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Los vehículos aéreos no tripulados (en adelante UAV, del inglés Unmanned Aerial Vehicles) son una herramienta cada vez más importante en situaciones donde es peligroso o muy difícil entrar para los humanos. Además de en las aplicaciones militares, los UAV se utilizan en inspecciones medioambientales, agricultura, y en situaciones de auxilio de desastres, y son una de las áreas actuales más activas de investigación en ingeniería. Para ayudar a los investigadores a desarrollar nuevos algoritmos para controlar los UAV bajo una variedad de diferentes condiciones, Quanser Inc. desarrollo el QBall-X4, una plataforma experimental UAV para investigación de control y diseño UAV.

MapleSim, el producto de modelado y simulación de Maplesoft, es una herramienta clave para los ingenieros de diseño de Quanser en el desarrollo del QBall. El QBall-X4 es un helicóptero cuadrotor diseñado con cuatro motores y controladores de velocidad montados con propulsores de 10 pulgadas. Todo el mecanismo está encjado en una carcasa protectora de fibra de carbono. El primer paso en su desarrollo fue crear modelos dinámicos 3D de alta fidelidad del sistema y sus características de vuelo. Los resultados y conocimientos obtenidos con el uso de MapleSim se transfirieron entonces al resto de la cadena de herramientas para completar el desarrollo.

MapleSim proporcionó a los ingenieros de Quanser dos ventajas significativas sobre las herramientas tradicionales. El beneficio más importante de utilizar MapleSim fue su capacidad de capturar completamente la dinámica de los efectos giroscópicos, los efectos de estabilización de las piezas rotatorias del QBall. Con herramientas tradicionales los efectos giroscópicos son muy difíciles o imposibles de tratar, ya que desarrollar a mano modelos de suficiente alta fidelidad es simplemente extremadamente difícil y también requieren demasiado tiempo. Típicamente, los ingenieros de diseño recurren a hacer varias simplificaciones del modelo o compromisos para el modelo; al final, esto reduce la precisión y efectividad del proceso de simulación. Como que MapleSim deriva automáticamente el sistema de ecuaciones directamente desde el diagrama del modelo, los ingenieros de Quanser desarrollaron un modelo de muy alta fidelidad con efectos giroscópicos en muy poco tiempo y con pequeño esfuerzo.

En segundo lugar, como que resultaba tan fácil realizar cambios del diseño en el entorno de modelado físico de MapleSim, Quanser fue capaz de comprobar diferentes diseños para los rotores y escogió el que funcionaba mejor para ellos. MapleSim les permitió considerar eficientemente y descartar configuraciones de UAV alternativas, como un único rotor, o una configuración de propulsor rotatorio de contador coaxial, antes de decidirse por un diseño de cuadricóptero.
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