Multirotor Drone: Çalışma, Bileşenler, Türler, Farklılıklar ve Uygulamaları

Şu anda, dronlar haritalama, yarış, lojistik, anketler ve daha pek çok alanda çok popüler hale geldi. Özerk bir şekilde uçabilen veya uzaktan kontrol edebilen uçan bir robot olan insansız bir hava aracı veya insansız uçak sistemidir. Böylece, bu dronlar bir ile birlikte çalışan yazılım kontrollü uçuşla gömülüdür Global Konumlandırma Sistemi ve sensörler. Piyasada farklı boyutlarda farklı dron türleri vardır ve çoklu rotor, tek rotor, sabit kablolama ve sabit kanatlı hibrid VTOL gibi farklı amaçlar için kullanılır. Bununla birlikte, çok rotorlu dronlar yaygın kullanımları nedeniyle önemli bir rol oynamaktadır. Bu makale bir çoklu drone , çalışmaları ve uygulamaları.

Rotor drone nedir?

Çok rotorlu bir dron, insansız bir hava aracı veya dikey kalkış, havada uçma ve iniş özelliklerine izin vererek asansör ve itme üretmek için sabit perdeli döner bıçaklara sahip çeşitli rotorları kullanan bir çok kapaktır. Böylece, rotor açısı bir helikoptere benzer şekilde sabitlenebilir ve değiştirilemez. Farklı rotorlar arasındaki göreceli hızı değiştirerek, uçağın yörüngesini kontrol etmek için itici tork kuvveti değiştirilebilir.

Çok rotor oldukça basit ve sabittir ve çoklu rotorlu uçağın görünümü uçaklara kıyasla çok daha küçüktür. Bu nedenle, boş zaman kullanımı ve endüstri çalışmaları için uygundur. Böylece, çok rotor drone operasyonu basittir ve bir pist dışında dikey olarak çıkabilir. Bu nedenle, güvenilirliği esas olarak fırçasız motorlara bağlıdır, bu nedenle daha yüksek güvenilirliğe sahiptir.

Eşzamanlı olarak, çok rotorlu İHA'lar basit operasyon ve güçlü istikrarla birçok tarımsal ve endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu dronlar, tricopter (üç), quadcopter (dört), hexacopter (altı) veya Octocopter (sekiz) rotor gibi standart konfigürasyonlar dahil olmak üzere yukarıdaki iki rotor ile karakterizedir.

Çoklu drone çalışıyor

Çok rotor dronlar, artan, havada kalma, dönme ve azalan gibi manevralara izin vererek tek tek rotorların hızını değiştirerek asansör ve kontrol uçuşu üretmek için normalde 4, 6 veya 8 gibi birden fazla rotor kullanarak çalışır.

Her rotor havayı aşağı itmek için döner ve drone kaldıran yukarı doğru reaksiyon kuvveti yapar. Rotorun hızını eşit olarak ayarlayarak, drone başka türlü yükselebilir. Rotorun kombine itme, dronun ağırlığını dengelediğinde, yüzebilir.

Arka rotorların ön rotorlara kıyasla daha hızlı dönmesini sağlayarak, drone ilerler ve tam tersi. Böylece, bir tarafın rotorlarının diğerine kıyasla daha hızlı dönmesini sağlamak, drone bu yönde yuvarlanır. Çapılsal olarak zıt rotorları diğerlerinden daha hızlı hale getirerek, bu drone bu yöne döner.

Böylece dönen rotorlar, bazı rotorların saat yönünün tersine döndüğü ve diğerleri saat yönünün tersine dönerek çok rotor dronlar içinde karşı koyulan tork üretir, bu da tüm torku iptal eder. Dronlar, sabit manevralara izin vererek sabitliği korumak ve havada yollarını bulmak için sensörler, bilgisayarlı konumlandırma sistemleri ve jiroskoplar kullanır.

Çoklu Drone Türleri

Çok rotorlu dronlar farklı tiplerde mevcuttur ve çeviklik, uçuş süresi, yük kapasitesi ve stabilite performans varyasyonları ile farklı uygulamalarda kullanılır.

Trirotor

Trimotor drone, hareket ve kontrol için kullanılan yüzdürme yaratmak için üç rotorla yapılır. Dolayısıyla kol mesafesi genellikle 120 derecedir ve normalde aynı zamanda bir t şeklinde bir y şekildedir. Bu tip dronun faydaları düşük maliyetli, esneklik ve ışık boyutudur, çünkü oldukça düşük maliyetli bir konfigürasyon olan sadece üç rotor gerektirir. Eşzamanlı olarak, motor sayıları nedeniyle düşük kaldırma gücüne de sahip olabilir.

Kuadrotor

X ve H formlarında bulunan en popüler ve yaygın çoklu popter türüdür. Böylece, dört motor simetrik bir çerçeveye yerleştirilir ve her kol genellikle X4 konfigürasyonu içinde 90 derece aralıktır. İki motor saat yönünde dönerken, geri kalan ikisi dengeli kalmak için zıt kuvvetler üretmek için saat yönünün tersine saat yönünün tersine döner. Böylece, istikrar, uçuş süresi ve fiyat için ideal bir performans elde eder.

Hexacopter

Onaltılık, simetrik bir çerçeveye yerleştirilir ve her kol genellikle 60 derecedir. Hexadecopter, istikrarı ve gücü arttırmak için kuadrotordan daha fazla motor içerir. Bu drone ayrıca yüksek artıklık araya geçen süreyi iyileştirebilir, böylece bir drone motoru uçuş boyunca başarısız olsa bile, hava ve karada güvenli bir şekilde çalışabilir. Ancak, Motorlar daha fazla güç tüketimine sahip olacak, bu nedenle uçuş süresi azaltılacaktır. Bu nedenle, üç motorun saat yönünde döndüğü ve diğer üçünün CCW'yi dengeyi korumak için ters kuvvetler üretmek için bir dörtlü copter'e benzer.

Octocopter

Octocopter drone normalde sekiz içerir rotorlar Güçlü istikrar ve güç ile. Daha güçlü rüzgarla daha büyük bir yük gerektirir rezistans . Bu drone yükseltilmiş bir kuadrotor ve hexadecopter'e benziyor. Bunlar sıklıkla profesyonel veya film amaçlı kullanılır ve daha ağır lensler ve kameralarla yerleştirilebilir. Enerji tüketimi hızlıdır ve motor sayısındaki artış nedeniyle dron çerçevesinin büyüklüğü büyüktür.

Koaksiyel çok rotor drone

Bu, dört kol üzerinde düzenlenmiş sekiz motor kullanan koaksiyel X8 drone olarak bilinen özel bir çok rotor drone türüdür. Daha fazla güç ve daha az alan ile yükseltilebilir. Benzer bir dönüş eksenine sahip ancak ters yönlerde dönen eşmerkezli eksenlerde bulunan bir dizi rotor içerir. MX860 ürünümüz, küçük boyut ve büyük yük özelliklerini yansıtan koaksiyel X8 drone çerçevesini benimser.

Çoklu drone bileşenleri

Farklı çok rotorlu bir drone yapılır bileşenler, motorlar, çerçeveler, pervaneler, elektronik hız kontrolörleri, uçuş kontrolörleri, pil ve aşağıda tartışılan bir uzaktan kumanda sistemini içerir.

Çerçeve

Drone'daki çerçeve, esas olarak diğer tüm bileşenler için montaj noktaları sağlayan bir omurga gibi çalışır. Özellikle alüminyum alaşımı veya karbon fiber gibi yüksek mukavemetli ve hafif malzemelerle yapılır. Tasarımı, dronun toplam ağırlığını, stabilitesini ve boyutunu etkiler.

Motorlar

Bu dronun motorları, güç sağlayarak ve asansör ve itme üreterek pervaneleri döndürmeye yardımcı olur. Bu dronlar normalde kullanır BLDC (Fırçasız DC) Motorlar güvenilirlik ve verimlilik için. Motor türü ve sayısı esas olarak hexacopter veya quadcopter gibi dronun konfigürasyonuna bağlıdır.

Pervaneler

Pervaneler, dronun uçmasına izin vererek asansör ve itme üretmek için dronun motorlarına bağlanır. Böylece pervanelerin şekli ve boyutu esas olarak dronun hızını, kaldırma ve manevra kabiliyetini etkiler. Pervane malzemeleri, esas olarak dronun amaçlanan kullanımına bağlı olarak karbon fiber, plastik veya diğer kompozitlerdir.

Uçuş denetleyicisi

Uçuş kontrolörü, motoru kontrol etmek için sensörlerden gelen bilgileri işleyen çoklu rotor dronunun beyni gibi çalışır. Bu nedenle, uzaktan kumandadan komutları yürütmek için yüksekliği korumak için uçuş içindeki çoklu rotor dronunun stabilize edilmesinden sorumludur. Bu kontrolörler normalde ivmeölçerler, GPS modülleri, jiroskoplar vb. Gibi farklı sensör türleri içerir.

Elektronik Hız Denetleyicileri

Elektronik hız kontrolörleri, dronun hareketlerinin doğru kontrolünü sağlayarak motorların yönünü ve hızını değiştirir. Her motor normalde kendi elektronik hız kontrolünü içerir, yoksa çok kanallı bir ESC aynı anda birkaç motoru kontrol edebilir.

Pil

Drone pili, motorlar, sensörler, uçuş kontrolörü vb.

Uzaktan kumanda sistemi

Uzaktan kumanda sistemi, operatörün uçuş yolunu, hızını ve yüksekliğini kontrol ederek drone talimatlar göndermesine izin verir. Uzaktan kumanda tipik olarak drone ile kablosuz olarak iletişim kuran bir verici ve bir alıcı içerir.

Diğer bazı bileşenler

Çok rotorlu bir dronun diğer bazı bileşenleri arasında iniş dişlisi, bir gimbal, bir kamera veya sensörler, pervaneler, bir GPS bulunur. anten , vesaire.

• Landing Gear, Drone Takeoff & Landing için istikrarlı bir destek sağlar.
• Gimbal, drone hareketine rağmen seviye kalmalarını sağlayan bir kamera veya farklı sensörler içeren mekanik bir stabilizasyon sistemidir.
• Kameralar veya sensörler videoları, verileri veya görüntüleri yakalamak için kullanılır.
• Bu dronun GPS anteni, hassas konumlandırma ve navigasyon için kullanılır.

Sabit kanat vs multirotor drone

Sabit kanatlı vs çoklu dronlar arasındaki fark aşağıda tartışılmaktadır.

Çoklu drone hatası

Çoklu drone başarısızlığı, pervane zararı, motor arızası ve kontrol sistemi problemleri gibi farklı kaynaklardan kaynaklanabilir.

• Pervane başarısızlığı, kaba inişler veya çarpışmalar nedeniyle sık sık meydana gelebilir; Böylece, bıçak zararına, stabilite etkisine ve kontrolüne neden olabilir.
• Motor arızası, piezoelektrik sensörler gibi bazı yöntemlerle fark edilebilir, bu tür arızaların etkisini tanımaya ve azaltmaya yardımcı olur.
• Kontrol sistemi arızası, güçlü hataya toleranslı sistemlerin gereksinimini vurgulayarak dengesiz uçuşa yol açabilir.

Diğer faktörler

Çoklu dronların diğer faktörleri esas olarak aşağıdakileri içerir.

• Yağmur, hava koşulları ve yüksek rüzgar gibi çevresel koşullar, drone arızalarının ana nedeni de olabilir.
• Uygunsuz kullanım ve yön bulma gibi operatör hataları da felakete yol açabilir.

Drone hataları adreslendi

• IMU Veri ve Makine Öğrenme Algoritmaları kullananlar gibi gerçek zamanlı hata algılama sistemleri yürütülmesi, erken uyarı için temeldir.
• Kontrol sistemleri geliştirme, aksi takdirde acil durum manevraları güvenli inişe izin veren motor dökümleri veya diğer farklı arızalar için geri ödeme yapabilir.
• Uçuş denetleyicileri veya birden fazla motor gibi gereksiz bileşenleri kullanmak güvenliği ve güvenilirliği artırabilir.
• Başarısızlıklardan kaçınmak için drone bileşenlerinin düzenli bakımı ve denetimi gereklidir.

Avantajlar ve Dezavantajlar

. Çok rotorlu dronların avantajları aşağıdakileri ekleyin.

• Çok rotorlu dronlar, havadar koşullarda bile hassas hareket ve kontrol ile sıkı alanlarda öne çıkıyor.
• Tasarımı ve destekli uçuş teknolojisi operasyonu kısaltır.
• Bunlar, özel fırlatma ekipmanı ve pistler gerekliliğini ortadan kaldırarak dikey olarak çıkarabilir ve araziyi çıkarabilir.
• Bu dronlar yerinde kalabilir, birkaç yöne uçabilir ve karmaşık hava manevraları yapabilir.
• Bu dronlar sabit kanatlı dronlara kıyasla daha uygun fiyatlıdır.
• Birçok çoklu drone taşınabilir ve kompakttır.
• Bunların özel sensörleri ve ekipmanları olabilir.
• Farklı alanlarda uygulanabilirler.
• Bu dronun birkaç rotoru, en az bir motor arızalansa bile dronun uçmasına izin vererek fazlalık sağlar.

. Çok rotorlu dronların dezavantajları aşağıdakileri ekleyin.

• Çok rotorlu dronlar sınırlı hız ve dayanıklılığa sahiptir, bu da onları uzun dayanıklılık izleme, büyük ölçekli hava haritalama, uzun mesafeli denetimler vb. İçin uygunsuz hale getirir.
• Çok verimsizdirler ve yerçekimi ile mücadele etmek ve onları havada tutmak için çok fazla enerjiye ihtiyaç duyarlar.
• Bunlar, hafif bir kamera yükü taşırken mevcut pil teknolojisi ile yaklaşık 20 ila 30 dakika ile sınırlıdır.
• Çoklu dronlar, diğer dron türlerine kıyasla daha düşük hızlara ve menzile ve sınırlı uçuş süresine sahiptir.
• Bunlar, uzun mesafeli veya büyük ölçekli görevlere uygunluklarını etkileyen rüzgara duyarlıdır.

Multirotor Drone Uygulamaları

. Çok Rotorlu Dronların Uygulamaları aşağıdakileri ekleyin.

• Çok rotorlu dronlar yüksek kaliteli görüntüler ve videolar özel bir hava perspektifinden yakalar.
• Güvenlik amacıyla gerçek zamanlı görsel veriler sağlamak için hareketi ve alanları izler ve izlerler.
• Bunlar farklı ile donatılmıştır sensörler Modeller için ayrıntılı coğrafi bilgileri yakalayan, haritalar oluşturma ve çeşitli alanlarda topografik araştırmalar yürütme.
• Maliyetleri ve riskleri azaltmak için güç hatları, köprüler ve altyapıların denetimlerini sağlayarak ulaşılması zor alanlara erişebilirler.
• Pestisit ve gübre püskürtme, tarım alanlarında arazi araştırması ve mahsul izleme gibi görevler için kullanılabilirler,
• Bu dronlar felaket alanlarını değerlendirmek veya kayıp kişileri bulmak için değerlidir.
• Araştırmacılar bunu jeolojik araştırmalar, biyolojik araştırma ve atmosfer çalışmalar gibi çeşitli bilimsel amaçlar için kullanıyorlar.

Bu nedenle, bu bir genel bakış çok rotorlu dronlar, çalışmaları ve uygulamaları. Böylece çok rotor dronların örnekleri şunlardır: Tri-Copterlar üç rotor kullanır; Dörtlü copterlar dört rotor kullanır, hexa-copterlar altı rotor kullanır ve Octo-Copterlar sekiz rotor kullanır. Bunlar arasında quadcopter dronları çok popüler bir drone türüdür. Öyleyse, işte sizin için bir soru: drone nedir?