Desenvolvimento de um Veículo Aéreo Não-Tripulado - LARA ...

Capítulo 3
Hardware
“Hardware: the parts of a computer that can be
kicked.” –Jeff Pesis
3.1 Introdução
Parte essencial de um veículo aéreo não-tripulado é o seu hardware - ou seja, a aeronave em si,
todos os seus atuadores (servo-motores e motor), seu sistema de instrumentação, processamento
e comunicação. Esses dispositivos são parte essencial de qualquer aeronave, pois sem eles, não
existe controle ou atuação. Por esse motivo, todos esses dispositivos devem ser o mais confiáveis
possíveis, apelando até a múltiplas camadas de redundância em aeronaves comerciais.
Existem duas escolas principais quando se trata de hardware de veículos aéreos não-tripulados:
alguns grupos de pesquisa utilizam plataformas comerciais, utilizando aeronaves pré-instrumentadas
ou kits de instrumentação e controle de aeronaves, enquanto outros desenvolvem todo o sistema de
instrumentação do zero. A principal vantagem de se comprar um kit é o tempo que é economizado
e a suposta confiabilidade, porém, boa parte da flexibilidade da plataforma é perdida, além da
obrigação de se tratar com componentes do tipo “caixa preta”, onde não se há conhecimento dos
algoritmos e das técnicas empregadas.
Nesse trabalho, a segunda abordagem foi escolhida: o desenvolvimento de boa parte do hardware,
principalmente do sistema de instrumentação. Essa abordagem leva mais tempo, mas apresenta
um custo muito menor do que a primeira, além de permitir o acesso a todos os aspectos do
sistema - desde a calibração ao algoritmo de controle. Essa característica é essencial para uma
plataforma de pesquisa.
Esse capítulo visa documentar todas as etapas de projeto de hardware da aeronave, partindo
dos requisitos e dos equipamentos disponíveis do LARA e chegando em todo o projeto a nível de
sistema. Vale lembrar que muitas das decisões tomadas tiveram como base a experiência que os
autores adquiriram ao longo do curso de graduação, ou seja, elas contaram com a intuição como
complemento das justificativas técnicas.
Esse capítulo está organizado da seguinte maneira: primeiramente, os requisitos são definidos
na Seção 3.2. Todo o equipamento comprado para o projeto está na Seção 3.3, e a solução da
parte mecânica está na Seção 3.4. A escolha dos sensores e outros elementos do sistema de
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