Vá a um parque de grande movimento em um final de semana e olhe para o céu. As chances de se observar um estranho aparelho com rotores, voando a médias altitudes é grande. Estamos falando do drone que em inglês significa zangão e que é tido como sinônimo de “veículo aéreo não tripulado”.

O universo de drones é bem vasto. O termo abarca desde aparelhos de aeromodelismo, até aeronaves não tripuladas de uso profissional e estritamente militar, sempre operados remotamente.

Os tamanhos também diferem. O drone da Polícia Federal Brasileira, por exemplo, tem nove metros de comprimento e 16 metros entre suas asas. Parece um avião caça em escala reduzida e tem autonomia para até 37 horas de voo. Ele é utilizado em operações de monitoramento de fronteiras e outras atividades de vigilância.

Em suas versões civis modernas, os drones são normalmente operados por meio de tablets acoplados a um joystick. Um software controla as funções do GPS, além de acelerômetro, sensores e outros aparatos tecnológicos do drone. Por esse aparelho é feita a comunicação entre o piloto, que está na terra, e o robô voador. É como controlar um jogo de videogame. O joystick permite que o piloto desloque o aparelho em todas as direções e controle tudo o que estiver acoplado ao veículo não tripulado, como câmeras, sensores ou termômetros.

A cada lançamento da indústria, que pode movimentar em todo o mundo cerca de 127 bilhões de dólares, novas funções são acrescentadas, entre elas, o detector de obstáculos, pousos em plataformas em movimento e mesmo o retorno automático ao local de origem, em caso de descarregamento de bateria.

Os modelos comerciais, que são menores, têm pouca autonomia de voo, não ultrapassando os 30 minutos. Essa limitação deve ser superada à medida que novos aparelhos forem desenvolvidos.

A origem desses equipamentos remonta ao século 19 e surge como tecnologia militar, como afirma a chefe da Divisão do Planejamento da Navegação Aérea Civil da Secretaria de Aviação Civil, Itala Cavalli.

Itala Cavalli – “As grandes tecnologias, não só o rádio, mas o GPS, o próprio computador e a própria parte de telecomunicações também, são áreas que tendem a ser elaboradas no meio militar e depois passar para o meio civil”.

No caso dos drones, o principal objetivo era preservar a vida de soldados em operações de risco elevado. Durante a Primeira Guerra de Independência Italiana, em 1849, a Áustria produziu balões autônomos equipados com bombas visando atacar Veneza, antiga República de São Marcos.

Os aparelhos continuaram a se modernizar ao longo das décadas, e seu uso foi intensificado durante as grandes guerras. Ao mesmo tempo, a utilização para fins de pesquisa, recreação e de trabalhos de campo também começaram a crescer. O monitoramento de áreas remotas, a aplicação de pesticidas para controle de pragas em plantações e até mesmo o controle do mosquito Aedes aegypti são exemplos de usos dos drones.

O custo também vai sendo modificado a partir do conhecimento do seu funcionamento e pelas facilidades na forma de produzir esses aparatos ou os equipamentos a ele acoplados.

A questão do orçamento e do tempo de prototipagem foi considerada pelo Laboratório de Aprendizado de Robôs, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação, da USP São Carlos, que resolveu usar uma impressora 3D para esse fim. Bastava encontrar um modelo de drone para ser impresso e começar o trabalho.

Eduardo Sacogne Fraccaroli, aluno de doutorado do Instituto, foi o responsável pelo desenvolvimento do drone usando uma impressora 3D e conta como foi esse processo, que entre elaboração do projeto, desenvolvimento e testes do aparelho levou cerca de um ano.

Eduardo Sacogne Fraccaroli – “A gente tinha que ter uma plataforma robótica robusta para poder usar nas aplicações que a gente tinha interesse. Primeiro na parte de segurança, depois a parte de fazer imageamento aéreo, tínhamos pesquisa com a parte de tracking de carros, a minha pesquisa em si era pra fazer levantamento de informações de uma plantação qualquer que eu consiga andar com um quadricóptero, ou com drone específico, mas precisa ter alta rotativa entre as fileiras das plantações pra poder fazer levantamento de qualquer tipo de doença”.

A ideia era montar um drone de baixo custo, e com facilidade de reposição das peças, porque a equipe viu que eram comuns os acidentes causados por drones, e que levam o equipamento a ficar em manutenção, fora de uso, às vezes por muito tempo.

Fraccaroli explica que construiu do zero o veículo aéreo não tripulado. Com exceção da haste, do motor e da eletrônica, todas as partes do drone foram impressas no Laboratório, na impressora 3D. Seu funcionamento foi simulado em um software chamado SolidWorks, capaz de emular as situações do aparelho no mundo real. Permite também mapear os pontos de stress do aparelho para saber qual peça irá se danificar, e onde exatamente ela irá quebrar em caso de queda.

O pesquisador contou que as quebras costumam acontecer nos trens de pouso do aparelho, que absorvem impactos na aterrissagem. Fraccaroli diz também que é possível, em apenas algumas horas, repor a maioria das peças, utilizando a impressora 3D.

E aí surge a pergunta: onde irão parar esses equipamentos? Quais serão as próximas tecnologias? A indústria tem o poder de desenvolver não apenas novos produtos, mas também de criar novas necessidades que ainda não conhecemos. E é o que diz Itala Cavalli, da Secretaria de Aviação Civil.

Itala Cavalli – “A possibilidade de uso dos drones é infinita a gente ainda não consegue ver todos os tipos de uso, e a gente está caminhando e conhecendo essa nova tecnologia junto com a evolução dela. É um assunto novo e um tema muito intrigante. e que cada dia aparece um tema novo”.

Para conferir a matéria completa e mais conteúdos do dossiê sobre Drones, acesse a revista Com Ciência.

Matéria de Erik Nardini e locução de Simone Pallone.