¿Qué es un cardán?

Un cardán es un soporte pivotante que permite que un objeto gire alrededor de un eje.

Filón de Bizancio lo describió por primera vez. Su ejemplo era un tintero que se mantenía nivelado sobre anillos encajados. Más tarde, los barcos usaron cardanes para mantener estables las brújulas y los cronómetros.

Cardanes de dron

Un cardán de dron es un sistema de estabilización con motores eléctricos en los ejes de guiñada, cabeceo y alabeo. Aísla la cámara del movimiento y la vibración del dron. Una unidad de medición inercial (IMU) detecta el movimiento, y una unidad de control con control PID lo corrige.

Algunos cardanes tienen su propio controlador de estabilización. En ese caso, el controlador de vuelo solo envía el ángulo objetivo.

Ángulos y modos

El ángulo de cabeceo fija la inclinación de la cámara. En ArduPilot, un cabeceo de -30 grados equivale a 30 grados hacia abajo. Una inclinación de 90 grados apunta el soporte directamente hacia abajo, que es la posición nadir. El ángulo puede fijarse en el sistema de referencia del cuerpo o en el de la Tierra.

Cada sistema nombra de forma distinta el comportamiento de la guiñada. ArduPilot tiene Yaw Lock y Yaw Follow. Las aeronaves DJI tienen el modo Follow y el modo Free, y reaccionan de forma distinta cuando el piloto fija un punto (pin point). [ardupilot-mount-targeting]

Un mismo cardán puede tomar imágenes nadir y oblicuas en la misma pasada.

Especificaciones

Las especificaciones de los cardanes son datos del producto, no una norma. Por ejemplo, la hoja de datos del DJI Zenmuse H20 indica un rango de vibración angular de ±0,01 grados. Indica un rango mecánico de -132,5 a +42,5 grados en cabeceo y de ±330 grados en guiñada. Compare las hojas de datos de los productos que usa.