Diseño, construcción y control de un hexacóptero de monitoreo

Abstract

Resumen .- Esta tesis de grado se centra en el diseño y construcción de un hexacóptero de monitoreo, construido con fibra de carbono para obtener el menor peso posible en la estructura y de esta manera poder aumentar la carga útil del equipo. En primera instancia se define una metodología de diseño donde se determinan las especificaciones técnicas que se requiere en el equipo. En el diseño de materialización se realizan los cálculos aerodinámicos para determinar la potencia requerida en los rotores, para ello se comparan dos teorías, la teoría de cantidad de movimiento y la teoría de elemento de pala, al finalizar este análisis se determina que cada motor requiere una potencia de 614,64 W. Para cumplir con los requerimientos de autonomía se utilizan hasta 6 baterías LiPo de 5000 mAh de capacidad de 6 celdas para obtener un voltaje de salida de 22,2 V. Con esta configuración se obtienen tiempos de vuelo continuo sin carga de 40 minutos. En conclusión este proyecto ha cumplido con todos los objetivos propuestos, donde, partiendo desde cero, se ha construido un hexacóptero con una capacidad de carga de 5 kg y una autonomía máxima de 40 minutos sin carga. Abstract.- The present work aims to perform the design and construction of a monitoring hexacopter, made of carbon fiber, in order to obtain the lightest structure possible and in this way, increase the aircraft payload. At first, the methodology of the hexacopter design was determined according to the required technical specifications and then a conceptual analysis was performed to determine all the device functions. In the design of materialization, the aerodynamic calculations were made in furtherance of determining the required power for the rotors. For this, two theories were compared, the momentum theory and the propeller theory. After performing this analysis it was possible to determine that each engine requires a power equal to 614,64 W. In pursuance of the autonomy requirements, six LiPo batteries of 5000 mAh, with six cells in order to get an output voltage of 22,2 V, were used. This configuration allows obtaining times of continuous flight without load of 40 minutes. In conclusion, this work has accomplish the proposed objectives, where, starting from the very beginning, a hexacopter has been built with a loading capacity of 5 kg and a maximum autonomy of 40 minutes without any load