This paper presents the design and construction process of an unmanned aerial vehicle (UAV). The stage presented
corresponds to the external design without considering any method of control. Its main features are the integration of open
and easy-to-learn hardware and software technologies. The device has wireless connections Bluetooth, Wi-Fi, radiofrequency,
GSM/GPRS, GPS positioning. It also allows the acquisition of physical variables using a RaspBerry Pi microcomputer, an
Arduino microcontroller, infrared and normal vision camera as well as sensors, all governed by a cross-platform App. The
objective of the design is to create a didactic tool applicable in research or in a classroom for support in subjects such as
control theory, digital signal processing, programming, microcontrollers, optoelectronics, digital control, among others. The
proposed prototype can be reproducible and printed on a 3D printer, easily assembled with commercially available circuits
and at the same time programmable for various uses.
Keywords: Aerial device, Didactic device, Multirotor, Open technology.
INTRODUCCIÓN
Este documento presenta el diseño y la construcción de un
vehículo aéreo no tripulado también conocido como drone o
multirotor (UAV, por sus siglas en inglés) para fines
didácticos utilizando software y hardware libre, así como la
información para la elección de materiales electrónicos, el
diseño de la estructura principal (frame), modelo de control
del dispositivo, desarrollo de una App multiplataforma y una
lista de materiales para poder desarrollarla. El enfoque surge
por la necesidad del Instituto Tecnológico Superior de Motul
de tener una herramienta didáctica que pueda ser
reprogramable, de fácil adaptación de sensores o dispositivos
electrónicos, que tenga un costo asequible y que pueda ser
utilizado por estudiantes o investigadores para poner en
práctica sus conocimientos en diversas disciplinas.
Para lograr lo anterior se pretende emplear tecnologías de
código y desarrollo abierto, de fácil aprendizaje y
universales, así como sensores y actuadores compatibles con
esta tecnología con finalidad de hacer un dispositivo versátil,
reprogramable y ampliable a según la necesidad de uso.
Algunos modelos son basados en tecnologías abiertas, pero
de manera parcial o total o bien, su costo lo hace
inalcanzable. Este documento está dirigido a cualquier
persona que realice proyectos interactivos o investigaciones
de tal forma que puede reproducirlo teniendo los materiales
y herramientas necesarias.
Procedimiento de diseño
MATERIAL Y MÉTODOS
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A