Sensores para Drones

Nov 21, 2023

A estabilidade do voo do drone já é impressionante; então por que melhorar mais? Uma das aplicações propostas para os drones é a inspeção da integridade estrutural de estruturas de difícil acesso humano – pontes altas, por exemplo, ou tubulações remotas, ou torres de celular. A capacidade de detectar, digamos, uma rachadura fina ou um conector solto depende de manter-se suficientemente imóvel durante o vôo.

Muitas novas aplicações terão requisitos de segurança mais elevados. Drones usados ​​para entrega residencial não podem se perder e não podem falhar durante o voo. O mesmo acontecerá à medida que os drones forem cada vez mais utilizados em ambientes fechados (para monitorizar linhas ou tubagens numa fábrica automatizada, por exemplo) ou em locais onde possam estar constantemente próximos de seres humanos – em armazéns, por exemplo. Precisão, exatidão e confiabilidade serão prioridades mais urgentes no futuro.

Os drones continuam a tornar-se mais úteis à medida que se tornam cada vez mais capazes e seguros, e tornar-se-ão mais capazes e seguros à medida que integram mais sensores, mais tipos diferentes de sensores e mais sensores com melhores características de desempenho.

Para esse fim, o portfólio unificado de sensores da TDK para drones inclui:

Os sensores TDK são notáveis ​​por sua precisão, exatidão e confiabilidade. Apoiamos nosso portfólio de sensores para drones com uma ampla variedade de microcontroladores suportados e controladores de motor integrados, além de suporte de software incomparável.

A TDK é fornecedora líder de IMUs para drones. Os IMUs combinam um acelerômetro de 3 eixos e um giroscópio de 3 eixos para fornecer aos drones os dados necessários para manter um vôo estável e serem usados ​​para navegação de cálculo morto em fusão com outros sistemas, como GPS. Como estas são funções críticas, um único drone pode incorporar múltiplas IMUs para precisão e redundância.

Isto é significativo por vários motivos. As IMUs podem ser usadas como backups para outros sistemas de navegação nos quais os drones tendem a confiar (por exemplo, GPS) caso sejam bloqueados, interrompidos ou falhem totalmente. Existem também aplicações onde serviços como GPS simplesmente não estão disponíveis; as minas são um bom exemplo.

A TDK continua a inovar, complementando nossa linha de IMUs de nível consumidor com uma variedade de sensores e módulos de nível industrial que levam o desempenho e a confiabilidade ao próximo nível. A nova linha é voltada para robótica, agricultura e aplicações de precisão de ponta.

A TDK desenvolveu experiência inigualável no fornecimento de recursos de estabilização de imagem para smartphones. Essas tecnologias são facilmente aplicáveis ​​aos drones.

A Estabilização Eletrônica de Imagem (EIS) compensa o movimento no software usando dados IMU; a abordagem consiste em capturar dados de imagem e depois aplicar técnicas de software para compensar quaisquer distorções causadas pelo movimento da câmera. A Estabilização Ótica de Imagem (OIS) compensa o movimento no hardware; a abordagem consiste em analisar o movimento experimentado pela câmera e, em seguida, manipular fisicamente a lente para compensar o movimento. As técnicas podem ser usadas em conjunto.

OIS/EIS é outro recurso baseado em sensor que pode servir a dois propósitos. Primeiro, é mais um dado que pode ser usado para a estabilidade do voo, já que os drones utilizam localização baseada na visão e evitam obstáculos. É claro que os drones ganharam popularidade como câmeras aéreas para fotos e vídeos. IMUs e software OIS/EIS podem transformar qualquer drone em um fotógrafo de alta resolução.

Os sensores de pressão da TDK medem com precisão as alterações da pressão barométrica. Sensores de pressão têm sido usados ​​há muito tempo na aviação comercial para ajudar a determinar a altitude; os drones podem usá-los para o mesmo propósito. Quando usados ​​em conjunto com IMUs, os sensores de pressão podem contribuir para a estabilidade do drone, ajudando no controle de altitude.

À medida que os drones se tornam mais comuns, o voo dos drones está cada vez mais sujeito a regulamentação. Muitos reguladores, incluindo a FAA, estabelecem limites máximos de voo.

Os microfones MEMS de alto desempenho da TDK fornecem ampla faixa dinâmica e baixa potência para permitir que até mesmo os drones mais barulhentos capturem dados de áudio nítidos. Um conjunto de microfones forte pode ajudar a capturar assinaturas de áudio e fornecer soluções robustas, como remoção de ruído de hélice, cancelamento de ruído ativo (ANC) e áudio/vídeo de alta definição de câmeras.