O Que é e Como Funciona o Gimbal de um Drone?
O Gimbal é um acessório essencial para quem pretende trabalhar profissionalmente com drones, principalmente se o seu objetivo é capturar imagens aéreas para a fotogrametria digital ou produzir vídeos cinematográficos utilizando a sua aeronave.
Modelos de drones de última geração já contam com Gimbals integrados, entretanto, você também pode adquirir estes acessórios em lojas especializadas caso deseje obter imagens aéreas e vídeos estáveis durante um voo.
Se você deseja saber um pouco mais sobre este acessório para drones, abaixo iremos explicar sucintamente o que são Gimbals, como eles funcionam, o que você deve saber antes de investir e quais são os principais cuidados que você deve ter ao utilizar um Gimbal.
1 – O que são Gimbals?
Embora possamos pensar que Gimbals são acessórios exclusivos para drones, eles não são realmente. Estes sistemas vêm sendo utilizados há um bom tempo pela indústria cinematográfica para aumentar a qualidade de vídeos e imagens obtidas por meio de câmeras convencionais.
Existe uma imensa variedade de Gimbals presentes no mercado, voltados para atender diversos tipos de equipamentos fotográficos, que vão desde de Smartphones, GoPros, Câmeras Convencionais, Drones, entre outros.
De forma sucinta, Gimbals podem ser entendidos como sendo os dispositivos responsáveis por estabilizar o movimento de câmeras para que seja possível obter vídeos ou fotografias em movimento.
Ao obter imagens aéreas durante um voo, a câmera acoplada a um drone está sujeita a oscilações e vibrações constantes, assim é necessário que se utilize um Gimbal para estabilizar os movimentos da câmera e aumentar a qualidade das fotografias ou vídeos obtidos durante um levantamento aéreo.
Sem um Gimbal, obter vídeos e imagens aéreas de qualidade com um drone seria um processo praticamente impossível. Por este motivo, esta tecnologia se tornou indispensável para quem pretende trabalhar profissionalmente com drones.
Se você está começando e pretende comprar uma aeronave voltada para Mapeamento Aéreo com Drones, é essencial que busque um equipamento que já possua Gimbal integrado. Embora este seja um dispositivo fundamental para quem pretende trabalhar com fotogrametria digital, este é um detalhe que muitas vezes acaba sendo negligenciado por profissionais iniciantes.
Se você está começando, fique sempre atento se o modelo de drone que pretende comprar apresenta configurações adequadas para o Mapeamento Aéreo com Drones, incluindo Obturadores Mecânicos, Gimbals e algumas Baterias Extras. Se deseja saber um pouco mais sobre este assunto, recomendados que acesse o conteúdo da GeoSense intitulado Como Escolher Um Drone Para Mapeamento?.
Agora que você já sabe o que é um Gimbal e qual é a sua utilidade para quem pretende trabalhar profissionalmente com drones, abaixo iremos explicar sucintamente como estes dispositivos funcionam na prática.
2 – Como os Gimbals funcionam?
Para que seja possível estabilizar os movimentos da câmera durante um voo, os Gimbals são acoplados firmemente à face inferior do casco da aeronave, envolvendo toda a estrutura física dos sensores.
A estrutura mecânica de um Gimbal é muito simples, formada por um suporte para a câmera e dois ou três motores integrados que trabalham em conjunto para manter a estabilidade dos sensores em dois ou três eixos distintos.
Entretanto, a estrutura interna de um Gimbal é bastante complexa, ela contém sensores modernos de movimento denominados de MEMS (Micro Eletro-Mechanical Systems), responsáveis por realizar a leitura das forças mecânicas sob as quais o drone está submetido e transformá-las em sinais eletrônicos.
Estes sensores também são conhecidos como IMU (Inertial Measurement Unit), giroscópios ou acelerômetros. Embora possam apresentar características ligeiramente diferentes, todos eles funcionam de forma muito semelhante.
Sensores MEMS não somente realizam a leitura de forças mecânicas, como também se movimentam de forma sensível, compensando a oscilação e vibração da aeronave e mantendo estável a câmera do drone durante o voo.
Você irá encontrar no mercado Gimbals de dois ou três eixos. Gimbals de dois eixos estabilizam a movimentação da câmera apenas em relação aos movimentos de pitch e roll. Ao utilizar estes acessórios, pode ser que você observe uma distorção ao longo da linha horizontal das imagens aéreas.
Por sua vez, Gimbals de três eixos estabilizam completamente os movimentos de pitch, roll e yam da câmera de um drone. Embora com valores de mercado um pouco mais elevados, estes são os Gimbals mais recomendados para quem pretende trabalhar profissionalmente com drones.
Entretanto, Gimbals de três eixos são mais pesados que Gimbals de dois eixos e você irá perder algum tempo de autonomia de voo caso opte por utilizar estes equipamentos. Para aeronaves de pequeno porte, pode não ser a melhor ideia adquirir um Gimbal de três eixos.
Se você não sabe muito bem o que são movimentos de pitch, roll e yam, na imagem abaixo, você pode observar de forma didática o que cada um destes termos indica em relação a movimentação do sensor de um drone.
Gimbals podem ser constituídos ainda por dois tipos de motores diferentes, motores Brushless ou Servo. De forma geral, os Gimbals de motores Brushless são quase sempre os mais indicados por apresentarem uma maior suavidade de movimentos e serem capazes de estabilizar os sensores de forma muito mais eficiente que os Gimbals de motores Servo.
Gimbals Brushless são sensivelmente mais caros e pesados e quando adquiridos separados do drone, pode ser que você precise de um controlador especifico para calibrar o Gimbal. Por outro lado, os Gimbals de motores Servo são mais baratos, mais leves e quase sempre já possuem suporte para serem operados de forma integrada ao drone.
3 – O que devo saber antes de investir em um Gimbal?
Antes de investir em um Gimbal, é fundamental que você tenha pleno conhecimento se o modelo de Gimbal que pretende comprar pode ser acoplado na câmera do seu drone.
Além disso, Gimbals podem aumentar sensivelmente o peso de decolagem de sua aeronave. Por isto, é fundamental que você esteja ciente do peso destes acessórios antes de realizar um investimento, sendo preferível adquirir Gimbals mais leves se o seu objetivo é acoplá-lo em aeronaves de pequeno porte.
Existem uma série de modelos de Gimbals disponíveis para compra no mercado, então, esteja sempre atento às especificações de seu equipamento antes de realizar um investimento. Faça uma boa pesquisa e busque sempre a opção que melhor irá atender às suas expectativas profissionais.
Se o seu objetivo é trabalhar profissionalmente com fotogrametria digital, a melhor opção será quase sempre adquirir um modelo de drone que já possua um Gimbal Brushless de Três Eixos integrado à aeronave.
Além de facilitar procedimentos de monitoramento e calibração, estes dispositivos são desenvolvidos para atender especificamente o seu equipamento e irão apresentar melhores resultados em termos de eficiência e estabilidade durante um voo.
4 – Manutenções e Calibrações para o Gimbal
Por serem sistemas de alta tecnologia, Gimbals exigem manutenção e calibração constantes para que possam ser operados de forma adequada durante um levantamento aéreo com drones.
Caso observe que as imagens aéreas obtidas durante um levantamento estão apresentando distorções visuais, pode ser que você precise calibrar o seu Gimbal.
Para drones que já possuem o Gimbal integrado à aeronave, este procedimento é muito simples e você poderá realizar a calibração diretamente pelo aplicativo do fabricante do drone. Em casos de Gimbals comprados separadamente, você poderá calibrá-los por controladores ou aplicativos específicos e caso possuam suporte para o drone, pode ser que também seja possível calibrá-los pelo aplicativo do fabricante do drone.
É recomendado que sempre antes de realizar um voo, você calibre o Gimbal de sua aeronave previamente. Este é um procedimento muito rápido, que pode ser realizado em campo sem muitas dificuldades. Você também pode ajustar o Gimbal do drone durante um voo, embora este não seja um procedimento recomendado.
Caso observe vibrações anormais e imagens aéreas distorcidas mesmo após a calibração do Gimbal, é recomendado que você procure uma assistência técnica ou entre em contato com o fabricante para tentar solucionar o seu problema.
Quando aeronaves sofrem quedas bruscas, é muito comum que o Gimbal apresente defeitos após a queda. Se for o caso, busque uma assistência técnica especializada para dar a devida manutenção no seu equipamento.
Outro problema comum que pode ocorrer com o Gimbal está ligado aos avisos de sobrecarga da aeronave. Isto pode estar acontecendo porque você se esqueceu de retirar a tampa do Gimbal que protege o sensor do drone. Então, esteja sempre atento a este pequeno detalhe antes de realizar um voo.
Conheça a GeoSense
Se você deseja saber um pouco mais sobre outros componentes essenciais de um drone, recomendados que acesse o conteúdo da GeoSense intitulado Baterias de Drones (LiPOS): Tudo o Que Você Precisa Saber.
Se você está começando e deseja aprender a trabalhar profissionalmente com Mapeamento Aéreo Com Drones, não pode deixar de conferir os cursos da GeoSense dedicado ao estudo de drones e fotogrametria digital.
Abaixo, você poderá encontrar os principais cursos da GeoSense voltados para usuários de drones iniciantes, intermediários e experientes.
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