Conheça os Principais Componentes de um Drone

Nos dias de hoje, os drones estão sendo amplamente utilizados nos mais variados setores e, portanto, saber pilotar o veículo é um grande diferencial no ambiente de trabalho. De fato, segundo a FAA (Federal Aviation Administration), o mercado de drones para uso profissional deve triplicar até 2023. Nesse sentido, é fundamental conhecer os principais componentes de um drone para realizar eventuais manutenções no veículo e garantir a segurança durante o voo.

São vários os dispositivos e sistemas necessários para o devido funcionamento de um drone. Além disso, como existem diversos modelos no mercado, alguns componentes podem variar conforme a função e aplicação desejada. Assim, iremos citar, neste texto, os principais componentes presentes em grande parte dos multirrotores encontrados atualmente.

Motor

O motor é responsável, basicamente, por converter a energia provinda da bateria em energia mecânica, permitindo a movimentação do veículo. O mais utilizado nos atuais modelos de drone é o de corrente contínua e, geralmente, do tipo Brushless. Tais motores não possuem escovas em sua estrutura (peças submetidas ao atrito) e, dessa forma, emitem menos ruído durante a pilotagem. Além disso, configuram-se como uma opção mais eficiente do que os motores convencionais, já que a ausência de escovas elimina a necessidade de manutenção e prolonga a vida útil do componente.

No entanto, para a operação do motor Brushless, é requerido um equipamento denominado Electronic Speed Controller (ESC). Em resumo, esse dispositivo é encarregado de enviar sinais elétricos da placa controladora até o motor. Isso possibilita o controle da velocidade de rotação dos motores e, consequentemente, a alteração da velocidade do drone e a realização de manobras.

Bateria

A bateria tem a função de armazenar e fornecer energia para outros componentes durante o funcionamento do drone. Então, no momento de escolha do melhor modelo multirotor, é importante se atentar à capacidade de fornecimento de energia das baterias. Isso porque essa característica influencia diretamente na autonomia do drone, ou seja, no tempo máximo de voo sem necessidade de recarga.

Na maioria das vezes, utilizam-se baterias de Lítio em tais veículos aéreos, em especial o Polímero de Lítio (LiPo). Essas são capazes de conferir, simultaneamente, grande capacidade de armazenamento de energia e leveza. Dessa maneira, apresentam certas vantagens em comparação com outros modelos existentes no mercado.

Hélices

As hélices são primordiais justamente por utilizarem a potência de saída do motor e proporcionarem a força necessária para movimentar ou pairar o drone no ar. Nos quadricópteros (aeronaves que possuem quatro motores), normalmente se utilizam hélices com formatos diferentes e em pares, duas que giram em sentido horário e duas em anti-horário. Desse modo, torna-se possível a estabilização do multirotor no ar.

Além do mais, cada hélice se caracteriza por propriedades específicas, como o número de pás, o diâmetro e o passo. Esses parâmetros são devidamente considerados na fabricação, de forma a otimizar o voo e a vida útil do drone. Portanto, é importante se atentar a essas características caso seja necessário efetuar alguma alteração, para continuar assegurando a operação adequada do drone.

Frame

O frame é o principal componente estrutural de um drone. Essencialmente, ele é responsável por fixar as demais peças, bem como suportar as cargas e esforços atuantes durante o voo. Ademais, o formato e o peso do frame influenciam diretamente no desempenho aerodinâmico do drone. Dessa forma, é necessário fabricar a estrutura preferencialmente com um material capaz de conferir resistência, rigidez e leveza ao veículo.

Placa Controladora

Nesse dispositivo se encontram diversos sensores importantes para a estabilização do drone, como o acelerômetro, barômetro e os giroscópios. A placa controladora tem como primordial função receber sinais dos sensores e do rádio controle, processar esses dados e distribuir energia para outros componentes. Por esse motivo, ela também é conhecida como a “inteligência” ou “cérebro” do drone. 

Câmera

Um dos sensores mais comumente conhecidos nessas aeronaves é a câmera. Ela é utilizada para a captura de imagens, gravação de vídeos, navegabilidade do veículo e, inclusive, pode ser empregada para o sensoriamento remoto. Existem diversos tipos de câmeras que podem se embarcar nos drones como, por exemplo:

1. Câmera RGB: é denominada câmera convencional, e utiliza sensores baseados no sistema de cores RGB (Red, Green and Blue). Dessa forma, permite a obtenção de imagens e vídeos no espectro visível, sendo amplamente empregada em setores como a topografia e a fotografia e filmagem.
2. Câmera Multiespectral: é constituída a partir de vários sensores, capazes de detectar diferentes faixas do espectro luminoso. Com esse tipo de câmera, é viável, por exemplo, obter índices vegetativos como o NDVI e o NDRE, analisar a taxa de fotossíntese e o estado de saúde das plantas. Logo, detém um papel importante especialmente na área da agricultura.

GPS

Outro sistema extremamente relevante para o funcionamento da aeronave é o Global Positioning System (GPS). Essa tecnologia, presente na maioria dos drones, é capaz de determinar a posição geográfica do veículo por meio de dados provenientes de uma constelação de satélites. Nesse contexto, o GPS é essencial para realizar manobras, auxiliar na navegação e corrigir a influência do vento, permitindo a manutenção do drone em uma posição específica. Ademais, é fundamental em diversos modos de voo disponíveis, e quando se deseja gravar certo local para realizar um pouso autônomo.

Entretanto, para aplicações mais específicas com o drone, como, por exemplo, quando se requer maior precisão e confiabilidade nos dados geográficos, pode se empregar outras técnicas. Assim, métodos como o Real Time Kinematic (RTK) ou o Post-Processed Kinematic (PPK), por exemplo, que adotam processos de correção de coordenadas, são aplicáveis nesses casos.

Sensores anticolisão

Os sensores anticolisão são importantes dispositivos para garantir a segurança durante o voo. Isso porque permitem a detecção de objetos próximos e a prevenção de impactos. Usualmente, são compostos por sensores ópticos dispostos na superfície do drone, variando em quantidade e qualidade de acordo com o modelo do veículo.

Rádio Controle

O rádio controle é o componente com o qual o piloto tem contato direto no decorrer do voo. Ele possibilita que os comandos efetuados no manche sejam convertidos em movimentos do drone no espaço aéreo. Além disso, esse equipamento também é crucial na definição da distância máxima que o drone alcança sem que haja perda de sinal de rádio.

Quer saber mais?

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Autora: Rosana Russo