Мултироторен дрон: Работа, компоненти, видове, разлики и неговите приложения

В момента, дронове са станали много популярни в много области като картографиране, състезания, логистика, проучвания и много други. Това е безпилотна въздушна система или безпилотна система за самолети, която е летящ робот, който може да лети автономно или да се контролира дистанционно. По този начин тези дронове са вградени със софтуерно контролиран полет, който работи в комбинация с a Глобална система за позициониране и сензори. На пазара има различни видове дронове с различни размери и се използват за различни цели като мулти-роторен, едно-роторен, фиксиран окабеляване и хибриден VTOL с фиксирано крило. Въпреки това много роторите играят ключова роля поради широкото им използване. Тази статия разработва Мултироторен дрон , тяхната работа и техните приложения.

Какво е ротор дрон?

Мулти-роторен дрон е безпилотен въздушен апарат или мултикоптер, който използва различни ротори с револвиращи остриета с фиксирана стъпка, за да произвежда повдигане и задвижване, като позволява вертикално излитане, висяне и възможности за кацане. И така, ъгълът на ротора може да бъде фиксиран и не променлив, подобен на хеликоптер. Чрез промяна на относителната скорост сред различните ротори силата на въртящия момент може да бъде променена, за да се контролира траекторията на самолета.

Мулти-роторът е доста прост и постоянен, а външният вид на мулти-ротора е много по-малък в сравнение с самолета. По този начин той е подходящ за използване на свободното време и работа в индустрията. По този начин, мулти-роторната работа на дронове е проста и може да сваля вертикално, без писта. И така, неговата надеждност зависи главно от безчетните двигатели, като по този начин има по -висока надеждност.

Едновременно с това, мулти-роторните БПЛА се използват широко в много селскостопански и индустриални области с проста работа и силна стабилност. И така, тези дронове се характеризират с горните два ротора, включително стандартни конфигурации като трикоптер (три), квадрокоптер (четири), хексакоптер (шест) или октокоптер (осем) ротори.

Мултироторен дрон работа

Мулти-роторните дронове работят, като използват множество ротори, обикновено 4, 6 или 8, за да произвеждат полет за повдигане и контрол, като променят скоростта на отделните ротори, като позволяват маневри като възходящи, висящи, завъртащи и спускащи се.

Всеки ротор се върти, за да натисне въздуха надолу, като прави сила на реакция нагоре, която повдига дрона. Чрез равномерно регулиране на скоростта на ротора, дронът може да се изкачи по друг начин. Всеки път, когато комбинираната тяга на ротора балансира теглото на дрона, той може да плава.

Като накарате задните ротори да се обърнат по -бързо в сравнение с предните ротори, дронът се изправи напред и обратно. По този начин, като роторите на едната страна се превръщат по -бързо в сравнение с другата, дронът се търкаля в тази посока. Правейки диагонално противоположните ротори да станат по -бързо от останалите, този дрон се превръща в тази посока.

Така въртящите се ротори генерират въртящ момент, който се противодейства в много роторни дронове, като някои ротора се завъртат по посока на часовниковата стрелка, а други се обръщат обратно на часовниковата стрелка, което отменя целия въртящ момент. Дроновете използват сензори, компютърни системи за позициониране и жироскопи, за да поддържат постоянството и да намерят пътя си във въздуха, като позволяват точни маневри.

Мултироторни типове дронове

Мулти-роторните дронове се предлагат в различни видове и се използват в различни приложения с вариации на производителността в пъргавината, времето на полета, капацитета и стабилността на полезния товар.

Триротор

Тримоторният дрон се прави с три ротора за генериране на плаваемост, използван за движение и контрол. Така че разстоянието на рамото обикновено е 120 градуса и обикновено е в Y-образна форма в същото време в Т форма за понякога. Ползите от този тип дрон са ниска цена, гъвкавост и размер на светлината, тъй като той изисква само три ротора, което е доста евтина конфигурация. Едновременно с това, той също може да има ниска мощност на повдигане поради номерата на двигателя.

Квадротор

Това е най-популярният и често срещан тип мултикоптер, наличен във формите X и H. И така, четири мотора се поставят върху симетрична рамка и всяка ръка обикновено е на разстояние 90 градуса в рамките на конфигурацията X4. Два мотора се завъртат в посока на часовниковата стрелка, докато останалите два се въртят в обратно на часовниковата стрелка по посока на часовниковата стрелка, за да произвеждат противоположни сили, за да останат балансирани. По този начин той постига идеално представяне за стабилност, време на полета и цена.

Хексакоптер

Хексакоптърът се поставя върху симетрична рамка и всяка ръка обикновено е 60 градуса. Hexadecopter включва повече двигатели от квадротора за повишаване на стабилността и мощността. Този дрон също може да подобри високото време на интервенция, така че дори ако двигателят на дрон се провали през целия полет, той може да работи правилно във въздуха и земята. Но, двигатели ще има повече консумация на енергия, така че времето на полета ще бъде намалено. Така че той може да бъде подобен на квадрокоптер, където три мотора се завъртат по посока на часовниковата стрелка, а останалите три обороти CCW, за да произведат обратни сили, за да се запазят баланс.

Октокоптер

Октокоптерният дрон обикновено включва осем ротори със силна стабилност и мощност. Необходим е по -голям полезен товар с по -силен вятър съпротива . Този дрон изглежда подобно на модернизиран Quadrotor & Hexadecopter. Те често се използват за професионални или филмови цели и могат да бъдат поставени с по -тежки лещи и камери. Консумацията на енергия е бърза, а размерът на рамката на дрона е голям поради увеличаването на броя на двигателите.

Коаксиален много роторен дрон

Това е специален тип мулти-роторен дрон, известен като коаксиален X8 дрон, който използва осем мотора, подредени на четири рамена. Тя може да бъде модернизирана с повече мощност и по -малко пространство. Тя включва набор от ротори, разположени върху концентрични оси с подобна ос на въртене, но се върти в обратни посоки. Нашият продукт MX860 приема коаксиалната рамка на дрона X8, която отразява малкия размер и големи функции на полезен товар.

Мултироторни компоненти на дронове

Изработен е много роторен дрон с различни Компоненти, които включват двигатели, рамки, витла, електронни контролери за скорост, контролери на полета, батерия и система за дистанционно управление, които са разгледани по -долу.

Рамка

Рамката в дрона работи като гръбнак, който осигурява точки за монтаж главно за всички останали компоненти. Той е особено изработен с високоякостни и леки материали като алуминиева сплав или въглеродни влакна. Дизайнът му влияе върху общата тежест, стабилност и размер на дрона.

Двигатели

Двигателите на този дрон помагат за въртене на витлата чрез осигуряване на мощност и генериране на повдигане и тяга. Тези дронове обикновено използват BLDC (безчетка DC) мотори за надеждност и ефективност. Типът и броят на двигателите зависят главно от конфигурацията на дрона, като хексакоптер или квадрокоптер.

Витлети

Витлерите са свързани с двигателите на дрона, за да произвеждат повдигане и напъване, като оставят дроновия да лети. Така че формата и размерът на витлите влияят главно на скоростта, повдигането и маневреността на дрона. Материалите на витлото са въглеродни влакна, пластмаса или други композити, главно в зависимост от предвиденото използване на дрона.

Контролер на полета

Контролерът на полета работи като мозъка на мулти-роторния дрон, който обработва информация от сензори за контрол на двигателя. Така че, той е отговорен за стабилизирането на много роторния дрон в рамките на полет, за да поддържа височината за изпълнение на команди от дистанционното управление. Тези контролери обикновено включват различни видове сензори като акселерометри, GPS модули, жироскопи и т.н.

Електронни контролери за скорост

Електронните контролери на скоростта променят посоката и скоростта на двигателите, като осигуряват точен контрол на движенията на дрона. Всеки двигател обикновено включва собствен електронен контрол на скоростта, или иначе многоканален ESC може да контролира няколко мотора едновременно.

Батерия

Батерията на дрона захранва захранването на всички компоненти като двигателите, сензорите, контролера на полета и др. Така че капацитетът на батерията решава времето на полета на дрон, а различни видове батерии осигуряват различни характеристики на ACT.

Система за дистанционно управление

Системата за дистанционно управление позволява на оператора да изпраща инструкции до дрона, като контролира своя път на полета, скорост и надморска височина. Дистанционното управление обикновено включва предавател и приемник, които комуникират безжично с дрона.

Някои други компоненти

Някои други компоненти на мулти-роторен дрон включват кацане, Gimbal, камера или сензори, витлети, GPS антена , и т.н.

• Десантната екипировка осигурява стабилна поддръжка за излитане и кацане на дронове.
• Гимбал е механична система за стабилизиране, която съдържа камера или различни сензори, която им позволява да останат на ниво въпреки движението на дрона.
• Камерите или сензорите се използват за заснемане на видеоклипове, данни или изображения.
• GPS антената на този дрон се използва за прецизно позициониране и навигация.

Фиксирано крило срещу мултироторен дрон

Разликата между многореорните дронове с фиксирано крило VS е разгледана по-долу.

Мултироторна недостатъчност на дрона

Мултироторната повреда на дрона може да бъде причинена от различни източници като вреда на витлото, проблеми с повреда на двигателя и проблеми с системата за управление.

• Неуспехът на витлото може често да се появи поради груби кацания или сблъсъци; По този начин, той може да причини вреда на острието, ефект на стабилност и контрол.
• Неуспехът на двигателя може да се забележи с някои методи като пиезоелектрически сензори, като спомага за разпознаването и намаляването на ефекта от такива сривове.
• Неуспехът на системата за управление може да доведе до небалансиран полет, подчертавайки изискването за силни устойчиви на неизправности системи.

Други фактори

Останалите фактори на мултироторните дронове основно включват следното.

• Условията на околната среда като дъжд, метеорологични условия и силен вятър също могат да бъдат основни причини за неуспехи на дрона.
• Грешки в оператора като неподходящо обработка и намиране на посоки също могат да доведат до бедствие.

Адресирани повреди на дрона

• Изпълнението на системи за откриване на неизправности в реално време, като тези, които използват IMU данни и алгоритми за машинно обучение, е основно за преждевременно предупреждение.
• Развитието на системите за управление може да възстанови на разрушаването на двигателя или други различни грешки, което позволява да се осигури приземяване, в противен случай аварийни маневри.
• Използването на излишни компоненти като полетни контролери или множество двигатели може да подобри безопасността и надеждността.
• Необходима е редовна поддръжка и проверка на компонентите на дрона, за да се избегнат повреди.

Предимства и недостатъци

The Предимства на много роторни дронове Включете следното.

• Мулти-роторните дронове се открояват в тесни пространства с прецизно движение и контрол, дори и при ветровити условия.
• Неговият дизайн и асистираната технология за полети съкращават работата.
• Те могат вертикално да излитат и кацат, като елиминират изискването за специализирано изстрелване на оборудване и писти.
• Тези дронове могат да се движат на място, да летят в няколко посоки и да извършват сложни въздушни маневри.
• Тези дронове са по-достъпни в сравнение с дронове с неподвижно крило.
• Много мултироторни дронове са преносими и компактни.
• Те могат да имат специализирани сензори и оборудване.
• Те са приложими в различни области.
• Няколко ротора на този дрон осигуряват излишък, като позволяват на дрона да продължи да лети, дори ако минимум един двигател не успее.

The Недостатъци на много роторни дронове Включете следното.

• Мулти-роторните дронове имат ограничена скорост и издръжливост, което ги прави неподходящи за мониторинг на дългогодишна употреба, мащабно въздушно картографиране, проверки на дълги разстояния и т.н.
• Те са много неефективни и се нуждаят от много енергия, за да се борят с гравитацията и да ги поддържат във въздуха.
• Те са ограничени до приблизително 20 до 30 минути с текущата технология на батерията, като същевременно носят лек полезен товар на камерата.
• Мултироторните дронове имат по -ниска скорост и обхват и ограничено време на полета в сравнение с други видове дронове.
• Те са чувствителни към вятъра, което се отразява на тяхната пригодност за дълги разстояния или мащабни мисии.

Мултироторни приложения за дронове

The Приложения на много роторни дронове Включете следното.

• Мулти-роторните дронове улавят висококачествени изображения и видеоклипове от изключителна въздушна гледна точка.
• Те наблюдават и проследяват движението и областите, за да предоставят визуални данни в реално време за целите на безопасността.
• Те са оборудвани с различни сензори които улавят подробна геопространствена информация за модели, създавайки карти и провеждане на топографски проучвания в различни области.
• Те могат да имат достъп до труднодостъпни области, като дават възможност на проверките на електропроводи, мостове и инфраструктури да намалят разходите и рисковете.
• Те могат да бъдат използвани за задачи като пръскане на пестициди и торове, проучване на земята в селскостопанските полета и мониторинг на културите,
• Тези дронове са ценни за оценка на зоните за бедствия или намирането на изчезнали лица.
• Изследователите го използват за различни научни цели като геоложки проучвания, биологични изследвания и атмосферни изследвания.

По този начин, това е преглед на мулти-роторни дронове, тяхната работа и техните приложения. Така че примерите за много роторни дронове са: три-колегите използват три ротора; Ква квадратите използват четири ротора, шестнадесетичните колеги използват шест ротора, а окто-колекторите използват осем ротора. Сред тях дроновете Quadcopter са много популярен тип дрон. По този начин, ето един въпрос за вас: Какво е дрон?