På nuværende tidspunkt, droner er blevet meget populære på mange områder som kortlægning, racing, logistik, undersøgelser og mange flere. Det er et ubemandet luftkøretøj eller ubemandet flysystem, som er en flyvende robot, der kan flyve autonomt eller kontrolleret eksternt. Således er disse droner indlejret med software-kontrolleret flyvning, der fungerer i kombination med en Globalt positioneringssystem og sensorer. Der er forskellige typer droner tilgængelige på markedet med forskellige størrelser og bruges til forskellige formål som multi-rotor, enkelt-rotor, faste ledninger og fast-vinge hybrid VTOL. Imidlertid spiller multi-rotor droner en nøglerolle på grund af deres udbredte brug. Denne artikel uddyber en Multirotor drone , deres arbejde og deres applikationer.
Hvad er en rotordrone?
En multi-rotor drone er et ubemandet luftkøretøj eller en multi-copter, der bruger forskellige rotorer med revolverende klinger til fast pitch til at producere løft og fremdrift ved at tillade lodret start, svævende og landingsfunktioner. Så rotorvinklen kan fastgøres og ikke kan skiftes, svarende til en helikopter. Ved at ændre den relative hastighed mellem forskellige rotorer kan fremdriftsmomentkraften modificeres for at kontrollere flyets bane.
Multi-rotoren er ret enkel og konstant, og multi-rotor-flyets udseende er meget mindre sammenlignet med flyet. Det er således passende til fritidsbrug og industriarbejde. Således er multi-rotor drone-operationen enkel og kan tage lodret lodret af en landingsbane. Så dens pålidelighed afhænger hovedsageligt af de børsteløse motorer, således har den højere pålidelighed.
Samtidig er multi-rotor UAV'er blevet brugt i vid udstrækning inden for mange landbrugs- og industrielle områder med enkel drift og stærk stabilitet. Så disse droner er kendetegnet ved ovenstående to rotorer, herunder standardkonfigurationer som tricopter (tre), quadcopter (fire), hexacopter (seks) eller octocopter (otte) rotorer.
Multirotor drone fungerer
Multi-rotor droner fungerer ved at bruge flere rotorer, normalt 4, 6 eller 8, for at producere lift- og kontrolflyvning ved at ændre de enkelte rotorers hastighed ved at lade manøvrer som stigende, svæve, dreje og falde.
Hver rotor roterer for at skubbe luft ned og fremstille en opadgående reaktionskraft, der løfter dronen. Ved at justere rotorens hastighed jævnt kan dronen stige ellers. Hver gang rotorens kombinerede tryk afbalancerer dronens vægt, kan den flyde.
Ved at få bageste rotorer til at dreje hurtigere sammenlignet med de forreste rotorer, pladser dronen foran, og vice versa. At få den ene sides rotorer til at blive hurtigere sammenlignet med den anden, ruller dronen i den retning. Ved at lave diagonalt modsatte rotorer drejes hurtigere end de andre, drejes denne drone i den retning.
Så de roterende rotorer genererer drejningsmoment, der modvirkes inden for multi-rotor droner ved at få nogle rotorer til at dreje med uret, og andre drejer mod uret, hvilket annullerer hele drejningsmomentet. Droner bruger sensorer, edb -positioneringssystemer og gyroskoper til at opretholde konstance og finde vej i luften ved at give mulighed for nøjagtige manøvrer.
Multirotor dronetyper
Multi-rotor droner fås i forskellige typer og bruges i forskellige applikationer med præstationsvariationer i smidighed, flyvetid, nyttelastkapacitet og stabilitet.
Trirotor
Trimotordronen er lavet med tre rotorer for at generere opdrift, der bruges til bevægelse og kontrol. Så armafstanden er generelt 120 grader og er normalt i en Y-form på samme tid i en T-form for nogle gange. Fordelene ved denne type drone er lave omkostninger, fleksibilitet og dens lysstørrelse, fordi den kun kræver tre rotorer, hvilket er en ret billig konfiguration. Samtidig kan det også have lav løftekraft på grund af motornumrene.
Quadrotor
Det er den mest populære og almindelige type multikopter, der er tilgængelig i X- og H-formularerne. Så fire motorer er placeret på en symmetrisk ramme, og hver arm er generelt 90 grader fra hinanden inden for X4 -konfigurationen. To motorer drejer i urets retning, mens de resterende to roterer i en mod uret med uret for at producere modsatte kræfter for at forblive afbalanceret. Det opnår således en ideel ydelse til stabilitet, flyvetid og pris.
Hexacopter
Hexacopteren placeres på en symmetrisk ramme, og hver arm er generelt 60 grader. Hexadecopteren inkluderer flere motorer end den quadrotor for at forbedre stabiliteten og strømmen. Denne drone kan også forbedre den høje redundans mellem tid, så selv hvis en drones motor mislykkes under hele flyvningen, kan den fungere korrekt i luften og landet sikkert. Men, Motorer vil således have mere strømforbrug, således reduceres flyvetiden. Så det kan også svare til en quad-copter, hvor tre motorer drejer med uret, og de andre tre drejer CCW for at producere omvendte kræfter for at holde balance.
Octocopter
Octocopter -dronen inkluderer normalt otte Rotorer med stærk stabilitet og kraft. Det tager en større nyttelast med stærkere vind modstand . Denne drone ligner en opgraderet quadrotor & hexadecopter. Disse bruges ofte til professionelle eller filmformål og kan placeres med tungere linser og kameraer. Dets energiforbrug er hurtigt, og størrelsen på dronrammen er stor på grund af stigningen i antallet af motorer.
Coaxial multi-rotor drone
Dette er en speciel type multi-rotor drone kendt som en koaksial X8-drone, der bruger otte motorer arrangeret på fire arme. Det kan opgraderes med mere strøm og mindre plads. Det inkluderer et sæt rotorer placeret på koncentriske akser med en lignende rotationsakse, men roterende i omvendt retninger. Vores produkt MX860 vedtager den koaksiale x8 -drone -ramme, der afspejler de små i størrelse og store nyttelastfunktioner.
Multirotor dronekomponenter
En multi-rotor drone er lavet med forskellige komponenter, der inkluderer motorer, rammer, propeller, elektroniske hastighedskontrollere, flykontrollere, batteri og et fjernbetjeningssystem, der diskuteres nedenfor.
Ramme
Rammen i dronen fungerer som en rygrad, der leverer monteringspunkter hovedsageligt til alle andre komponenter. Det er især lavet med højstyrke og lette materialer som aluminiumslegering eller kulfiber. Dens design påvirker den samlede vægt, stabilitet og størrelse af dronen.
Motorer
Motorerne i denne drone hjælper med at rotere propellerne ved at tilvejebringe strøm og generere løft og skub. Disse droner bruger normalt BLDC (børsteløse DC) motorer for pålidelighed og effektivitet. Typen og antallet af motorer afhænger hovedsageligt af konfigurationen af dronen, som hexacopter eller quadcopter.
Propeller
Propeller er forbundet til dronens motorer for at producere løft og skub ved at lade dronen flyve. Så formen og størrelsen af propeller påvirker hovedsageligt dronens hastighed, løft og manøvrerbarhed. Propellmaterialer er kulfiber, plast eller andre kompositter, hovedsageligt afhængigt af den tilsigtede anvendelse af dronen.
Flight Controller
Flight Controller fungerer som hjernen til den multi-rotor drone, der behandler information fra sensorer for at kontrollere motoren. Så det er ansvarligt for at stabilisere multi-rotor dronen inden for flyvning for at opretholde højden for at udføre kommandoer fra fjernbetjeningen. Disse controllere inkluderer normalt forskellige typer sensorer som accelerometre, GPS -moduler, gyroskoper osv.
Elektroniske hastighedskontrollere
Elektroniske hastighedskontrollere ændrer motorernes retning og hastighed ved at sikre nøjagtig kontrol af dronens bevægelser. Hver motor inkluderer normalt sin egen elektroniske hastighedskontrol, ellers kan en flerkanals ESC kontrollere flere motorer på samme tid.
Batteri
Batteriet af dronen leverer strøm til alle komponenter som motorer, sensorer, flykontroller osv. Så batterikapacitet beslutter flyvetiden for en drone, og forskellige typer batterier giver forskellige handlingsegenskaber.
Fjernbetjeningssystem
Fjernbetjeningssystemet giver operatøren mulighed for at sende instruktioner til dronen ved at kontrollere dens flyvevej, hastighed og højde. Fjernbetjeningen inkluderer typisk en sender og en modtager, der kommunikerer trådløst med dronen.
Nogle andre komponenter
Nogle andre komponenter i en multi-rotor drone inkluderer landingsudstyr, en gimbal, et kamera eller sensorer, propeller, en GPS antenne osv.
- Landingsudstyr giver stabil støtte til drone -start og landing.
- Et gimbal er et mekanisk stabiliseringssystem, der indeholder et kamera eller forskellige sensorer, der giver dem mulighed for at forblive niveau på trods af drone -bevægelse.
- Kameraer eller sensorer bruges til at fange videoer, data eller billeder.
- GPS -antennen til denne drone bruges til præcis positionering og navigation.
Fixed Wing vs Multirotor Drone
Forskellen mellem faste vinger vs multirotordroner diskuteres nedenfor.
| Fast vingedrone | Multirotor drone |
| Faste vingerdroner ligner fly og bruger vinger til løft og fremdrift ved at muliggøre effektive og langdistanseflyvninger. | Multirotordroner ligner helikoptere og bruger flere rotorer hovedsageligt til lodrette lift & svævende kapaciteter, hvilket gør dem passende til tætte, nøjagtige opgaver. |
| Den faste vingedrones rækkevidde er omkring 80 miles. | Multi-rotor drones 'rækkevidde er fra 10-15 kilometer |
| Disse droner bruges til dækning af stort område, langdistancemissioner og hastighed. | Multirotordroner bruges til detaljerede inspektioner, manøvrerbarhed og opgaver, der kræver lodret start/landing eller svæver. |
| Det har brug for træning for at flyve en. | Det er enkelt at kontrollere og manøvrere. |
| Kan ikke beholde den faste position. | Denne drone kan svæve. |
| Denne drone kan flyve vandret. | Det kan flyve både vandret og lodret. |
| Dens størrelse er mindre kompakt. | Denne drone er mere kompakt. |
| Dette er dyrt. | Det er ofte lave omkostninger. |
| Denne drone har brug for mere plads og er vanskelig at lande. | Denne drone kan lande inden for et udpeget sted. |
| Det har en længere flyvetid. | Dens flyvetid er begrænset. |
| Denne drone bærer tungere nyttelast. | Det kan bære små nyttelast. |
| Dens vindstabilitet er større. | Dens vindstabilitet er mindre. |
Multirotor dronesvigt
Multirotor dronesvigt kan være forårsaget af forskellige kilder som propellskade, problemer med motorfejl og kontrolsystem.
- Propellfejl kan ofte opstå på grund af ru landinger eller kollisioner; Således kan det forårsage bladskade, stabilitetseffekt og kontrol.
- Motorfejl kan bemærkes med nogle metoder som piezoelektriske sensorer, hvilket hjælper med at genkende og mindske effekten af sådanne sammenbrud.
- Kontrolsystemfejl kan føre til ubalanceret flyvning og fremhæve kravet om stærke fejltolerante systemer.
Andre faktorer
De andre faktorer af multirotordroner inkluderer hovedsageligt følgende.
- Miljøforhold som regn, vejrforhold og høj vind kan også hovedårsagen til dronefejl.
- Operatørfejl som upassende håndtering og retningsfinding kan også føre til katastrofe.
Drone -fejl behandlet
- Udførelse af realtidsfejldetekteringssystemer, såsom dem, der bruger IMU Data & Machine Learning-algoritmer, er grundlæggende for for tidlig advarsel.
- Udvikling af kontrolsystemer kan tilbagebetale for motoriske sammenbrud eller andre forskellige fejl, hvilket giver mulighed for sikker landing ellers nødmanøvrer.
- Brug af overflødige komponenter som flykontrollere eller flere motorer kan forbedre sikkerheden og pålideligheden.
- Regelmæssig vedligeholdelse og inspektion af dronekomponenter er nødvendige for at undgå fejl.
Fordele og ulemper
De Fordele ved multi-rotor droner Medtag følgende.
- Multi-rotor droner skiller sig ud i trange rum med præcis bevægelse og kontrol, selv under blæsende forhold.
- Dens design og assisterede flydeknologi forkortede driften.
- Disse kan lodret tage af sted og jord ved at fjerne kravet om specialiseret lanceringsudstyr og landingsbaner.
- Disse droner kan svæve på plads, flyve i flere retninger og udføre komplekse luftmanøvrer.
- Disse droner er mere overkommelige sammenlignet med faste vinge droner.
- Mange multirotordroner er bærbare og kompakte.
- Disse kan have specialiserede sensorer og udstyr.
- De gælder på forskellige områder.
- De forskellige rotorer af denne drone giver redundans ved at lade dronen fortsætte med at flyve, selvom mindst en motor mislykkes.
De Ulemper ved multi-rotor droner Medtag følgende.
- Multi-rotor droner har begrænset hastighed og udholdenhed, hvilket gør dem upassende til langvarig overvågning, storskala luftkort, langdistanceinspektioner osv.
- De er meget ineffektive og har brug for en masse energi til at bekæmpe tyngdekraften og vedligeholde dem i luften.
- Disse er begrænset til cirka 20 til 30 minutter med den aktuelle batteriteknologi, mens de bærer en lette kamera -nyttelast.
- Multirotordroner har lavere hastigheder og rækkevidde og begrænset flyvetid sammenlignet med andre typer droner.
- Disse er følsomme over for vind, der påvirker deres egnethed til langdistance eller storstilet missioner.
Multirotor drone -applikationer
De Anvendelser af multi-rotor droner Medtag følgende.
- Multi-rotor droner fanger billeder og videoer i høj kvalitet fra et eksklusivt luftperspektiv.
- De overvåger og sporer bevægelse og områder for at give realtids visuelle data til sikkerhedsformål.
- Disse er udstyret med forskellige sensorer Denne indfang detaljerede geospatiale oplysninger til modeller, skabelse af kort og gennemførelse af topografiske undersøgelser inden for forskellige områder.
- De kan få adgang til vanskelige tilgængelige områder ved at muliggøre inspektioner af kraftledninger, broer og infrastrukturer for at reducere omkostninger og risici.
- De kan bruges til opgaver som pesticid og gødningsprøjtning, jordundersøgelse inden for landbrugsområder og overvågning af afgrøder,
- Disse droner er værdifulde til vurdering af katastrofeområder eller lokalisering af savnede personer.
- Forskere bruger det til forskellige videnskabelige formål som geologiske undersøgelser, biologisk forskning og atmosfæriske studier.
Således er dette en oversigt over multi-rotor droner, deres arbejde og deres applikationer. Så eksemplerne på multi-rotor droner er: Tri-coptere bruger tre rotorer; Quad-copters bruger fire rotorer, hexa-copters bruger seks rotorer, og octo-copters bruger otte rotorer. Blandt dem er quadcopter -droner en meget populær type drone. Her er her et spørgsmål til dig: Hvad er en drone?
