Roll, Pitch y Yaw explicados para principiantes

Contenido

Hay varios tipos diferentes de movimientos que tienen lugar cuando un dron está en vuelo.

La mayoría de estos movimientos se definen como balanceo, cabeceo y guiñada.

Pero, ¿qué son exactamente? ¿Y cómo pueden hacerlos los drones?

Queríamos armar la guía más grande sobre balanceo, cabeceo y guiñada en el espacio de los drones … así que aquí está.

¿Qué son Roll, Pitch y Yaw?

Balanceo, cabeceo y guiñada describen diferentes tipos de vuelo para un avión. A diferencia de un automóvil o un bote, los aviones pueden moverse a través de tres dimensiones del espacio. Los coches y los barcos solo pueden pasar por dos.

Esto hace que el movimiento de los aviones sea mucho más complejo y dinámico que el de otras formas de aviones.

Además del movimiento hacia adelante y hacia atrás, los aviones, como los drones, pueden realizar otros movimientos básicos a través del espacio tridimensional, y estos se describen como balanceo, cabeceo y guiñada.

Para comprender cómo se ven estos movimientos, imagínese mirando una pantalla gigante que tiene la imagen de un avión que se acerca.

Mini dron DJI Mavic

· Cámara de cardán de 3 ejes Quad HD de 12MP / 2. 7K

· Hasta 30 minutos de tiempo de vuelo

· Transmita video HD desde hasta 2.5 millas

· Número de modelo: CP.MA.00000120.01

399,00$

Comprar en Amazon

Las diferencias entre balanceo, cabeceo y guiñada

Que es Rodar?

Roll no es exactamente lo que parece en un vuelo con drones. Si bien podría sugerir que significa un giro horizontal, como un giro de barril, el giro en realidad se refiere al movimiento horizontal de un dron; izquierda y derecha.

Con la forma en que funciona la física de los drones, el dron se inclinará ligeramente en la dirección en la que necesita volar. Esta inclinación es rodar.

Que es Tono?

Este es un movimiento hacia adelante y hacia atrás. Pitch inclinará la nariz de un dron hacia arriba o hacia abajo según la dirección en la que quieras que vaya.

Que es Guiñada?

Este es un movimiento que se realiza en sentido horario o antihorario alrededor del eje central de la aeronave: una rotación. Imagina colocar tu dron en el piso y luego clavar un poste de metal justo en el medio en el suelo. Tu dron no podría moverse a ningún lado, pero podría girar en el poste. Podría guiñar.

La guiñada es análoga a girar a la izquierda o a la derecha en un bote.

¿Qué es Throttle?

Oh, ¿no preguntaste sobre el acelerador? Bueno, ¡te lo vamos a decir de todos modos! El acelerador es el movimiento vertical de un dron: aceleras para tomar vuelo desde el suelo y bajas suavemente el acelerador para bajarlo.

Cómo guiñar, cabecear y rodar en un controlador de dron

Para guiñar, simplemente debes empujar el joystick izquierdo del controlador hacia la izquierda o hacia la derecha. Esta es posiblemente la lección de vuelo con drones más fácil de dominar porque no está afectando su vuelo, solo la dirección en la que mira.

Realizar movimientos de tono y balanceos también es fácil y requiere que ejecutes los comandos más simples con tu control remoto, pero requieren un poco más de práctica para dominarlos.

Para lanzar, recuerda, eso es moverse hacia adelante o hacia atrás, empuja el joystick derecho en la dirección en la que desea ir.

Para rodar, usa el mismo joystick derecho que usarías para lanzar, pero simplemente muévalo hacia la izquierda o hacia la derecha.

Idealmente, deberías usar un dron con modo ‘sin cabeza’, que tienen la mayoría de los drones en estos días, lo que significa que no tienes que preocuparte por la dirección en la que mira la nariz de tu dron. En su lugar, simplemente puedes maniobrar el dron en función de la dirección en la que se encuentre.

Para acelerar, presione el joystick izquierdo hacia adelante. Para disminuir la altura, presiónalo hacia atrás.

Ahí tienes lo básico. El acelerador y la guiñada se manejan con el joystick izquierdo de un controlador de dron, mientras que el cabeceo y el balanceo se manejan con el derecho.

Para aquellos de ustedes que alguna vez han jugado juegos de PlayStation o Xbox, probablemente estarán acostumbrados a mover a su personaje con el joystick izquierdo. Acostumbrarte a mover tu dron con el joystick derecho requiere un poco de práctica, ¡pero puedes hacerlo!

Otros términos que quizás debas conocer son timón, que simplemente significa controlar la guiñada con el joystick izquierdo, alerón, que significa controlar el balanceo, y elevador, que significa controlar el cabeceo.

La ciencia: cómo funciona Roll, Pitch & Yaw en drones

Rollos

Los cuadricópteros operan bajo la influencia de cuatro rotores que llamaremos Rotor 1, Rotor 2, Rotor 3 y Rotor 4.

Supone que el Rotor 1 y el Rotor 3 giran en el sentido de las agujas del reloj, mientras que el Rotor 2 y el Rotor 4 giran en el sentido contrario a las agujas del reloj.

El movimiento en sentido horario y antihorario de los rotores del quadcopter significa que la velocidad angular neta del sistema es cero.

Y esto, a su vez, significa que, a pesar de que sus rotores giran en direcciones alternativas, el dron no girará continuamente, sino que volará de manera constante en el aire según sea necesario.

Ahora, supone que con el transmisor de tu dron, otra palabra para controlador, ingresa instrucciones para que tu dron gire hacia la derecha.

Al realizar un giro hacia la derecha, los motores que controlan los rotores en el lado derecho del dron, Rotor 2 y Rotor 3 en nuestro ejemplo, tendrán su velocidad de rotación o revoluciones por minuto disminuidas ligeramente.

Al mismo tiempo, los motores que controlan los rotores en el lado izquierdo del quadcopter (Rotor 1 y Rotor 4) tendrán su velocidad de rotación o revoluciones por minuto aumentadas en consecuencia.

Esto no hace que el dron pierda altitud, porque el empuje total que actúa sobre el sistema permanece igual y por lo tanto mantiene la altura del dron a pesar de las fuerzas de arrastre como la gravedad.

El dron tampoco gira fuera de control porque un rotor en el lado derecho gira en el sentido de las agujas del reloj, mientras que el otro gira en el sentido contrario a las agujas del reloj. Lo mismo ocurre con los rotores del lado izquierdo.

Esto mantiene el momento angular neto en cero, manteniendo el dron estable en lugar de hacerlo girar fuera de control.

La mayor velocidad de rotación en el lado izquierdo provoca un mayor empuje en este lado del cuadricóptero, lo que hace que este lado suba más. Lo contrario sucede en el lado derecho. La velocidad de rotación reducida significa que el dron se hunde en ese lado debido a la reducción del empuje en esa sección.

En pocas palabras: para moverse a la derecha, los rotores izquierdos del dron deben hacer más trabajo.

Lo que ves desde el suelo es un dron que se inclina en el lado derecho a lo largo de su eje longitudinal.

Los rollos en los que el lado izquierdo se eleva más alto que el derecho se conocen como rollos positivos en los círculos de aviación. Moverse a la izquierda, donde el lado derecho es más alto y sus rotores están trabajando más duro, se conoce como rollo negativo.

Tono

La ciencia detrás del tono es idéntica a la del balanceo, excepto que los rotores que funcionan en conjunto se cambian.

En lugar de que nuestros rotores de la izquierda trabajen juntos para ir a la derecha, o de que nuestros rotores de la derecha giren más rápido para ir a la izquierda, se dividen y se unen, uno a la izquierda y otro a la derecha, para convertirse en rotores delantero y trasero.

Para inclinarse hacia adelante, los rotores traseros girarán más rápido y los rotores delanteros girarán más lentamente. Ocurre lo contrario al lanzarse hacia atrás.

Nuevamente, el empuje total sigue siendo el mismo y, por lo tanto, el dron puede mantener una altura constante, incluso si estás alterando la dirección en la que está volando.

Guiñada

El empuje puede considerarse una fuerza de empuje. En un avión, es la fuerza que lo mueve por el aire. En su dron, es lo que empuja a su dron en cualquier dirección: hacia adelante, hacia atrás y hacia arriba.

Para generar empuje en una aeronave, generalmente existe una interacción entre los motores y un sistema de propulsión.

Además de esto, el par es cualquier fuerza que causa la rotación. Incluso genera torque cuando realiza tareas mundanas como girar la perilla de una puerta, presionar el pedal de una bicicleta y usar una llave para apretar un tornillo.

Por lo tanto, un rotor giratorio es accionado por fuerza de par. Por eso gira. La magnitud del torque es igual a la magnitud de la fuerza que lo causa.

Solo para que tu conocimiento sea completo, debes tener en cuenta que las fuerzas adicionales actúan sobre el dron además del torque y el empuje. Estas se conocen como fuerzas de arrastre y actúan hacia abajo (gravedad) y en direcciones opuestas (fricción) a cualquier dirección en la que se mueva el dron.

El momento angular de un dron (qué tan rápido gira, o incluso si gira) depende de qué tan rápido giran los rotores del dispositivo.

En el caso de un quadcopter, donde dos conjuntos de rotores giran en la dirección opuesta, el momento angular del sistema (también conocido como el dron) es cero. Hasta que decidas guiñar.

Mientras no se aplique un par externo al dispositivo, que podría ser tan simple como una ráfaga de viento en un escenario real, el momento angular total del dron permanecerá constante en cero.

En este estado, el dron permanece mirando en una dirección, sin girar ni a la izquierda ni a la derecha, y sin girar sobre su centro de gravedad.

Si eso cambia, por ejemplo, la velocidad angular se vuelve mayor que cero, entonces el dron se desviará en la dirección en la que se aplica la fuerza dominante.

Los rotores en sentido horario tienen un momento angular positivo y los rotores en sentido antihorario tienen un momento angular negativo.

Para girar en el sentido de las agujas del reloj, su dron simplemente acelera sus rotores que giran en el sentido de las agujas del reloj y ralentiza sus rotores en sentido antihorario.

Nuevamente, debido a que el empuje general no ha cambiado, el dron puede flotar en el aire incluso mientras gira.

 

 

      Volando con Drones
      Logo