Multirotorski dron: delo, komponente, vrste, razlike in njegove aplikacije

Trenutno, Droni so postali zelo priljubljeni na številnih področjih, kot so preslikava, dirke, logistike, ankete in številne druge. Gre za brezpilotno letalsko vozilo ali sistem brezpilotnih zrakoplovov, ki je leteči robot, ki lahko lete samostojno ali nadzorovano na daljavo. Tako so ti droni vgrajeni s programsko nadzorovanim poletom, ki deluje v kombinaciji z a Globalni sistem pozicioniranja in senzorji. Na trgu so na voljo različne vrste dronov z različnimi velikostmi in se uporabljajo za različne namene, kot so multi-rotor, eno rotor, fiksno ožičenje in fiksni hibridni VTOL. Vendar imajo več rotorski droni ključno vlogo zaradi široke uporabe. Ta članek podrobno opisuje Multirotorski dron , njihovo delo in njihove aplikacije.

Kaj je dron rotorja?

Več rotorski dron je brezpilotno zračno vozilo ali večkratni kopter, ki uporablja različne rotorje s fiksnimi vrtljivimi rezili za nastanek dvigala in pogona, tako da omogoča navpični vzlet, lebdenje in pristajanje. Tako je lahko kot rotorja pritrjen in ni spremenljiv, podoben helikopterju. S spreminjanjem relativne hitrosti med različnimi rotorji lahko silo pogonskega navora spremenite za nadzor poti zrakoplova.

Multi-rotor je dokaj preprost in konstanten, videz več rotorskega letala pa je v primerjavi z letalom veliko manjši. Tako je primerno za uporabo v prostem času in industrijsko delo. Tako je operacija z več rotorskimi brezpilotnimi točkami preprosta in se lahko vzlete navpično, razen vzletno-pristajalne steze. Torej, njegova zanesljivost je predvsem odvisna od brezkrtačnih motorjev, zato ima večjo zanesljivost.

Hkrati so se na številnih kmetijskih in industrijskih področjih široko uporabljali več rotorski UAV s preprostim delovanjem in močno stabilnostjo. Torej so za te drone značilne zgornja dva rotorja, vključno s standardnimi konfiguracijami, kot so Tricopter (tri), Quadcopter (štiri), heksakopter (šest) ali rotorje Octocopter (osem).

Delovanje multirotornega drona

Več rotorski brezpilotni letani delujejo z uporabo več rotorjev, običajno 4, 6 ali 8 ali 8, za ustvarjanje dvigala in nadzora s spreminjanjem hitrosti posameznih rotorjev, tako da omogočajo manevri, kot so vzpon, lebdenje, obračanje in spuščanje.

Vsak rotor se vrti, da potisne zrak navzdol, kar naredi reakcijsko silo navzgor, ki dvigne drona. Če enakomerno prilagodimo hitrost rotorja, se lahko dron povzpne drugače. Kadar koli kombinirani potisk rotorja uravnoteži težo drona, lahko plava.

Z tem, da se zadnji rotorji hitreje obrnejo v primerjavi s sprednjimi rotorji, so brezpilotniki naprej in obratno. Tako se rotorji na eni strani hitreje obrnejo v primerjavi z drugo, dron pa se valja v tej smeri. Z diagonalno nasprotnimi rotorji se hitreje spremenijo kot drugi, se ta dron obrne v to smer.

Torej vrteči se rotorji ustvarijo navor, ki se v več rotorskih brezpilotnih dronih prepreči tako, da se nekateri rotorji obrnejo v smeri urinega kazalca, drugi pa se obrnejo v nasprotni smeri urinega kazalca, kar prekliče celoten navor. Droni uporabljajo senzorje, računalniške sisteme za pozicioniranje in žiroskope, da ohranijo stalnost in najdejo svojo pot v zraku, tako da omogočajo natančne manevre.

Vrste večrotornih dronov

Več rotorski brezpilotni letali so na voljo v različnih vrstah in se uporabljajo v različnih aplikacijah z različicami zmogljivosti v okretnosti, času letenja, zmogljivosti in stabilnosti koristnega obremenitve.

Trirotor

Trimotorski dron je narejen s tremi rotorji za ustvarjanje plovnosti, ki se uporablja za gibanje in nadzor. Torej je razdalja roke na splošno 120 stopinj in je običajno v obliki y hkrati v obliki T včasih. Prednosti te vrste drona so nizki stroški, prilagodljivost in njegova velikost svetlobe, saj potrebuje le tri rotorje, kar je dokaj nizkocenovna konfiguracija. Hkrati ima lahko tudi nizko dvižno moč zaradi številk motorja.

Kvadrotor

Je najbolj priljubljena in skupna vrsta večkratnega kopterja, ki je na voljo v obrazcih X in H. Torej, štirje motorji so nameščeni na simetričnem okvirju, vsaka roka pa je na splošno 90 stopinj narazen znotraj konfiguracije X4. Dva motorja se obrneta v smeri urinega kazalca, medtem ko se preostala dva vrtita v nasprotni smeri urinega kazalca, da ustvarita nasprotne sile, da ostaneta uravnotežena. Tako dosega idealno zmogljivost za stabilnost, čas letenja in ceno.

Hexacopter

Heksakopter je nameščen na simetričnem okvirju, vsaka roka pa je na splošno 60 stopinj. Hexadecopter vključuje več motorjev kot kvadrotor za izboljšanje stabilnosti in moči. Ta brezpilotna letala lahko izboljša tudi veliko odpuščanja, tako da tudi če motor z dronom ne uspe v celotnem letu, lahko pravilno deluje v zraku in zemljišču. Ampak, Motorji bo imel več porabe energije, zato se bo čas letenja skrajšal. Tako je lahko tudi podoben štirikolesni kopterju, kjer trije motorji obrnejo v smeri urinega kazalca, ostali trije pa CCW, da ustvarijo obratne sile, da ohranijo ravnovesje.

Octopter

Dron oktokopterja običajno vključuje osem rotorji z močno stabilnostjo in močjo. Potrebna je večja koristna obremenitev z močnejšim vetrom odpor . Ta dron je videti podobno kot nadgrajeni kvadrotor in heksadekopter. Te se pogosto uporabljajo v profesionalne ali filmske namene in jih je mogoče postaviti s težjimi lečami in kamerami. Njegova poraba energije je hitra, velikost okvirja drona pa je velika zaradi povečanja števila motorjev.

Koaksialni več rotorski dron

To je posebna vrsta več rotorskega drona, znanega kot koaksialni dron X8, ki uporablja osem motorjev, razporejenih na štiri roke. Lahko ga nadgradimo z več moči in manj prostora. Vključuje niz rotorjev, ki se nahajajo na koncentričnih osi s podobno rotacijsko osi, vendar se vrtijo v povratnih smereh. Naš izdelek MX860 sprejme koaksialni okvir drona X8, ki odraža majhne velikosti in velike funkcije koristnega obremenitve.

Multirotorne komponente dronov

Več rotorski dron je narejen z različnimi komponente, ki vključujejo motorje, okvirje, propelerje, elektronske krmilnike hitrosti, krmilnike letenja, baterijo in sistem daljinskega upravljalnika, ki so obravnavani spodaj.

Okvir

Okvir v dronu deluje kot hrbtenica, ki zagotavlja pritrdilne točke predvsem za vse druge komponente. Zlasti je narejen z visoko trdnimi in lahkimi materiali, kot sta aluminijasta zlitina ali ogljikova vlakna. Njegova zasnova vpliva na splošno težo, stabilnost in velikost drona.

Motorji

Motorji tega drona pomagajo pri vrtenju propelerjev z zagotavljanjem moči in ustvarjanjem dviganja in potiska. Ti droni običajno uporabljajo Motorji BLDC (brez krtače) Za zanesljivost in učinkovitost. Vrsta in število motorjev sta v glavnem odvisna od konfiguracije drona, kot je šesterokotni ali kvadkopter.

Propelerji

Propelerji so povezani z motorji drona, da se dvignejo in potisnejo, tako da pustijo, da drona leti. Torej oblika in velikost propelerjev v glavnem vplivata na hitrost, dviganje in manevriranje drona. Propelerski materiali so ogljikova vlakna, plastika ali drugi kompoziti, predvsem odvisno od predvidene uporabe drona.

Krmilnik leta

Krmilnik letenja deluje kot možgani več rotorskega drona, ki obdeluje informacije od senzorjev za nadzor motorja. Torej je odgovoren za stabilizacijo več rotorskega drona znotraj leta, da vzdržuje nadmorsko višino za izvajanje ukazov iz daljinskega upravljalnika. Ti krmilniki običajno vključujejo različne vrste senzorjev, kot so pospeševalci, GPS moduli, žiroskopi itd.

Elektronski krmilniki hitrosti

Elektronski krmilniki hitrosti spreminjajo smer in hitrost motorjev, tako da zagotovijo natančen nadzor gibanja drona. Vsak motor običajno vključuje lastno elektronsko krmiljenje hitrosti, sicer pa lahko večkanalni ESC hkrati nadzoruje več motorjev.

Baterija

Akumulator drona napaja vse komponente, kot so motorji, senzorji, krmilnik letenja itd. Torej, zmogljivost baterije odloča o času letenja drona, različne vrste baterij pa zagotavljajo različne lastnosti akcije.

Sistem daljinskega upravljalnika

Sistem daljinskega upravljalnika omogoča operaterju, da pošlje navodila dronu z nadzorom poti, hitrosti in nadmorske višine. Daljinski upravljalnik običajno vključuje oddajnik in sprejemnik, ki brezžično komunicira z dronom.

Nekatere druge komponente

Nekatere druge komponente več rotorskega drona vključujejo pristajalno opremo, gimbal, kamero ali senzorje, propelerje, GPS antena itd.

• Pristanišče nudi stabilno podporo za vzlet in pristajanje brezpilotnih letal.
• Gimbal je mehanski stabilizacijski sistem, ki vsebuje kamero ali različne senzorje, ki jim omogoča, da ostanejo na ravni kljub gibanju dronov.
• Kamere ali senzorji se uporabljajo za zajem videoposnetkov, podatkov ali slik.
• GPS antena tega drona se uporablja za natančno pozicioniranje in navigacijo.

Fiksno krilo proti multirotorski droni

Razlika med večkratnimi brezpilotnimi brezpilotnimi letali s fiksnim krilom VS je obravnavana spodaj.

Odpoved multirotornega drona

Neod okvaro večrotornih dronov lahko povzročijo različni viri, kot so škoda propelerja, težave z okvaro motorja in krmiljenje.

• Propelerski odpoved se lahko pogosto pojavi zaradi grobih pristankov ali trkov; Tako lahko povzroči škodo rezila, učinek stabilnosti in nadzor.
• Motorna odpoved je mogoče opaziti z nekaterimi metodami, kot so piezoelektrični senzorji, kar pomaga prepoznati in zmanjšati učinek takšnih razčlenitev.
• Napaka kontrolnega sistema lahko privede do neuravnoteženega leta, kar poudarja zahtevo po močnih sistemih, odpornih na napako.

Drugi dejavniki

Ostali dejavniki multirotorskih dronov vključujejo predvsem naslednje.

• Okoljski pogoji, kot so dež, vremenske razmere in močan veter, lahko tudi glavni razlog za okvare dronov.
• Napake operaterja, kot so neprimerno ravnanje in usmerjanje smeri, lahko privedejo tudi do katastrofe.

Obravnavani okvari drona

• Izvedba sistemov za odkrivanje napak v realnem času, kot so tisti, ki uporabljajo algoritme IMU Data & Strojnega učenja, je temeljna za prezgodnje opozorilo.
• Razvoj kontrolnih sistemov se lahko povrne za okvare motorja ali druge različne napake, kar omogoča varno pristanek sicer v sili v nujnih primerih.
• Uporaba odvečnih komponent, kot so krmilniki letov ali več motorjev, lahko izboljšajo varnost in zanesljivost.
• Redno vzdrževanje in pregled komponent dronov sta potrebna, da se prepreči okvare.

Prednosti in slabosti

The Prednosti več rotorskih dronov Vključite naslednje.

• Multi-rotorski brezpilotni letani izstopajo v tesnih prostorih z natančnim gibanjem in nadzorom, tudi v vetrih pogojih.
• Njegova zasnova in pomoč s pomočjo letenja, ki je skrajšala.
• Ti se lahko navpično vzletajo in pristanejo tako, da odpravijo zahtevo po specializirani opremi za zagon in vzletno -pristajalnih stez.
• Ti droni lahko lebdijo na mestu, letijo v več smeri in izvajajo zapletene zračne manevre.
• Ti droni so cenovno ugodnejši v primerjavi s brezpilotnimi droni s fiksnim krilom.
• Številni multirotorski brezpilotni letali so prenosljivi in ​​kompaktni.
• Te imajo lahko specializirane senzorje in opremo.
• Uporabljajo se na različnih področjih.
• Več rotorjev tega drona zagotavlja odvečnost, saj dronu omogoča letenje, tudi če najmanj en motor ne uspe.

The Slabosti več rotorskih dronov Vključite naslednje.

• Več rotorski brezpilotni letali imajo omejeno hitrost in vzdržljivost, zaradi česar so neprimerne za dolgotrajno spremljanje, obsežno zračno preslikavo, inšpekcijske preglede na dolge razdalje itd.
• So zelo neučinkoviti in potrebujejo veliko energije, da se borijo z gravitacijo in jih ohranjajo v zraku.
• Te so omejene na približno 20 do 30 minut s trenutno tehnologijo baterije, medtem ko nosijo lahko koristno obremenitev kamere.
• Multirotorski brezpilotni letali imajo nižjo hitrost in razpon ter omejen čas letenja v primerjavi z drugimi vrstami dronov.
• Ti so občutljivi na veter, kar vpliva na njihovo primernost za dolge razdalje ali obsežne misije.

Večrotorne aplikacije brezpilotnih letal

The Uporaba več rotorskih dronov Vključite naslednje.

• Multi-rotorski brezpilotni letani zajemajo kakovostne slike in videoposnetke z ekskluzivnega zračnega vidika.
• Spremljajo in spremljajo gibanje in področja, da zagotovijo vizualne podatke v realnem času za varnostne namene.
• Ti so opremljeni z različnimi senzorji To zajema podrobne geoprostorske informacije za modele, ustvarjanje zemljevidov in izvajanje topografskih raziskav na različnih področjih.
• Do trdo dostopnih območij lahko dostopajo tako, da omogočajo preglede daljnovodov, mostov in infrastrukture za zmanjšanje stroškov in tveganj.
• Uporabljajo jih lahko za naloge, kot so brizganje pesticidov in gnojil, raziskovanje zemljišč na kmetijskih poljih in spremljanje pridelkov,
• Ti droni so dragoceni za oceno območja nesreč ali iskanje pogrešanih oseb.
• Raziskovalci ga uporabljajo v različne znanstvene namene, kot so geološke raziskave, biološke raziskave in atmosferske študije.

Tako je to pregled več rotorski brezpilotni letali, njihovo delo in njihove aplikacije. Torej primeri več rotorskih brezpilotnih letal so: Tri-kopterji uporabljajo tri rotorje; Quad-kopterji uporabljajo štiri rotorje, hexa-kopterji uporabljajo šest rotorjev, oktop-kopterji pa uporabljajo osem rotorjev. Med njimi so droni Quadcopter zelo priljubljena vrsta drona. Torej, tukaj je vprašanje za vas: kaj je dron?