Hay muchos buenos comentarios aquí. Habiendo construido helicópteros autónomos voladores a principios de la década de 1990, incluido un sistema autónomo alimentado por batería. Aquí está mi observación sobre la evolución de la tecnología desde entonces:
(1) el cambio del helicóptero al quad en sí fue genial porque los helicópteros son más difíciles de controlar. Los helicópteros son mecánicamente complejos utilizando una placa oscilante y un rotor de cola. Ambos pueden dañarse fácilmente en un aterrizaje forzoso o un choque. Debo mencionar que una nave con enormes cuchillas produce un choque espectacular y es muy costosa de reparar en términos de tiempo (aproximadamente 2 semanas por choque) y dinero. Esto es desalentador y enloquecedor. Por lo tanto, la miniaturización, hecha posible por el efecto combinado de los factores enumerados a continuación, realmente tuvo un efecto sinérgico y facilitó mucho la experimentación. Tenga en cuenta que para un quad, puede evitar accidentes simplemente suspendiendo el Quad del techo de un laboratorio y cortando la potencia cuando las cosas se vuelven sin control. No hay una manera fácil de construir una plataforma de prueba con un helicóptero. Nosotros tratamos. CMU tenía una plataforma compleja en ese momento, pero no fue fácil probar el vuelo en helicóptero.
(2) Es más fácil construir un sistema computacional mucho más liviano. Pero no creo que este sea un factor decisivo para la aparición de drones. Hace veinte años, una buena fuente de potencia de procesador sería un TI DSP. Los DSP en ese momento probablemente eran más que capaces de volar un dron hoy. Sin embargo, habrían estado hambrientos de energía y más voluminosos que los sistemas que tiene hoy. Usando TI DSP, creé un sistema de control para más de 20 motores, por ejemplo, con una frecuencia de muestreo de 1000 Hz. El tablero con memoria estática y eeproms era probablemente del tamaño de alguien con la mano abierta. Utilizando piezas de Motorola, mis colegas y yo pudimos crear controladores de vuelo y sistemas de visión para máquinas voladoras. La frecuencia de muestreo fue mucho más baja porque realmente solo necesita igualar la frecuencia de muestreo de un sistema de control RC (50 Hz). Pero si hubiéramos usado una parte DSP podríamos haber logrado fácilmente 1000 Hz. Soy positivo. La gran diferencia entre entonces y ahora es el tamaño. Por supuesto, los dispositivos también son mucho más eficientes, pero cuando vuelas con un dron más grande, la eficiencia del procesador no es tan importante. La parte de TI mencionada fue probablemente de 5 a 10 vatios aproximadamente.
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(2) Los acelerómetros pequeños estaban disponibles en ese momento, pero los tratamos como oro (¡probablemente eran más caros que el oro!). Los primeros acelerómetros de mems eran muy caros y muy frágiles. No recuerdo haber visto ningún mems gyros en ese momento. En su lugar, utilizamos enormes giroscopios mecánicos que provenían de excedentes militares y baratos pero que tenían una vida limitada. Por lo tanto, diría que definitivamente tener acelerómetros y giroscopios pequeños y de bajo costo es un factor muy importante.
(3) Mejores baterías y motores presumiblemente más eficientes. Las baterías simplemente no eran tan buenas como lo son hoy. Para el experimento de UCLA, cargamos el helicóptero con tantas baterías de NiCad que apenas se despegó del suelo, pero pudo volar durante unos 2 minutos más o menos de forma autónoma. Especulo que un factor que contribuyó fue la ineficiencia de los motores eléctricos cepillados utilizados. El motor (estado de la técnica en ese momento) era tan ineficiente que se calentó considerablemente y requirió un ventilador de enfriamiento especial durante el funcionamiento. El ventilador de enfriamiento era un viejo secador de pelo (un consejo que recibimos de CMU que también estaba construyendo helicópteros eléctricos en ese momento). Tenga en cuenta que un helicóptero es mucho más eficiente que un quadcopter. Si bien las personas sabían en ese momento que un diseño Quadrotor sería mucho más fácil de controlar y mucho más simple mecánicamente, dudo que un Quadrotor sin ataduras pudiera haberse construido con mucho tiempo de vuelo debido a la tecnología de la batería y la tecnología del motor.
Entonces, en resumen, creo que los factores más importantes en orden son: (1) baterías y motores más eficientes, (2) sensores baratos y buenos (3) mejor computación.