Diseño y construcción de un dron para asistencia al personal de auxilio en situaciones de riesgo - Guamán Aynaguano, Northon Patricio (2024)
En los últimos años en Ecuador, ha ocurrido varios desastres naturales como deslaves, terremotos e inundaciones, que han cobrado la vida de más de 600 compatriotas según los informes de la Secretaría de Gestión de Riesgos. Ante esto, resulta fundamental aprovechar el avance tecnológico para proporcionar herramientas que apoyen al personal de auxilio, reduciendo los riesgos y mejorando los tiempos de respuesta ante estas emergencias. Siguiendo esta premisa, este trabajo aborda el diseño y construcción de un prototipo de dron con el propósito de ser una herramienta de apoyo para el personal de auxilio en situaciones de riesgo, destacándose por contar con visión artificial para la detección de personas. Para el diseño del prototipo, se optó por la manufactura aditiva debido a su capacidad para producir geometrías complejas, siendo aplicada en la base y la tapa del dron. Se complementó con el uso de aluminio en los brazos, ya que es económico, resistente y liviano. Finalmente, se seleccionó fibra de carbono para el soporte que contiene a la tarjeta de control de vuelo por su rigidez y su capacidad de reducir vibraciones. Además, el modelo mecánico propuesto fue validado a través de análisis estático (CAE), para lo cual fue necesario realizar ensayos en una máquina universal para obtener las propiedades mecánicas. Se dimensionaron los componentes electrónicos esenciales para el correcto funcionamiento del dron, destacando la parte de propulsión, con la cual se obtuvo una relación empuje/peso mayor a 2 y un tiempo de vuelo estimado mayor a 30 minutos. La altura máxima alcanzada fue de 30 metros con una tarjeta de vuelo F7, configurada con la ayuda del software Betaflight. Para las comunicaciones entre el dron, control remoto y HMI, se utilizó radiofrecuencia. La HMI fue programada en Python y la visión artificial se basó en el algoritmo SSD. El rendimiento del algoritmo fue validado a través de diferentes métricas, destacándose una exactitud promedio de 77.77% de detección, a una altura máxima de 8 metros y una distancia de hasta 15 metros entre el dron y la persona.