Investigadores de la Universidad de Guadalajara (UdeG) obtuvieron la patente de un equipo de simulación para probar algoritmos de control automático en vehículos aéreos no tripulados de despegue y aterrizaje vertical (conocidos como PVTOL), por parte del Instituto mexicano de la propiedad industrial (IMPI).
La invención consiste en una plataforma de simulación que reproduce el comportamiento de vuelo de vehículos PVTOL, que permite controlar y modificar variables como la altura y la inclinación del sistema. Esta herramienta facilita la evaluación y validación de algoritmos de control automático en un entorno seguro, antes de su implementación en aeronaves reales.
El proyecto, liderado por el doctor Jorge Brizuela Mendoza, responsable del Laboratorio de matemáticas y estadística del Centro Universitario del Sur (CUSur), surgió a partir del trabajo de tesis de un estudiante
“Fue un trabajo que hicimos en conjunto con investigadores del Centro Universitario de los Valles (CUValles). Es un sistema de adquisición de datos que permite la prueba de algoritmos de control automático a través de una plataforma que incluye todas las previsiones requeridas para dicho propósito. En realidad, hace las bases de un vehículo aéreo no tripulado que se compone de diversos elementos electrónicos y mecánicos”, explicó.
El dispositivo permite probar algoritmos en condiciones controladas antes de su implementación en campo, lo que representa un avance significativo en términos de seguridad y eficiencia.
“Este sistema está diseñado de forma tal que cualquier persona a cargo del diseño de algoritmos de control automático puede hacer pruebas experimentales en laboratorio, previa implementación en campo. Es un sistema que contiene todos los elementos necesarios para que alguien que decide diseñar algoritmos novedosos los pruebe y tenga la certeza de que van a operar de forma confiable en un entorno a mayor escala”, añadió.
Abraham López Villalvazo, investigador del CUSur, destacó que el simulador reproduce de manera física y digital el comportamiento de un dron, y permite analizar múltiples variables en tiempo real.
“El dispositivo permite probar algoritmos de control antes de construir un dron. Podemos modificar valores de funcionamiento como hélices o motores, y medir en tiempo real cómo opera, a qué velocidad trabaja, qué esfuerzo requiere. Con sensores y software analizamos todo de manera visual y podemos ajustar parámetros de operación. Es una plataforma compleja en su base matemática, pero fácil de usar para alumnos, profesores, investigadores, e incluso empresarios”, detalló.
Uno de los aspectos más relevantes del proyecto es su bajo costo. De acuerdo con los investigadores, el prototipo inicial ronda entre los 10 mil y los 15 mil pesos gracias al uso de materiales accesibles como madera, componentes comerciales de drones y piezas fabricadas mediante impresión 3D.
El doctor Jesse Yoe Rumbo Morales, investigador del CUValles, quien también forma parte del proyecto, dijo que la importancia de éste radica en que reduce costos, minimiza riesgos durante las pruebas y acelera el desarrollo de nuevas tecnologías.
“Fortalece la investigación aplicada y la formación de estudiantes e investigadores en áreas estratégicas como la automatización, la robótica, la aeronáutica y los sistemas inteligentes, contribuyendo al desarrollo de soluciones tecnológicas con impacto en diversos sectores productivos”, apuntó.
Dijo que esta tecnología tiene aplicaciones en múltiples sectores; uno de los principales beneficiados es la agricultura de precisión, donde los drones son utilizados para monitorear cultivos, detectar tempranamente plagas y enfermedades, fumigar, fertilizar y evaluar el estado del suelo.
“También tienen aplicaciones en áreas como la protección civil, el monitoreo ambiental, la inspección de infraestructura, la seguridad, la logística, la investigación científica y la educación. En todos estos ámbitos, contar con algoritmos de control más robustos y confiables permite mejorar la estabilidad, precisión y seguridad de los vehículos aéreos no tripulados”, explicó.
El académico destacó que cada nueva patente representa la capacidad de esta Casa de Estudio para transformar el conocimiento científico en innovación con potencial de generar beneficios para la sociedad.
Los investigadores dijeron que el desarrollo también es resultado de un trabajo multidisciplinario y colaborativo entre distintas áreas del conocimiento, así como de la integración temprana de estudiantes en proyectos científicos.
“Es importante enfatizar que los trabajos de los estudiantes pueden ir más allá de una tesis, convertirse en patentes, en desarrollos tecnológicos reales. La idea es motivarlos a que lleven sus proyectos más lejos, que materialicen sus ideas y que vean que pueden convertirse en generadores de conocimiento y tecnología”, concluyó Brizuela Mendoza.
Además de su aplicación en investigación, prevén integrar este sistema como herramienta didáctica en programas académicos, particularmente en áreas como matemáticas de control.
En el desarrollo de este proyecto participaron además: Gerardo Ortiz Torres y Felipe de Jesús Sorcia Vázquez, del CUValles; así como Joab Josep Gudiño Gómez, egresado de la Ingeniería en telemática del CUSur.