Pašlaik, droni ir kļuvuši ļoti populāri daudzās jomās, piemēram, kartēšanā, sacīkstēs, loģistikā, aptaujās un daudzās citās. Tā ir bezpilota lidaparāts vai bezpilota lidaparātu sistēma, kas ir lidojošs robots, kas var lidot autonomi vai kontrolēt attālināti. Tādējādi šie droni ir iestrādāti ar programmatūras kontrolētu lidojumu, kas darbojas kombinācijā ar a globālā pozicionēšanas sistēma un sensori. Tirgū ir pieejami dažādi dronu veidi ar dažādiem izmēriem un tiek izmantoti dažādiem mērķiem, piemēram, vairāku rotaļu, viena rotāja, fiksēta vadu un fiksēta spārna hibrīda VTOL. Tomēr vairāku rotaļu droniem ir galvenā loma to plaši izplatītajā lietošanā. Šajā rakstā ir aprakstīts a multirotorais drons , viņu darbu un pielietojumu.
Kas ir rotora drons?
Vairāku rotaļu drons ir bezpilota lidaparāts vai vairāku koopteris, kas izmanto dažādus rotorus ar fiksētu plākšņu rotējošiem asmeņiem, lai iegūtu pacēlāju un vilci, ļaujot vertikāli pacelties, lidināties un piezemēties. Tātad rotora leņķi var fiksēt un nav mainīt, līdzīgi kā helikopters. Mainot relatīvo ātrumu starp dažādiem rotoriem, vilces griezes momenta spēku var modificēt, lai kontrolētu gaisa kuģa trajektoriju.
Vairāku rotaļu ir diezgan vienkāršs un nemainīgs, un vairāku rotoru gaisa kuģa izskats ir daudz mazāks, salīdzinot ar lidmašīnu. Tādējādi tas ir piemērots brīvā laika pavadīšanai un nozares darbam. Tādējādi vairāku rotaļu drona darbība ir vienkārša un var noņemt vertikāli, izņemot skrejceļu. Tātad tā uzticamība galvenokārt ir atkarīga no bez motoriem bez sukām, tāpēc tai ir augstāka uzticamība.
Vienlaicīgi daudzos rotaļu UAV ir plaši izmantoti daudzos lauksaimniecības un rūpniecības jomās ar vienkāršu darbību un spēcīgu stabilitāti. Tātad, šiem droniem raksturīgi iepriekš minētie divi rotori, ieskaitot standarta konfigurācijas, piemēram, Tricopter (trīs), kvadropteru (četrus), heksakopteru (sešus) vai oktokopteru (astoņus) rotorus.
Multirotor dronu darbība
Vairāku rotaļu droni darbojas, izmantojot vairākus rotorus, parasti 4, 6 vai 8, lai radītu lifta un vadības lidojumu, mainot atsevišķo rotoru ātrumu, ļaujot manevriem, piemēram, augošiem, lidināšanai, pagriešanai un nolaišanai.
Katrs rotors griežas, lai nospiestu gaisu uz leju, padarot augšupejošu reakcijas spēku, kas paceļ dronu. Vienmērīgi pielāgojot rotora ātrumu, drons var pacelties citādi. Ikreiz, kad rotora kombinētā vilce līdzsvaro drona svaru, tas var peldēt.
Liekot aizmugurējiem rotoriem pagriezties ātrāk, salīdzinot ar priekšējiem rotoriem, drons izvietojas priekšā un otrādi. Tādējādi, padarot vienas puses rotorus, pagriežoties ātrāk, salīdzinot ar otru, drons ripo šajā virzienā. Padarot pa diagonāli pretējiem rotoriem, pagriežoties ātrāk nekā citi, šis drons pagriežas šajā virzienā.
Tātad rotējošie rotori ģenerē griezes momentu, kas ir neitralizēts daudznozaru dronos, ja daži rotori pagriežas pulksteņrādītāja virzienā, bet citi-pretēji pulksteņrādītāja virzienam, kas atceļ visu griezes momentu. Droni izmanto sensorus, datorizētas pozicionēšanas sistēmas un žiroskopus, lai saglabātu noturību un atrastu ceļu gaisā, ļaujot veikt precīzus manevrus.
Multirotoriem dronu veidi
Vairāku rotaļu droni ir pieejami dažādos veidos un tiek izmantoti dažādās lietojumprogrammās ar veiktspējas variācijām veiklībā, lidojuma laikā, kravas jaudā un stabilitātē.
Trirotors
Trimotora drons ir izgatavots ar trim rotoriem, lai radītu peldspēju, ko izmanto kustībai un kontrolei. Tātad rokas attālums parasti ir 120 grādi un parasti dažreiz ir Y formā vienlaikus T formā. Šāda veida dronu ieguvumi ir zemas izmaksas, elastība un tā vieglo izmērs, jo tam nepieciešami tikai trīs rotori, kas ir diezgan zemu izmaksu konfigurācija. Vienlaicīgi tam var būt arī zema celšanas jauda motora skaita dēļ.
Kvadrotors
Tas ir vispopulārākais un izplatītākais vairāku kopiju veids, kas pieejams X un H formās. Tātad četrus motorus novieto uz simetriska rāmja, un katra roka parasti ir 90 grādu attālumā viena no otras X4 konfigurācijā. Divi motori pagriežas pulksteņrādītāja virzienā, turpretī atlikušie divi pagriežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam pulksteņrādītāja virzienā, lai iegūtu pretējos spēkus, lai saglabātu līdzsvaru. Tādējādi tas sasniedz ideālu sniegumu stabilitātei, lidojuma laikam un cenai.
Heksakopters
Heksakopters ir novietots uz simetriska rāmja, un katra roka parasti ir 60 grādi. Hexadecopter ietver vairāk motoru nekā kvadrotors, lai uzlabotu stabilitāti un jaudu. Šis drons var arī uzlabot lielu atlaišanas laiku, lai pat tad, ja drona motors neizdodas visā lidojuma laikā, tas droši var darboties pareizi gaisā un zemē. Bet motori Tam būs lielāks enerģijas patēriņš, tādējādi lidojuma laiks tiks samazināts. Tātad tas var būt arī līdzīgs četrkoperim, kur trīs motori pagriežas pulksteņrādītāja virzienā, bet pārējie trīs pagriežas CCW, lai iegūtu atpakaļgaitas spēkus, lai saglabātu līdzsvaru.
Oktokopters
Octocopter drone parasti ietver astoņus rotors ar spēcīgu stabilitāti un spēku. Tas prasa lielāku kravu ar stiprāku vēju izturība Apvidū Šis drons izskatās līdzīgs modernizētam Quadrotor & Hexadecopter. Tos bieži izmanto profesionāliem vai filmu mērķiem, un tos var novietot ar smagākām lēcām un kamerām. Tā enerģijas patēriņš ir ātrs, un drona rāmja lielums ir liels, pateicoties motoru skaita palielināšanai.
Koaksiālais daudznozaru drons
Šis ir īpašs daudznozaru drona veids, kas pazīstams kā koaksiālais X8 drons, kurā tiek izmantoti astoņi motori, kas sakārtoti uz četrām rokām. To var uzlabot ar lielāku jaudu un mazāk vietas. Tas ietver rotoru komplektu, kas atrodas uz koncentriskām asīm ar līdzīgu rotācijas asi, bet rotē apgrieztā virzienā. Mūsu produkts MX860 pieņem koaksiālo X8 drona rāmi, kas atspoguļo mazo izmēru un lielās kravas funkcijas.
Multirotor dronu komponenti
Vairāku rotaļu drons tiek izgatavots ar atšķirīgu komponenti, kas ietver motorus, rāmjus, dzenskrūves, elektroniskos ātruma kontrolierus, lidojuma kontrolierus, akumulatoru un tālvadības pulti, kas ir apskatīti turpmāk.
Rāmis
Drona rāmis darbojas kā mugurkauls, kas nodrošina montāžas punktus galvenokārt visiem pārējiem komponentiem. Tas ir īpaši izgatavots ar augstas stiprības un viegliem materiāliem, piemēram, alumīnija sakausējumu vai oglekļa šķiedru. Tās dizains ietekmē drona kopējo svaru, stabilitāti un lielumu.
Motori
Šī drona motori palīdz rotēt dzenskrūves, nodrošinot jaudu un radot pacēlāju un vilci. Šie droni parasti izmanto Bldc (bez suku DC) motori uzticamībai un efektivitātei. Motoru tips un skaits galvenokārt ir atkarīgs no drona konfigurācijas, piemēram, heksakoptera vai četrcoptera.
Propelleri
Propelleri ir savienoti ar drona motoriem, lai iegūtu pacēlāju un vilci, ļaujot dronam lidot. Tātad propelleru forma un lielums galvenokārt ietekmē drona ātrumu, pacelšanu un manevrēšanas spēju. Propellera materiāli ir oglekļa šķiedra, plastmasa vai citi kompozīti, galvenokārt atkarībā no paredzētā drona izmantošanas.
Lidojumu kontrolieris
Lidojuma kontrolieris darbojas kā daudznozaru drona smadzenes, kas apstrādā informāciju no sensoriem, lai kontrolētu motoru. Tātad, tā ir atbildīga par daudznozaru drona stabilizēšanu lidojumā, lai saglabātu augstumu, lai izpildītu komandas no tālvadības pults. Šie kontrolieri parasti ietver dažāda veida sensorus, piemēram, akselerometrus, GPS moduļus, žiroskopus utt.
Elektroniski ātruma kontrolieri
Elektroniskie ātruma kontrolieri maina motoru virzienu un ātrumu, nodrošinot precīzu drona kustību kontroli. Katrs motors parasti ietver savu elektronisko ātruma kontroli, pretējā gadījumā daudzkanālu es ESC vienlaikus var kontrolēt vairākus motorus.
Akumulators
Drona akumulators piegādā enerģiju visiem komponentiem, piemēram, motoriem, sensoriem, lidojuma kontrolierīcēm utt. Tātad akumulatora ietilpība izlemj drona lidojuma laiku, un dažāda veida baterijas nodrošina atšķirīgas ACT īpašības.
Tālvadības sistēma
Tālvadības pults sistēma ļauj operatoram nosūtīt instrukcijas dronam, kontrolējot tā lidojuma ceļu, ātrumu un augstumu. Tālvadības pults parasti ietver raidītāju un uztvērēju, kas bezvadu režīmā sazinās ar dronu.
Dažas citas sastāvdaļas
Dažas citas daudznozaru drona komponentus ietver nosēšanās rīku, ķīlu, kameru vai sensorus, dzenskrūves, GPS antena , utt.
- Nolaišanās rīki nodrošina stabilu atbalstu dronu pacelšanās un nosēšanās laikā.
- Augstums ir mehāniska stabilizācijas sistēma, kas satur kameru vai dažādus sensorus, kas ļauj viņiem palikt līmenim, neskatoties uz dronu kustību.
- Kameras vai sensorus izmanto videoklipu, datu vai attēlu uzņemšanai.
- Šī drona GPS antena tiek izmantota precīzai pozicionēšanai un navigācijai.
Fiksēts spārns vs multirotor drons
Zemāk ir apskatīta atšķirība starp fiksēta spārna vai multirotoriem droniem.
| Fiksēts spārna drons | Multirotorais drons |
| Fiksēta spārna droni izskatās kā lidmašīnas un izmanto spārnus pacēlāja un vilces darbībai, ļaujot efektīviem un tālsatiksmes lidojumiem. | Multiirotor droni izskatās kā helikopteri un izmanto vairākus rotorus, galvenokārt vertikālas pacelšanas un lidojuma spējas, kas padara tos piemērotus cieša diapazona, precīziem uzdevumiem. |
| Fiksētā spārna drona diapazons ir aptuveni 80 jūdzes. | Vairāku rotaļu dronu diapazons ir no 10-15 kilometru |
| Šie droni tiek izmantoti lielas platības pārklājumam, tālsatiksmes misijām un ātrumam. | Multirotorus dronus izmanto detalizētām pārbaudēm, manevrēšanas spējai un uzdevumiem, kuriem nepieciešama vertikāla pacelšanās/nosēšanās vai lidināšanās. |
| Tam ir nepieciešams apmācība, lai lidotu vienu. | To ir vienkārši kontrolēt un manevrēt. |
| Nespēj saglabāt fiksēto pozīciju. | Šis drons var lidināties. |
| Šis drons var lidot horizontāli. | Tas var lidot gan horizontāli, gan vertikāli. |
| Tā izmērs ir mazāk kompakts. | Šis drons ir kompakts. |
| Tas ir dārgi. | Bieži vien ir zemas izmaksas. |
| Šim dronam ir nepieciešams vairāk vietas, un to ir grūti nolaisties. | Šis drons var nolaisties noteiktā vietā. |
| Tam ir ilgāks lidošanas laiks. | Tā lidošanas laiks ir ierobežots. |
| Šim dronam ir smagāka kravas. | Tas var pārvadāt nelielas kravas. |
| Tā vēja stabilitāte ir lielāka. | Tā vēja stabilitāte ir mazāka. |
Multirotor Drone kļūme
Multirotor dronu kļūmi var izraisīt dažādi avoti, piemēram, dzenskrūves kaitējums, motora kļūmju un vadības sistēmas problēmas.
- Propellera kļūme bieži var rasties aptuvenas izkraušanas vai sadursmju dēļ; Tādējādi tas var izraisīt asmeņu kaitējumu, stabilitātes efektu un kontroli.
- Motora kļūmi var pamanīt ar dažām metodēm, piemēram, pjezoelektriskiem sensoriem, palīdzot atpazīt un mazināt šādu sadalījumu ietekmi.
- Vadības sistēmas kļūme var izraisīt nesabalansētu lidojumu, izceļot prasību pēc spēcīgām kļūmēm izturīgām sistēmām.
Citi faktori
Pārējie multirotor dronu faktori galvenokārt ietver šādus.
- Vides apstākļi, piemēram, lietus, laika apstākļi un augsts vējš, var arī galvenais iemesls dronu kļūmēm.
- Operatora kļūdas, piemēram, neatbilstoša vadāmība un virziena atrašana, var izraisīt arī katastrofu.
Risinātās dronu kļūmes
- Reāllaika kļūdu noteikšanas sistēmu izpilde, piemēram, tie, kas izmanto IMU datu un mašīnu apguves algoritmus, ir būtiska priekšlaicīga brīdinājuma brīdī.
- Vadības sistēmu izstrāde var atlīdzināt motora sadalījumu vai citus dažādus kļūdas, kas ļauj droši nolaisties, pretējā gadījumā ārkārtas manevrus.
- Izmantojot liekus komponentus, piemēram, lidojuma kontrolierus vai vairākus motorus, var uzlabot drošību un uzticamību.
- Lai izvairītos no neveiksmēm, ir nepieciešama regulāra dronu komponentu apkope un pārbaude.
Priekšrocības un trūkumi
Līdz Daudznozaru dronu priekšrocības Iekļaujiet sekojošo.
- Vairāku rotaļu droni izceļas šaurās telpās ar precīzu kustību un kontroli, pat vēsmainos apstākļos.
- Tā dizains un palīdzības lidojuma tehnoloģija saīsina darbību.
- Tie var vertikāli noņemt un nolaisties, novēršot prasību par specializētiem palaišanas aprīkojumu un skrejceļiem.
- Šie droni var lidināties vietā, lidot vairākos virzienos un veikt sarežģītus gaisa manevrus.
- Šie droni ir pieejamāki, salīdzinot ar fiksēta spārna droniem.
- Daudzi multirotoru droni ir pārnēsājami un kompakti.
- Tiem var būt specializēti sensori un aprīkojums.
- Tie ir piemērojami dažādās jomās.
- Vairāki šī drona rotori nodrošina atlaišanu, ļaujot dronam turpināt lidot pat tad, ja neizdodas vismaz viena motora.
Līdz daudzu rotaļu dronu trūkumi Iekļaujiet sekojošo.
- Vairāku rotaļu droniem ir ierobežots ātrums un izturība, kas padara tos nepiemērotus ilgstošas izturības uzraudzībai, liela mēroga gaisa kartēšanai, tālsatiksmes pārbaudēm utt.
- Tie ir ļoti neefektīvi, un viņiem ir nepieciešama daudz enerģijas, lai cīnītos ar smagumu un uzturētu tos gaisā.
- Tās ir ierobežotas līdz aptuveni 20 līdz 30 minūtēm ar pašreizējo akumulatora tehnoloģiju, pārvadājot vieglu kameras kravu.
- Multiirotor droniem ir mazāks ātrums un diapazons un ierobežots lidojuma laiks, salīdzinot ar cita veida droniem.
- Tie ir jutīgi pret vēju, kas ietekmē to piemērotību tālsatiksmes vai liela mēroga misijām.
Multirotor Drone lietojumprogrammas
Līdz Daudznozaru dronu lietojumprogrammas Iekļaujiet sekojošo.
- Vairāku rotaļu droni uztver augstas kvalitātes attēlus un videoklipus no ekskluzīvas gaisa perspektīvas.
- Viņi uzrauga un izseko kustību un apgabalus, lai nodrošinātu reāllaika vizuālos datus drošības nolūkos.
- Tie ir aprīkoti ar dažādiem sensori kas satur detalizētu ģeotelpisko informāciju modeļiem, izveidojot kartes un veicot topogrāfiskās aptaujas dažādās jomās.
- Viņi var piekļūt grūti sasniedzamām vietām, ļaujot pārbaudīt elektrības līnijas, tiltu un infrastruktūru, lai samazinātu izmaksas un riskus.
- Tos var izmantot tādiem uzdevumiem kā pesticīdu un mēslojuma izsmidzināšana, zemes apsekošana lauksaimniecības laukos un ražas uzraudzība,
- Šie droni ir vērtīgi, lai novērtētu katastrofu zonas vai izzustinātu personu atrašanu.
- Pētnieki to izmanto dažādiem zinātniskiem mērķiem, piemēram, ģeoloģiskiem apsekojumiem, bioloģiskajiem pētījumiem un atmosfēras pētījumiem.
Tādējādi tas ir pārskats par vairāku rotaļu droni, viņu darbs , un to pielietojums. Tātad vairāku rotaļu dronu piemēri ir šādi: Tri-copter izmanto trīs rotorus; Kvadrikateri izmanto četrus rotorus, heksa-copteri izmanto sešus rotorus, bet okto-copteri izmanto astoņus rotorus. Starp tiem kvadriciklu droni ir ļoti populārs drona veids. Tādējādi šeit ir jautājums jums: kas ir drons?
