Multirotorinen drooni: työ, komponentit, tyypit, erot ja sen sovellukset

Tällä hetkellä, droonit Niistä on tullut erittäin suosittu monilla aloilla, kuten kartoitus, kilpa, logistiikka, tutkimukset ja monet muut. Se on miehittämätön ilma -ajoneuvo tai miehittämätön lentokonejärjestelmä, joka on lentävä robotti, joka voi lentää autonomisesti tai hallita etäyhteyttä. Siten nämä droonit upotetaan ohjelmistoohjatulla lennolla, joka toimii yhdessä a globaali paikannusjärjestelmä ja anturit. Markkinoilla on saatavana erityyppisiä drooneja erikokoisilla ja niitä käytetään eri tarkoituksiin, kuten monirotoriin, yksiroottoriin, kiinteään johdotukseen ja kiinteän siipien hybridi-VTOL: iin. Monirotoriset droonit ovat kuitenkin avainasemassa niiden laajan käytön vuoksi. Tämä artikkeli kehittää a monimuotoinen drooni , heidän työhönsä ja heidän sovelluksensa.

Mikä on roottorin drooni?

Monirotorinen drooni on miehittämätön ilma-ajoneuvo tai monikopteri, joka käyttää erilaisia ​​roottoreita kiinteän asteen pyörivällä terillä nosto- ja työntövoiman tuottamiseksi sallimalla pystysuoran lentoonlähtö-, leiju- ja laskuominaisuudet. Joten roottorin kulma voidaan kiinnittää eikä muutettava, samanlainen kuin helikopteri. Muokkaamalla suhteellista nopeutta eri roottorien keskuudessa, työntövoiman vääntömomentin voimaa voidaan muokata ilma -aluksen suuntauksen hallitsemiseksi.

Monirotorinen on melko yksinkertainen ja vakio, ja monirotorisen lentokoneen ulkonäkö on paljon pienempi kuin lentokoneisiin verrattuna. Siksi se on aiheellista vapaa -ajan käyttöä ja teollisuustyötä. Siten monirotorinen drone-toiminta on yksinkertainen ja voi lähteä pystysuoraan, lukuun ottamatta kiitotieltä. Joten sen luotettavuus riippuu pääasiassa harjattomista moottoreista, joten sillä on suurempi luotettavuus.

Samanaikaisesti monirotorisia UAV: ​​itä on käytetty laajasti monilla maatalous- ja teollisuusalueilla, joilla on yksinkertainen toiminta ja vahva stabiilisuus. Joten, näille drooneille on ominaista kaksi edellä mainitun roottorin, mukaan lukien vakiokonfiguraatiot, kuten trikopteri (kolme), kvadcopter (neljä), heksakopteri (kuusi) tai oktokopterin (kahdeksan) roottoria.

Monirotorinen drooni työskentelee

Monirotoriset droonit toimivat käyttämällä useita roottoreita, yleensä 4, 6 tai 8, nosto- ja ohjauslennon tuottamiseksi muuttamalla yksittäisen roottorien nopeutta sallimalla liikkeet, kuten nousevat, leijuvat, kääntävät ja laskevat.

Jokainen roottori pyörii työntääkseen ilmaa alaspäin, jolloin droonin nostaminen nousee ylöspäin suuntautuvan reaktiovoiman. Säätämällä roottorin nopeutta tasaisesti, drooni voi nousta muuten. Aina kun roottorin yhdistetty työntövoima tasapainottaa droonin painon, se voi kellua.

Tekemällä takaroottorit muuttuvat nopeammin eturoottoriin verrattuna, drone lähtee eteenpäin ja päinvastoin. Siten, kun yhden puolen roottorit muuttuvat nopeammin toisiinsa verrattuna, drooni rullaa siihen suuntaan. Tekemällä diagonaalisesti vastakkaiset roottorit muuttuvat nopeammin kuin muut, tämä drooni kääntyy siihen suuntaan.

Joten pyörivät roottorit tuottavat vääntömomenttia, joka on vastakkain monirotoristen droonien sisällä ottamalla jotkut roottorit kääntymään myötäpäivään ja toiset kääntyvät vastapäivään, mikä peruuttaa koko vääntömomentin. Droonit hyödyntävät antureita, tietokoneistettuja paikannusjärjestelmiä ja gyroskooppeja vakion ylläpitämiseksi ja tiensä löytämiseksi ilmassa sallimalla tarkkoja liikkeitä.

Multirotoriset droonityypit

Monirotorisia drooneja on saatavana erityyppisinä ja niitä käytetään eri sovelluksissa suorituskyvyn vaihteluissa ketteryydessä, lentoaika, hyötykuormakapasiteetti ja vakaus.

Triroottori

Trimotorinen drooni on valmistettu kolmella roottorilla kelluvuuden tuottamiseksi, jota käytetään liikkeeseen ja hallintaan. Joten käsivarren etäisyys on yleensä 120 astetta ja on yleensä Y-muodossa samanaikaisesti t-muodossa joskus. Tämän tyyppisen droonin edut ovat edulliset, joustavuus ja sen valon koko, koska se vaatii vain kolme roottoria, mikä on melko edullinen kokoonpano. Samanaikaisesti sillä voi olla myös matala nostoteho moottorin numeroista.

Kvadrotorinen

Se on suosituin ja yleisin monikopterityyppi, joka on saatavana X- ja H-muodoissa. Joten neljä moottoria asetetaan symmetriseen kehykseen, ja jokainen käsivarsi on yleensä 90 astetta toisistaan ​​X4 -kokoonpanossa. Kaksi moottoria kääntyvät myötäpäivään, kun taas loput kaksi pyörivät vastapäivään myötäpäivään tuottaakseen vastakkaisia ​​voimia pysymään tasapainossa. Siten se saavuttaa ihanteellisen suorituskyvyn vakauden, lentoajan ja hinnan suhteen.

Heksakopteri

Heksakopteri asetetaan symmetriseen kehykseen, ja jokainen käsivarsi on yleensä 60 astetta. Heksadecopter sisältää enemmän moottoreita kuin kvadrotoria stabiilisuuden ja voiman parantamiseksi. Tämä drooni voi myös parantaa suurta redundanssin väliintusaikaa, joten vaikka droonin moottori epäonnistuu koko lennon ajan, se voi toimia oikein ilmassa ja maassa turvallisesti. Mutta, moottorit Siinä on enemmän virrankulutusta, joten lentoaika vähenee. Joten se voi myös olla samanlainen kuin nelikopteri, jossa kolme moottoria kääntyvät myötäpäivään ja kolme muuta käännöstä CCW tuottaaksesi käänteiset voimat tasapainon säilyttämiseksi.

Oktaatteri

Oktokopterin drooni sisältää yleensä kahdeksan roottorit vahvalla vakaudella ja voimalla. Se vie suuremman hyötykuorman voimakkaammalla tuulen kanssa vastus . Tämä drooni näyttää samanlaiselta kuin päivitetty kvadrotor ja heksadecopter. Niitä käytetään usein ammattitaitoisiin tai elokuvatarkoituksiin, ja ne voidaan sijoittaa raskaammilla linsseillä ja kameroilla. Sen energiankulutus on nopea, ja droonikehyksen koko on suuri moottorien lukumäärän lisääntymisestä.

Koaksiaalinen monirotorinen drooni

Tämä on erityinen tyyppinen monirotorinen drooni, joka tunnetaan nimellä koaksiaalinen X8-drone, joka käyttää kahdeksan moottoria, jotka on järjestetty neljään käsivarreen. Sitä voidaan päivittää enemmän voimaa ja vähemmän tilaa. Se sisältää sarjan roottoreita, jotka sijaitsevat samankeskisillä akseleilla, joilla on samanlainen kierto -akseli, mutta pyörivät käänteisiin suuntiin. Tuotteemme MX860 käyttää koaksiaalista x8 -dronikehystä, joka heijastaa pieniä kooltaan ja suuria hyötykuormien ominaisuuksia.

Multirotorinen drone -komponentit

Monirotorinen drooni tehdään erilaisilla komponentit, jotka sisältävät moottorit, kehykset, potkurit, elektroniset nopeusohjaimet, lentoohjaimet, akku ja kaukosäädinjärjestelmä, joita käsitellään jäljempänä.

Kehys

Droonin runko toimii kuin selkäranka, joka tarjoaa asennuspisteitä pääasiassa kaikille muille komponenteille. Se on valmistettu erityisesti erittäin lujasta ja kevyistä materiaaleista, kuten alumiiniseoksesta tai hiilikuitua. Sen suunnittelu vaikuttaa droonin kokonaispainoon, vakauteen ja kokoon.

Moottorit

Tämän droonin moottorit auttavat potkurien kiertämisessä tarjoamalla voimaa ja tuottamalla nostoa ja työntövoimaa. Nämä droonit yleensä käyttävät BLDC (Brushless DC) -moottorit luotettavuuden ja tehokkuuden vuoksi. Moottorien tyyppi ja lukumäärä riippuvat pääasiassa droonin kokoonpanosta, kuten heksakopterista tai kvadcopterista.

Potkurit

Potkurit on kytketty droonin moottoreihin nosto- ja työntövoiman tuottamiseksi antamalla drone -lentää. Joten potkurien muoto ja koko vaikuttavat pääasiassa droonin nopeuteen, nostamiseen ja ohjattavuuteen. Potkurimateriaalit ovat hiilikuitu-, muovi- tai muita kompositteja, pääasiassa droonin aiotusta hyödyntämisestä riippuen.

Lennonohjain

Lennonohjain toimii kuten monirotorisen droonin aivot, jotka käsittelevät tietoja antureista moottorin hallitsemiseksi. Joten se on vastuussa monirotorisen droonin vakauttamisesta lennon sisällä ylläpitääkseen korkeutta komentojen suorittamiseksi kaukosäätimestä. Nämä ohjaimet sisältävät yleensä erityyppisiä antureita, kuten kiihtyvyysmittarit, GPS -moduulit, gyroskoopit jne.

Elektroniset nopeusohjaimet

Elektroniset nopeusohjaimet muuttavat moottorien suuntaa ja nopeutta varmistamalla droonin liikkeiden tarkan hallinnan. Jokainen moottori sisältää yleensä oman elektronisen nopeudenhallinnan, tai muuten monikanava ESC voi hallita useita moottoreita samanaikaisesti.

Akku

Droonin akku toimittaa virtaa kaikille komponenteille, kuten moottoreille, antureille, lentoohjaimelle jne. Joten akun kapasiteetti päättää droonin lentoajan, ja erityyppiset akut tarjoavat vaihtelevia ACT -ominaisuuksia.

Kauko -ohjausjärjestelmä

Kaukosäätöjärjestelmän avulla operaattori voi lähettää ohjeet droonille hallitsemalla sen lentoreittiä, nopeutta ja korkeutta. Kaukosäätö sisältää tyypillisesti lähettimen ja vastaanottimen, joka kommunikoi langattomasti droonin kanssa.

Jotkut muut komponentit

Joitakin muita monirotorisen droonin komponentteja ovat laskeutumisvälineet, gimbal, kamera tai anturit, potkurit, GPS antenni jne.

• Laskeusväline tarjoaa vakaan tuen drone -lentoonlähdölle ja laskeutumiselle.
• Gimbal on mekaaninen stabilointijärjestelmä, joka sisältää kameran tai erilaiset anturit, jotka antavat heidän pysyä tasolla drone -liikkeestä huolimatta.
• Kameroita tai antureita käytetään videoiden, datan tai kuvien kaappaamiseen.
• Tämän droonin GPS -antennia käytetään tarkkaan paikannus- ja navigointiin.

Kiinteä siipi vs. monirotorinen drooni

Eroa kiinteän siiven vs. monirotorinen droonien välillä käsitellään alla.

Monirotorinen drone -vika

Monimuotoinen drone -vika voi johtua erilaisista lähteistä, kuten potkurin vahingoista, moottorin vikaantumis- ja ohjausjärjestelmän ongelmista.

• Potkurin epäonnistuminen voi usein tapahtua karkeiden laskeutumisten tai törmäysten takia; Siten se voi aiheuttaa terän vahinkoa, vakausvaikutusta ja hallintaa.
• Moottorin vika voidaan havaita joillakin menetelmillä, kuten pietsosähköiset anturit, mikä auttaa tunnistamaan ja vähentämään tällaisten hajoamisten vaikutusta.
• Ohjausjärjestelmän vika voi johtaa epätasapainoiseen lentoon, korostaen vahvojen vika-sietävän järjestelmien vaatimusta.

Muut tekijät

Muihin monirotoristen droonien tekijöihin ovat pääasiassa seuraavat.

• Ympäristöolosuhteet, kuten sade, sääolosuhteet ja voimakas tuuli, voivat myös pääasiallisen syyn drone -vikoihin.
• Operaattorivirheet, kuten sopimattomat käsittely ja suunnan löytäminen, voivat myös johtaa katastrofiin.

Droonivirheet osoitetaan

• Reaaliaikaiset vian havaitsemisjärjestelmien suorittaminen, kuten IMU-datan ja koneoppimisalgoritmeja hyödyntävät, ovat olennaisia ​​ennenaikaiselle varoitukselle.
• Ohjausjärjestelmien kehittäminen voi korvata moottorin jakautumiset tai muut erilaiset viat, mikä mahdollistaa turvallisen laskeutumisen muuten hätätilanteisiin.
• Redundanttien komponenttien, kuten lentoohjaimien tai useiden moottorien, hyödyntäminen voi parantaa turvallisuutta ja luotettavuutta.
• Drone -komponenttien säännöllinen ylläpito ja tarkastus ovat välttämättömiä vikojen välttämiseksi.

Edut ja haitat

Se Monirotoristen droonien edut Sisällytä seuraava.

• Monirotoriset droonit erottuvat tiukkoissa tiloissa, joissa on tarkka liike ja hallinta, jopa tuulisissa olosuhteissa.
• Sen suunnittelu- ja avustettu lentotekniikka lyhentää.
• Ne voivat pystysuoraan nousta ja maata poistamalla erikoistuneiden laukaisulaitteiden ja kiitotien vaatimus.
• Nämä droonit voivat leijua paikoillaan, lentää useisiin suuntiin ja suorittaa monimutkaisia ​​ilma -aluksia.
• Nämä droonit ovat edullisempia verrattuna kiinteän siipien drooneihin.
• Monet monirotoriset droonit ovat kannettavia ja kompakteja.
• Näillä voi olla erikoistuneet anturit ja laitteet.
• Niitä voidaan soveltaa eri aloilla.
• Tämän droonin useat roottorit tarjoavat redundanssin sallimalla droonin jatkaa lentämistä, vaikka vähintään yksi moottori epäonnistuu.

Se Monirotoristen droonien haitat Sisällytä seuraava.

• Monirotoriset droonit ovat rajoitetut nopeudet ja kestävyys, mikä tekee niistä sopimattomia pitkäaikaisten seurannan, laajamittaisen antennikartoittamiseen, pitkän matkan tarkastuksiin jne.
• Ne ovat erittäin tehottomia ja tarvitsevat paljon energiaa painovoiman torjumiseksi ja niiden ylläpitämiseksi ilmassa.
• Ne rajoittuvat noin 20–30 minuuttiin nykyisen akkutekniikan kanssa, kun ne kantavat kevyen kameran hyötykuormaa.
• Monirotoriset droonit ovat pienemmät nopeudet ja etäisyys ja rajoitettu lentoaika verrattuna muun tyyppisiin drooneihin.
• Nämä ovat herkkiä tuulta, mikä vaikuttaa niiden soveltuvuuteen pitkän matkan tai suurten operaatioiden kanssa.

Multirotoriset droonisovellukset

Se Monirotoristen droonien sovellukset Sisällytä seuraava.

• Monirotoriset droonit kaappaavat korkealaatuisia kuvia ja videoita yksinoikeudella ilmakulusta.
• Ne seuraavat ja seuraavat liikettä ja alueita reaaliaikaisen visuaalisen tiedon tarjoamiseksi turvallisuutta varten.
• Nämä on varustettu erilaisilla anturit Tämä kaappaa yksityiskohtaiset geospatiaaliset tiedot malleista, luodaan karttoja ja johtamalla topografisia tutkimuksia eri aloilla.
• Ne voivat käyttää vaikeasti tavoitettavia alueita mahdollistamalla sähkölinjojen, siltojen ja infrastruktuurien tarkastukset kustannusten ja riskien vähentämiseksi.
• Niitä voidaan hyödyntää tehtäviin, kuten torjunta -aine- ja lannoitteiden ruiskutukseen, maanmittaus maatalouden aloilla ja sadon seuranta,
• Nämä droonit ovat arvokkaita katastrofialueiden arvioimiseksi tai kadonneiden henkilöiden löytämiseksi.
• Tutkijat käyttävät sitä moniin tieteellisiin tarkoituksiin, kuten geologisiin tutkimuksiin, biologiseen tutkimukseen ja ilmakehän tutkimuksiin.

Siksi tämä on yleiskatsaus monirotoriset droonit, heidän työ , ja niiden sovellukset. Joten esimerkit monirotorisista drooneista ovat: Tri-kopterit käyttävät kolmea roottoria; Quad-kopterit käyttävät neljää roottoria, heksa-kopterit käyttävät kuutta roottoria ja OCTO-kopterit käyttävät kahdeksan roottoria. Niiden joukossa kvadcopter -droonit ovat erittäin suosittu droonityyppi. Siksi tässä on kysymys sinulle: mikä on drooni?