En una era donde la tecnología avanza a pasos agigantados, un equipo de científicos de la Universidad del Sur de Dinamarca ha desarrollado un sistema revolucionario que promete cambiar el juego para las operaciones de drones: un sistema de drones completamente autónomo capaz de auto-recargarse al aterrizar en líneas de alta tensión. Esta innovación no solo extiende significativamente la duración de las misiones sino que también abre un abanico de posibilidades para su uso en diversas aplicaciones.
Carga autónoma en líneas de alta tensión para operaciones ininterrumpidas de drones
El corazón de esta tecnología radica en su sistema de navegación a bordo, el cual permite al dron localizar las líneas de alta tensión y aproximarse para aterrizar. Un mecanismo de agarre accionado pasivamente se encarga de sujetar el cable de la línea de alta tensión durante el aterrizaje.
Posteriormente, un circuito de control ajusta el campo magnético dentro de un transformador de corriente de núcleo partido, lo cual proporciona la fuerza de sujeción necesaria para mantener al dron en su lugar, así como la recarga de su batería.
Este sistema fue evaluado en un entorno activo al aire libre con líneas de alta tensión de tres fases, demostrando varias horas contiguas de operaciones de drones completamente autónomas. Estas operaciones incluyeron múltiples ciclos de vuelo, aterrizaje, recarga y despegue, validando la capacidad del sistema para una resistencia operacional extendida, esencialmente ilimitada.
Más allá de la vida útil de la batería
La vida útil de la batería deja de ser una preocupación cuando los drones tienen la capacidad de recargarse en las líneas de alta tensión según sea necesario. Este innovador cuadricóptero experimental, desarrollado por Viet Duong Hoang y sus colegas, se mantiene en el aire prácticamente de manera indefinida gracias a esta tecnología de carga.
Inicialmente diseñado para realizar inspecciones de líneas de alta tensión, este dron aprovecha su proximidad a las líneas para realizar sus tareas de manera más eficiente. El equipo comenzó con un marco de dron de fibra de carbono Tarot 650 Sport, al cual añadieron un sistema de propulsión de quadcopter eléctrico, una batería de litio-polímero de 7,000 mAh y componentes electrónicos tales como un microcomputador Raspberry Pi 4 B, un módulo de piloto automático Pixhawk V6X, un radar de onda milimétrica y una cámara de video RGB.
Lo más destacado es la incorporación de un agarrador de línea de alimentación activado pasivamente en la parte superior del dron. Este dispositivo se encuentra dentro de una guía de cable compuesta por dos brazos inclinados hacia adentro y separados entre sí. Cuando el software a bordo detecta que la batería está baja, el dron utiliza su cámara y radar para localizar la línea de alta tensión más cercana y se dirige directamente hacia ella desde abajo.
Funcionamiento y pruebas de campo
Al alcanzar la línea de alta tensión, la guía de cable dirige la línea hacia el agarrador. A medida que la línea ingresa, presiona sobre dos cintas de elastómero que cubren el espacio abierto entre los dos lados de goma del agarrador, lo que hace que estos lados se cierren rápidamente sobre la línea de alta tensión, todo esto sin necesidad de electricidad.
Una vez que la línea está asegurada, un circuito de control magnético se activa para alimentar el agarrador, manteniéndolo firmemente cerrado alrededor de la línea mientras el dron cuelga debajo. Un cargador inductivo ubicado en la parte superior del dron comienza entonces a extraer corriente de la línea de alta tensión. Cuando la batería del dron está completamente cargada, el agarrador se abre y el dron puede reanudar sus labores de inspección de líneas.
Se requiere solo una pequeña cantidad de empuje ascendente por parte del dron para activar inicialmente el agarrador. Además, si el voltaje de la línea de alta tensión es suficiente, sirve como fuente de energía para el circuito de control; de lo contrario, se utiliza la batería del dron.
En las pruebas de campo realizadas en las líneas de alta tensión del Aeropuerto HCA de Dinamarca, el prototipo de 4.3 kg fue capaz de operar por más de dos horas, recargando su batería cinco veces entre sesiones de inspección de líneas. Los científicos ahora trabajan en aumentar la robustez del sistema, con la esperanza de probarlo en ubicaciones más remotas y bajo condiciones meteorológicas adversas.
Vía sdu.dk
Deja una respuesta