Multirotor Drone: rad, komponente, vrste, razlike i njegove aplikacije

Trenutno, dronovi postali su vrlo popularni u mnogim poljima poput mapiranja, utrka, logistike, anketa i mnogih drugih. To je bespilotni zračni vozilo ili bespilotni zrakoplovni sustav, koji je leteći robot koji može autonomno letjeti ili kontrolirati na daljinu. Dakle, ti su dronovi ugrađeni letom koji kontrolira softver koji djeluje u kombinaciji s a Globalni sustav pozicioniranja i senzori. Na tržištu su dostupne različite vrste bespilotnih letjelica s različitim veličinama i koriste se u različite svrhe poput multi-rotor, s jednim rotorom, fiksnim ožičenjem i hibridnim VTOL-om s fiksnim krilima. Međutim, dronovi s više rotora igraju ključnu ulogu zbog svoje široke upotrebe. Ovaj članak razrađuje na multirotor , njihov rad i njihove prijave.

Što je dron rotora?

Multi-rotor bespilotna letjelica je bespilotna zračna vozila ili multi-bapter koji koristi razne rotore s okretnim noževima s fiksnim pivkom za proizvodnju dizanja i pogona omogućavajući vertikalno polijetanje, lebdi i slijetanje. Dakle, kut rotora može se popraviti i nije promjenjiv, slično helikopteru. Izmjenom relativne brzine među različitim rotorima, sila zakretnog momenta može se izmijeniti za kontrolu putanja zrakoplova.

Multi-rotor je prilično jednostavan i konstantan, a izgled multi-rotornih zrakoplova mnogo je manji u usporedbi s zrakoplovom. Stoga je prikladno za korištenje slobodnog vremena i rad u industriji. Stoga je operacija bespilotnih letjelica s više rotora jednostavna i može se poletjeti okomito, isključujući pistu. Dakle, njegova pouzdanost uglavnom ovisi o motorima bez četkice, pa ima i veću pouzdanost.

Istodobno, UAV-ovi s više rotora intenzivno su korišteni u mnogim poljoprivrednim i industrijskim poljima s jednostavnim operacijama i snažnom stabilnošću. Dakle, ove bespilotne letjelice karakteriziraju gore navedena dva rotora, uključujući standardne konfiguracije poput Tricopter (tri), quadcopter (četiri), heksacopter (šest) ili Octocopter (osam) rotora.

Multirotor bespilotne letjelice

Multi-rotorna dronova djeluju koristeći više rotora, obično 4, 6 ili 8, za proizvodnju leta za podizanje i upravljanje mijenjanjem brzine pojedinog rotora dopuštajući manevare poput uzlaska, lebdeća, okretanja i spuštanja.

Svaki se rotor okreće kako bi gurnuo zrak prema dolje, čineći reakcijsku silu prema gore koja podiže bespilotne letjelice. Podešavanjem brzine rotora ravnomjerno, dron se može uspinjati u suprotnom. Kad god kombinirani potisak rotora uravnoteži težinu drona, može plutati.

Natjecanje stražnjih rotora brže se okreću u usporedbi s prednjim rotorima, bespilotne letjelice ispred i obrnuto. Tako se, čineći rotore jedne strane brže u odnosu na drugu, bespilotne letjelice kotrljaju se u tom smjeru. Ako se dijagonalno suprotni rotori postanu brže od ostalih, ovaj dron se okreće u tom smjeru.

Dakle, rotirajući rotori stvaraju okretni moment, koji se suprotstavlja unutar više rotornih dronova tako što se neki rotori okreću u smjeru kazaljke na satu, a drugi se okreću u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, što otkazuje cijeli okretni moment. Dronovi koriste senzore, računalne sustave za pozicioniranje i žiroskope za održavanje postojanosti i pronalaženje svog puta u zraku dopuštajući točne maneure.

Multirotorne bespilotne letjelice

Multi-rotorna dronovi dostupni su u različitim vrstama i koriste se u različitim aplikacijama s varijacijama performansi u agilnosti, vremenu leta, kapacitetu korisnog opterećenja i stabilnosti.

Trirotor

Trimotor se izrađuje s tri rotora za stvaranje plutača, koji se koristi za kretanje i kontrolu. Dakle, udaljenost ruku je općenito 120 stupnjeva i obično je u oblikama Y istodobno u t oblika za ponekad. Prednosti ove vrste bespilotnih letjelica su niske troškove, fleksibilnost i njegova veličina svjetla jer zahtijeva samo tri rotora, što je prilično jeftina konfiguracija. Istodobno, može imati nisku snagu dizanja zbog brojeva motora.

Četverotorni

To je najpopularnija i uobičajena vrsta multi-poptera dostupnih u oblicima X i H. Dakle, četiri su motora postavljena na simetrični okvir, a svaka ruka uglavnom je 90 stupnjeva unutar konfiguracije X4. Dva motora se okreću u smjeru kazaljke na satu, dok se preostala dva rotiraju u smjeru suprotnom od kazaljke na satu kako bi se stvorile suprotne sile kako bi ostale uravnotežene. Stoga postiže idealne performanse za stabilnost, vrijeme leta i cijenu.

Heksakopter

Hexacopter je postavljen na simetrični okvir, a svaka ruka uglavnom je 60 stupnjeva. Hexadecopter uključuje više motora od kvadratora za poboljšanje stabilnosti i snage. Ovaj bespilotni dron također može poboljšati vrijeme intervencije visoke suvišnosti, tako da čak i ako motor bespilotnih letjelica ne uspije tijekom cijelog leta, može ispravno raditi u zraku i zemljištu. Ali, motori imat će veću potrošnju energije, tako će se vrijeme leta smanjiti. Tako da može biti sličan četveroparcu gdje se tri motora okreću u smjeru kazaljke na satu, a ostala tri skretanja CCW-a za stvaranje obrnutih sila za zadržavanje ravnoteže.

Oktokopter

Bespilotni dron Octocopter obično uključuje osam rotori S jakom stabilnošću i snagom. Potreban je veći teret s jačim vjetrom otpornost . Ovaj dron izgleda slično nadograđenom Quadrotor & Hexadecopteru. Oni se često koriste u profesionalne ili filmske svrhe i mogu se postaviti s težim lećama i kamerama. Potrošnja energije je brza, a veličina okvira bespilotnih letjelica je velika zbog povećanja broja motora.

Koaksijalni multi-rotor dron

Ovo je posebna vrsta multi-rotornog drona poznatog kao koaksijalni X8 bespilotna letjelica, koji koristi osam motora raspoređenih na četiri ruke. Može se nadograditi s više snage i manje prostora. Uključuje set rotora smještenih na koncentričnim osi sa sličnom osi rotacije, ali rotirajući se u obrnutim smjerovima. Naš proizvod MX860 prihvaća koaksijalni X8 bespilotni okvir koji odražava malu veličinu i velike značajke korisnog opterećenja.

Multirotor Drone komponente

Multi-rotor dron izrađen je s različitim komponente, koji uključuju motore, okvire, propelere, elektroničke regulatore brzine, regulatore leta, bateriju i sustav daljinskog upravljanja, o kojima je riječ u nastavku.

Okvir

Okvir u dronu djeluje poput kralježnice, što pruža montažne točke uglavnom za sve ostale komponente. Posebno se izrađuje od visoke čvrstoće i laganih materijala poput aluminijske legure ili ugljičnih vlakana. Njegov dizajn utječe na ukupnu težinu, stabilnost i veličinu drona.

Motori

Motori ovog drona pomažu u rotiranju propelera pružanjem snage i stvaranjem dizanja i potiska. Ovi dronovi obično koriste BLDC (DC bez četkica) motori radi pouzdanosti i učinkovitosti. Vrsta i broj motora uglavnom ovise o konfiguraciji drona, poput heksacoptera ili quadcoptera.

Propeleri

Propeleri su povezani s motorima bespilotne letjelice kako bi se stvorio dizanje i potiskivanje puštanjem bespilotne letjelice. Dakle, oblik i veličina propelera uglavnom utječu na brzinu, podizanje i manevalnost drona. Materijali propelera su karbonska vlakna, plastika ili drugi kompoziti, uglavnom ovisno o namjeravanom korištenju bespilotnih letjelica.

Kontroler leta

Kontroler leta djeluje poput mozga multi-rotornog drona, koji obrađuje informacije od senzora za kontrolu motora. Dakle, odgovoran je za stabilizaciju multi-rotornog bespilotnih letelica unutar leta radi održavanja nadmorske visine za izvršavanje naredbi iz daljinskog upravljača. Ovi kontroleri obično uključuju različite vrste senzora poput akcelerometara, GPS modula, žiroskopa itd.

Elektronski kontroleri brzine

Elektronski kontroleri brzine mijenjaju smjer i brzinu motora osiguravajući točnu kontrolu pokreta bespilotnih letjelica. Svaki motor obično uključuje vlastitu elektroničku kontrolu brzine, ili u protivnom višekanalni ESC može istovremeno kontrolirati nekoliko motora.

Baterija

Baterija bespilotnih letjelica opskrbljuje svim komponentama poput motora, senzora, kontrolera leta itd. Dakle, kapacitet baterije odlučuje o vremenu leta drona, a različite vrste baterija pružaju različite karakteristike ACT -a.

Sustav daljinskog upravljanja

Sustav daljinskog upravljanja omogućuje operatoru da šalje upute dronu kontrolirajući njegovu stazu, brzinu i visinu. Daljinski upravljač obično uključuje odašiljač i prijemnik, koji bežično komuniciraju s dronom.

Neke druge komponente

Neke druge komponente drona s više rotora uključuju prizemnu opremu, gimbal, kameru ili senzore, propelere, GPS antena , itd.

• Slanjenje pruža stabilnu potporu za uklanjanje bespilotnih letjelica i slijetanje.
• Gimbal je mehanički sustav stabilizacije koji sadrži kameru ili različite senzore koji im omogućuje da ostanu na razini unatoč kretanju bespilotnih letjelica.
• Kamere ili senzori koriste se za snimanje videozapisa, podataka ili slika.
• GPS antena ovog drona koristi se za precizno pozicioniranje i navigaciju.

Fiksno krilo vs multirotor bespilotne letjelice

U nastavku se raspravlja o razlika između fiksnog krila i multirotornih bespilotnih letjelica.

Multirotorozni kvar drona

Neustajanje multirotornih bespilotnih letjelica može biti uzrokovano različitim izvorima poput štete propelera, problema s motoričkim kvarovima i upravljanjem.

• Neuspjeh propelera često se može dogoditi zbog grubog slijetanja ili sudara; Stoga može uzrokovati štetu nožama, efekt stabilnosti i kontrolu.
• Motorički kvar može se primijetiti nekim metodama poput piezoelektričnih senzora, pomažući prepoznati i umanjiti učinak takvih kvarova.
• Neuspjeh upravljačkog sustava može dovesti do neuravnoteženog leta, ističući zahtjev za jakim sustavima koji se na toleranciju s greškama.

Ostali čimbenici

Ostali čimbenici multirotornih dronova uglavnom uključuju sljedeće.

• Okolišni uvjeti poput kiše, vremenskih uvjeta i visokog vjetra mogu također glavni razlog neuspjeha bespilotnih letjelica.
• Pogreške operatora poput neprimjerenog rukovanja i utvrđivanja smjera također mogu dovesti do katastrofe.

Porezeni neuspjesi dronova

• Izvršenje sustava za otkrivanje grešaka u stvarnom vremenu, poput onih koji koriste algoritme IMU podataka i strojnog učenja, temeljno je za prerano upozorenje.
• Razvoj upravljačkih sustava može nadoknaditi motoričke kvarove ili druge različite greške, što omogućava sigurno slijetanje inače maneure za hitne slučajeve.
• Korištenje suvišnih komponenti poput kontrolera leta ili više motora može poboljšati sigurnost i pouzdanost.
• Redovito održavanje i inspekcija komponenti bespilotnih letjelica potrebna je kako bi se izbjegli neuspjesi.

Prednosti i nedostaci

A Prednosti multi-rotornih dronova Uključite sljedeće.

• Multi-rotorna dronovi ističu se u tijesnim prostorima s preciznim kretanjem i kontrolom, čak i u laganim uvjetima.
• Njegov dizajn i potpomognuti tehnologija leta skraćivanje.
• Oni se mogu okomito skinuti i sletjeti uklanjanjem zahtjeva specijalizirane opreme za lansiranje i piste.
• Ovi dronovi mogu lebdjeti na mjestu, letjeti u nekoliko smjerova i izvoditi složene zračne manevare.
• Ovi dronovi su pristupačniji u odnosu na bespilotne letjelice.
• Mnogi multirotorni dronovi su prijenosni i kompaktni.
• Oni mogu imati specijalizirane senzore i opremu.
• Primjenjivi su u različitim poljima.
• Nekoliko rotora ovog bespilotnih letjelica omogućava suvišnost dopuštajući bespilotnoj mjeri da nastavi letjeti čak i ako minimalno jedan motor ne uspije.

A Nedostaci multi-rotornih dronova Uključite sljedeće.

• Dronovi s više rotora imaju ograničenu brzinu i izdržljivost, što ih čini neprimjerenima za nadzor dugotrajne, velike zračne mapiranja, inspekcije na duge staze itd.
• Vrlo su neučinkoviti i treba im puno energije da se bore protiv gravitacije i održavaju ih u zraku.
• Ograničeni su na otprilike 20 do 30 minuta s trenutnom tehnologijom baterije, a istovremeno nosi lagani opterećenje kamere.
• Multirotorna dronovi imaju niže brzine i raspon i ograničeno vrijeme leta u usporedbi s drugim vrstama bespilotnih letjelica.
• Oni su osjetljivi na vjetar, što utječe na njihovu prikladnost za misije na daljinu ili velike razmjere.

Multirotor Drone Applications

A Primjene multi-rotornih dronova Uključite sljedeće.

• Multi-rotor dronovi snimaju visokokvalitetne slike i videozapise iz ekskluzivne zračne perspektive.
• Oni prate i prate pokret i područja kako bi pružili vizualne podatke u stvarnom vremenu u sigurnosne svrhe.
• Opremljeni su s različitim senzori To obuhvaćaju detaljne geoprostorne informacije za modele, stvarajući karte i provođenje topografskih anketa unutar različitih polja.
• Oni mogu pristupiti teško dostupnim područjima omogućavajući preglede dalekovoda, mostova i infrastrukture kako bi se smanjili troškovi i rizici.
• Oni se mogu koristiti za zadatke poput prskanja pesticida i gnojiva, istraživanja zemljišta unutar poljoprivrednih polja i praćenja usjeva,
• Ovi dronovi su vrijedni za procjenu područja katastrofe ili lociranje nestalih osoba.
• Istraživači ga koriste u razne znanstvene svrhe poput geoloških istraživanja, bioloških istraživanja i atmosferskih studija.

Dakle, ovo je pregled Multi-rotor dronovi, njihov rad , i njihove primjene. Dakle, primjeri multi-rotornih bespilotnih letjelica su: Tri-Copters koriste tri rotora; Četveronožnici koriste četiri rotora, šesterokutnici koriste šest rotora, a Octo-Copters koriste osam rotora. Među njima, quadcopter bespilotne letjelice su vrlo popularna vrsta drona. Dakle, evo vas pitanje: Što je bespilotni letjelica?