Si estás aquí leyendo esto, algo te ha inspirado a investigar un poco sobre los drones FPV. Como principiante en FPV, puede resultar un tanto abrumador al comenzar, pero sigue avanzando; las recompensas son mucho mayores que los desafíos. Esta sección de DronesHD está aquí para ayudarte a navegar por esos desafíos y brindarte una buena cantidad de conocimientos sobre lo que necesitas saber para continuar. Aunque no es todo lo que abarca el mundillo, sí que tendrás una buena base de conocimientos para comenzar en FPV.
¿Qué es FPV? Simplificado para un principiante, FPV o Vista en Primera Persona (del inglés First Person View) es la experiencia más especial de interactuar con tu drone a través de un nivel de inmersión que es inigualable para cualquier cosa que no sea la realidad virtual. En su esencia primordial, te transporta a ti, el piloto, en el cuerpo de una veloz y ágil máquina voladora altamente precisa. Te proporciona una vista completamente nueva y asombrosa del mundo que te rodea, que solo aquellos que vuelan FPV pueden experimentar. Realmente hay tres escuelas diferentes de vuelo con drones FPV: carreras, estilo libre y fotografía aérea. No hay nada que diga que no puedas hacer más de una de estas, o incluso las tres. Cada una tiene sus aspectos emocionantes y cuentan con una comunidad propia para ayudarte durante tu viaje.
Vuelo Estilo Libre Volar en estilo libre se trata de tu entorno, tu drone, y la interacción entre ambos. Puede ser encontrar ese nuevo hueco por el que tu drone apenas cabe, esquivar ramas invisibles mientras sobrevuelas un lugar apartado en la naturaleza, encontrar entornos nuevos para explorar o, por qué no, aprender ese nuevo truco que viste en el video de vuelo de alguien. El estilo libre es una forma de expresión en el vuelo, más centrada en acrobacias y en explorar tu entorno. El estilo libre también tiene el beneficio adicional de ayudarte a prepararte para las carreras al llevar los límites de tu drone al extremo a través del aprendizaje del control. Como principiante en drones FPV, es probable que aquí sea donde comiences en tu viaje.
Fotografía Aérea La fotografía aérea es exactamente eso, ver y grabar cualquier cosa que elijas desde el aire. Esta es una excelente manera de explorar el mundo que te rodea y te brinda una experiencia única al llevar tu fotografía literalmente a un nivel completamente nuevo. La fotografía aérea también tiene muchos usos prácticos, como mostrar vistas únicas de eventos deportivos, grabar acontecimientos fascinantes de la naturaleza como puede ser un volcán en plena erupción o incluso grabar películas desde nuevas perspectivas.
Carreras FPV Las carreras de drones FPV consisten en volar en solitario o con un grupo de pilotos a través de una serie de obstáculos, banderas y puertas. Al igual que en todas las carreras, el objetivo es obtener el primer lugar, ya sea venciendo a todos los demás pilotos en la línea de meta o logrando el mejor tiempo en la pista. Aunque esto puede sonar simple al principio, la mayoría de las pistas no solo pondrán a prueba el límite en términos de velocidad, sino que también probarán tu capacidad para maniobrar tu drone en todos los aspectos del control. Muchas carreras se reducen a quién tiene los reflejos más rápidos y puede encontrar el mejor trazado en la pista flotante.
Contenidos
Cómo funcionan los drones FPV
Un drone tiene cuatro puntos de control: balanceo, inclinación, rotación y empuje, y cada uno de estos funciona de forma independiente y también puede funcionar juntos para crear movimientos más complejos. Comencemos con un ejercicio para mostrar cada uno de estos controles. Extiende la mano frente a ti con la palma hacia abajo. Mueve tu mano de un lado a otro, eso es tu balanceo. Ahora, inclina tu mano hacia adelante y hacia atrás, eso sería la inclinación. Manteniendo tu mano con la palma hacia abajo, gira tu mano a la izquierda y luego a la derecha, eso es un ejemplo de rotación. Por último, nuevamente con la palma hacia abajo, levanta tu mano en el aire y luego bájala, ahí tienes tu empuje. Ahora, cuando comiences a combinar el balanceo con el empuje, tu drone se desplazará hacia la izquierda o hacia la derecha. Cuando inclines hacia adelante, el drone comenzará a moverse hacia adelante, y cuando inclines hacia atrás, se moverá hacia atrás. La rotación se usa generalmente para cambiar tu rumbo o la dirección hacia la que está mirando tu drone. Cuanto más empuje proporcionas, más rápido ganará altitud el drone, y el balanceo y la inclinación cambiarán la dirección de tu drone.
Montar tu propio drone o comprar uno preconstruido, ahí está la cuestión. Si bien no hay vergüenza en comprar un drone ya montado, y hay excelentes fabricantes por ahí, hay que tener en cuenta un aspecto: vas a estrellar tu drone muchas veces. Muchas. Hay momentos en los que una pieza no sobrevivirá a tu choque, o un cable se soltará, y a menos que seas fantástico con la electrónica, es posible que no sepas cómo hacer reparaciones. Al construir tu primer drone FPV, comprenderás cómo funcionan las piezas en conjunto, y entenderás cómo reparar cualquier elemento que pueda estar dañado.
Componentes de un drone FPV
Las partes y componentes de los drones FPV se pueden dividir en tres categorías distintas: el sistema de vuelo, el sistema de energía y el sistema FPV. El sistema de vuelo consta de motores, hélices, variadores (ESC), controladora, el receptor de radio y la emisora. El sistema de energía consta de las baterías y la placa de distribución (PDB). El sistema FPV contiene la cámara de vuelo, el emisor de video (VTx) y las gafas. Aunque los drones pueden volar sin el sistema FPV, y muchos pilotos disfrutan de la experiencia, añadir el sistema FPV suma un nivel de inmersión que hace que la experiencia sea mucho más gratificante.
Frame
Los frames son la columna vertebral, el esqueleto de tu drone. Esto es a lo que se montarán todos tus componentes y, en última instancia, dictará el aspecto de tu drone. Hay cientos de diseños de frames disponibles, y muchos pilotos crean sus propios frames personalizados que se adaptan a sus estilos de vuelo individuales. Los frames se miden en milímetros, no de adelante hacia atrás, sino en diagonal desde el centro del soporte del motor en un brazo hasta el centro del soporte del motor en el brazo directamente diagonal desde él. Esto te dará información general sobre el tamaño total del frame para que sepas qué esperar. También te dará una idea del tamaño de una hélice para la que está diseñado el frame (la mayoría de los frames te indicarán qué tamaño de hélice está diseñado). Los frames a menudo están diseñados con un propósito específico en mente, ya sea carreras o estilo libre. Aunque podrías hacer ambas cosas con cualquier tipo de frame, el rendimiento a menudo estará sesgado hacia uno. Esto es algo a tener en cuenta al seleccionar tu frame.
Componentes del Sistema de Vuelo
Controladora de Vuelo
La controladora de vuelo es esencialmente el cerebro de tu drone y es fácilmente el componente más complejo del sistema de vuelo. Dentro del mismo se encuentran sensores que informan al firmware incorporado sobre la orientación del drone y también reciben inputs del piloto y, utilizando los dos conjuntos de datos, envían comandos a los motores para mover el drone según lo ordenado. Los controladores de vuelo son equipos complejos que se pueden programar en diversos grados para poner a punto tu drone, tal como lo harías con un coche de carreras. También puedes determinar cuánto control deseas darle al controlador de vuelo sobre el drone, como permitirle nivelar automáticamente tu drone cuando no se le da un comando. La mayoría de los pilotos que vuelan drones FPV, sin embargo, vuelan en un modo llamado «Acro», que no permite que el FC controle el drone más allá de los inputs del piloto. Básicamente, solo ejercerá influencia para mantener la posición del drone según lo que el piloto haya ordenado.
Variadores (ESC)
Los ESC o variadores son componentes que toman las instrucciones dla controladora de vuelo y los traducen en comandos para los motores. Les indican a qué velocidad y en qué dirección girar y cuándo detenerse. Lo hacen recibiendo energía del sistema de energía y datos de la controladora de vuelo y convirtiendo eso en pulsos eléctricos que los motores utilizan. Al proporcionar más o menos energía, el motor gira más rápido o más lento en respuesta. Cada motor del drone tiene un ESC dedicado que lo impulsa, porque en un drone cada motor casi siempre girará a una velocidad diferente que sus motores compañeros. Esto se debe a las características de vuelo de los drones, el equilibrio y las influencias externas como el viento. Al igual que la controladora de vuelo, el ESC tiene firmware que impulsa los cálculos.
Motores
Los motores proporcionan la potencia que eleva tu drone. La mayoría de los motores para drones son motores sin escobillas o brushless y funcionan utilizando energía de tres fases para impulsar electroimanes que hacen girar el motor. Estos motores se han usado durante muchos años en aeromodelismo y, aunque son relativamente pequeños, los motores sin escobillas son potentes. Son los componentes que consumen más energía de tu sistema.
Hélices
Las hélices proporcionan la fuerza de empuje del sistema de vuelo. Se conectan directamente a los motores a través del eje del motor y giran tan rápido como los motores. Hay muchos estilos y tamaños diferentes de hélices, todas fabricadas con diferentes materiales, diferentes ángulos de inclinación de la hoja, diferentes formas de hoja y diferentes números de hojas. Las hélices se clasifican en términos de tamaño, número de hojas y ángulo de inclinación de la hoja. Por ejemplo, si tienes una hélice 5 x 4.5 x 3, entonces tienes una hélice de 5 pulgadas, con un ángulo de inclinación de 4.5 pulgadas y un total de 3 hojas. El ángulo de inclinación se define como cuán lejos se moverá la hélice hacia adelante en una revolución. En el caso de nuestra hélice de ejemplo, se movería hacia adelante 4.5 pulgadas. Entonces, manteniendo todo igual, una hélice con un ángulo de inclinación de 3 pulgadas no generaría tanto empuje como nuestra hélice de 4.5 pulgadas al girar a la misma velocidad. El material del que está hecha la hélice también afectará la durabilidad de la hélice cuando golpee algo, como una rama de un árbol o el suelo, y también cambiará el peso de la propia hélice. Hacer girar una hélice más pesada también consumirá más energía de tu drone, así que debes encontrar el equilibrio adecuado aquí.
Receptor de Radio y Emisora
El receptor de radio (Rx) es el componente que recibe los comandos de la emisora y transmite esa información al controlador de vuelo. Aquí, lo mejor es elegir un Rx que coincida con tu emisora, a menudo determinado por la marca y el modelo de la misma. Hay muchas marcas de emisoras disponibles y esto suele depender de la preferencia del piloto. Deberías elegir un sistema de radio que se adapte a tus necesidades en términos de características, tamaño, ergonomía y alcance. Cuando se trata de seleccionar un receptor de radio, generalmente se reduce a las características y el tamaño, así como a la latencia del sistema de control en general. La latencia básicamente significa cuánto tiempo en milisegundos se tarda en implementar tus comandos desde la emisora tu drone, y la lógica estándar establece que una menor latencia es mejor.
Componentes del sistema de energía
Placa de distribución (PDB)
Las placas de distribución o PDB (del inglés Power Distribution Board) han ayudado a simplificar el cableado de un drone enormemente. No hace mucho, los componentes del drone obtenían su energía mediante un sistema complejo de cableado que conectaba directamente todos los componentes, pero luego las placas de distribución se volvieron populares. La batería se conecta a la placa a través de un conector y, desde allí, todos tus componentes se conectan a la placa de distribución. La placa simplemente proporciona energía a todos los componentes. Hay varias características en algunas placas más allá de la simple distribución de energía, como el filtrado de energía que ayuda a mantener la energía que llega a tus componentes libre de «ruido», proporcionando una energía más limpia y fiable. También pueden proporcionar energía de diferentes voltajes a diferentes componentes para ayudar a mantener los componentes efectivos a sus niveles de voltaje óptimos.
Baterías
Las baterías son las principales fuentes de energía de tu drone y pueden tener un gran impacto no solo en cuánto tiempo vuelas, sino en cuánta potencia tiene en total tu drone. Los drones generalmente están alimentados por una tecnología de baterías llamada baterías de polímero de litio, y están compuestas por celdas individuales. Cada celda tiene una calificación de voltaje de 3.7 voltios, y al agregar más celdas a la batería, agregas más voltaje. La velocidad a la que gira un motor depende de cuánto voltaje se le proporciona. Cuanto más voltaje, más rápido es capaz de girar el motor. Elegir la batería adecuada también es un acto de equilibrio muy fino en términos de peso vs. potencia. Cuanto más peso agregues al drone, más cortos serán los vuelos y más peso tendrán que mover los motores. De todos los componentes individuales, la batería es la que añadirá mayor cantidad de peso a tu drone. Las baterías se califican tanto por voltaje como por amperios-hora. Los amperios-hora te indican cuánto tiempo durará una batería mientras está bajo carga; cuanto más altos sean los amperios-hora, más durarán.
Componentes del sistema FPV
Cámara de Vuelo FPV
La cámara de vuelo es tu ventana al mundo del FPV. A través de ella, tienes acceso a un ojo remoto en el cielo que te llevará a bordo de tu drone. Hay muchos tipos diferentes de cámaras para drones FPV y la mayoría de ellas deben su creación a la tecnología de cámaras de seguridad. A partir de eso, muchas compañías han desarrollado cámaras específicas de FPV de varios tamaños y calidades, que van desde cámaras básicas de definición estándar de 600TVL a cámaras especializadas en situaciones de poca luz y cámaras HD con resolución de 1080p. Una cosa a recordar es que cuanta más información proporcione la cámara, más latencia potencial introduces en el sistema. Recuerda, esta no es la cámara para hacer fotos desde el aire ni grabar videos. Estos serán tus ojos en el aire para pilotar tu drone con las gafas FPV.
Emisor de video (VTx)
El emisor o transmisor de video hacen precisamente eso, emite el video de tu cámara de vuelo de una manera en que tus gafas puedan capturarlo. Varían en tamaño, potencia y características, y brindan al piloto la tecnología inalámbrica que hace posible todo el sistema FPV. Están diseñados con muchas frecuencias posibles que se pueden usar tanto para trabajar en el entorno en el que vuelas, como para permitir que muchos pilotos vuelen al mismo tiempo. El VTx se califica en términos de milivatios (mW), lo que le da al piloto una idea de cómo de lejos puede transmitir el VTx. La gestión adecuada de tu emisor es uno de los puntos más finos de aprender a volar en grupos, así como también es una cuestión de buenas prácticas. La mala gestión de este componente puede provocar accidentes entre tus compañeros pilotos.
Gafas FPV
Tus gafas para drones FPV o goggles son tu enlace visual a tu drone. Aunque no son imprescindibles, ya que también podemos utilizar una pantalla, esta opción no es tan inmersiva como usar un par de gafas. Hay muchos estilos diferentes de gafas, desde versiones DIY que puedes ensamblar tú mismo, hasta modelos listos para usar con muchas características. Funcionan de manera similar a las de realidad virtual, ya que la imagen se muestra en una pantalla directamente frente a tus ojos, lo que te hace sentir como si fueras parte de tu drone mientras vuela. Las gafas tienen un componente importante, el receptor de la señal de video que, al igual que cualquier otro componente FPV, viene en múltiples estilos y capacidades.
