Momenteel, drones zijn op veel gebieden erg populair geworden, zoals mapping, racen, logistiek, enquêtes en nog veel meer. Het is een onbemand luchtvoertuig of een onbemand vliegtuigsysteem, een vliegende robot die autonoom of op afstand kan vliegen. Zo zijn deze drones ingebed met softwaregestuurde vlucht die werkt in combinatie met een Globaal positioneringssysteem en sensoren. Er zijn verschillende soorten drones beschikbaar in de markt met verschillende maten en worden gebruikt voor verschillende doeleinden zoals multi-rotor, single-rotor, vaste bedrading en hybride VTOL met vaste vleugels. Multi-rotor drones spelen echter een sleutelrol vanwege hun wijdverbreide gebruik. Dit artikel gaat uit op een multirotor drone , hun werk en hun toepassingen.
Wat is een rotor -drone?
Een multi-rotor drone is een onbemand antenne voertuig of een multi-copter die verschillende rotoren met een fixed-pitch draait messen gebruikt om lift en voortstuwing te produceren door verticale start, zwevende en landingsmogelijkheden mogelijk te maken. De rotorhoek kan dus worden gefixeerd en niet veranderbaar, vergelijkbaar met een helikopter. Door de relatieve snelheid tussen verschillende rotoren te wijzigen, kan de voortstuwingskoppelkracht worden gemodificeerd om het traject van het vliegtuig te regelen.
De multi-rotor is vrij eenvoudig en constant, en het uiterlijk van het multi-rotor-vliegtuig is veel kleiner in vergelijking met het vliegtuig. Het is dus geschikt voor vrijetijdsgebruik en industriewerk. De multi-rotor drone-bewerking is dus eenvoudig en kan verticaal opstijgen, exclusief een startbaan. De betrouwbaarheid ervan hangt dus voornamelijk af van de borstelloze motoren, dus heeft het een hogere betrouwbaarheid.
Tegelijkertijd zijn multi-rotor UAV's uitgebreid gebruikt op veel landbouw- en industriële gebieden met eenvoudige werking en sterke stabiliteit. Deze drones worden dus gekenmerkt door de bovenstaande twee rotoren, inclusief standaardconfiguraties zoals tricopter (drie), quadcopter (vier), hexacopter (zes) of octocopter (acht) rotoren.
Multirotor drone werkt
Multi-rotor drones werken met behulp van meerdere rotors, normaal 4, 6 of 8, om lift- en controlevlucht te produceren door de snelheid van de individuele rotors te wijzigen door manoeuvres toe te staan zoals klimmen, zweven, draaien en afdalen.
Elke rotor roteert om de lucht naar beneden te duwen, waardoor een opwaartse reactiekracht wordt die de drone optilt. Door de snelheid van de rotor gelijkmatig aan te passen, kan de drone anders stijgen. Wanneer de gecombineerde stuwkracht van de rotor het gewicht van de drone in evenwicht brengt, kan deze drijven.
Door de achterrotoren sneller te laten draaien in vergelijking met de voorrotoren, gooit de drone vooruit en vice versa. Dus de rotoren van de ene kant sneller worden in vergelijking met de andere, rolt de drone in die richting. Door diagonaal tegengestelde rotoren sneller te laten draaien dan de andere, draait deze drone die richting in.
Dus de roterende rotoren genereren een koppel, dat wordt tegengegaan in multi-rotor drones door sommige rotoren met de klok mee te laten draaien en anderen tegen de klok in draaien, waardoor het hele koppel wordt ingeschakeld. Drones gebruiken sensoren, geautomatiseerde positioneringssystemen en gyroscopen om de constantiteit te behouden en hun weg in de lucht te vinden door nauwkeurige manoeuvres mogelijk te maken.
Multirotor dronetypen
Multi-rotor drones zijn beschikbaar in verschillende typen en worden in verschillende toepassingen gebruikt met prestatievariaties in behendigheid, vliegtijd, laadvermogen en stabiliteit.
Trirotor
De trimotor -drone is gemaakt met drie rotoren om drijfvermogen te genereren, gebruikt voor beweging en controle. Dus de armafstand is over het algemeen 120 graden en bevindt zich normaal gesproken in een Y-vorm tegelijk in een T-vorm voor soms. De voordelen van dit type drone zijn lage kosten, flexibiliteit en de lichtgrootte omdat het slechts drie rotoren vereist, wat een vrij goedkope configuratie is. Tegelijkertijd kan het ook een laag hefvermogen hebben vanwege de motoraantallen.

Quadrotor
Het is de meest populaire en veel voorkomende type multi-copter die beschikbaar is in de X- en H-vormen. Dus, vier motoren worden op een symmetrisch frame geplaatst en elke arm ligt over het algemeen 90 graden uit elkaar binnen de X4 -configuratie. Twee motoren veranderen in de klok mee, terwijl de resterende twee met de klok mee in een tegen de klok in roteren om tegengestelde krachten te produceren om in balans te blijven. Het behaalt dus een ideale prestatie voor stabiliteit, vliegtijd en prijs.

Hexacopter
De hexacopter wordt op een symmetrisch frame geplaatst en elke arm is over het algemeen 60 graden. De hexadecopter omvat meer motoren dan de quadrotor om stabiliteit en kracht te verbeteren. Deze drone kan ook een hoge tussenliggende tijd verbeteren, zodat zelfs als de motor van een drone tijdens de vlucht faalt, deze correct in de lucht kan werken en veilig kan landen. Maar, motoren zal meer stroomverbruik hebben, dus de vliegtijd zal worden verkort. Het kan dus ook vergelijkbaar zijn met een quad-copter waarbij drie motoren met de klok mee draaien en de andere drie draaien CCW om omgekeerde krachten te produceren om evenwicht te houden.

Octocopter
De Octocopter -drone omvat normaal acht rotoren met sterke stabiliteit en kracht. Het kost een grotere lading met sterkere wind weerstand . Deze drone lijkt op een verbeterde quadrotor & hexadecopter. Deze worden vaak gebruikt voor professionele of filmdoeleinden en kunnen worden geplaatst met zwaardere lenzen en camera's. Het energieverbruik is snel en de grootte van het drone -frame is groot vanwege de toename van het aantal motoren.

Coaxiale multi-rotor drone
Dit is een speciaal type multi-rotor drone dat bekend staat als een coaxiale X8-drone, die acht motoren op vier armen gebruikt. Het kan worden opgewaardeerd met meer kracht en minder ruimte. Het bevat een set rotoren die zich op concentrische assen bevinden met een vergelijkbare rotatieas maar roteert in omgekeerde richtingen. Ons product MX860 neemt het coaxiale X8 -drone -frame aan dat de kleine in grootte en grote ladingfuncties weerspiegelt.

Multirotor drone -componenten
Een multi-rotor drone is gemaakt met verschillende componenten, waaronder motoren, frames, propellers, elektronische snelheidscontrollers, vluchtcontrollers, batterij en een afstandsbedieningssysteem, die hieronder worden besproken.

Kader
Het frame in de drone werkt als een ruggengraat, die montagepunten voornamelijk voor alle andere componenten biedt. Het is vooral gemaakt met hoge en lichtgewicht materialen zoals aluminiumlegering of koolstofvezel. Het ontwerp beïnvloedt het totale gewicht, de stabiliteit en de grootte van de drone.
Motoren
De motoren van deze drone helpen bij het roteren van de propellers door stroom te leveren en lift en stuwkracht te genereren. Deze drones gebruiken normaal gesproken BLDC (borstelloze DC) motoren voor betrouwbaarheid en efficiëntie. Het type en het aantal motoren zijn voornamelijk afhankelijk van de configuratie van de drone, zoals hexacopter of quadcopter.
Propellers
Propellers zijn verbonden met de motoren van de drone om lift en stuwkracht te produceren door de drone te laten vliegen. Dus de vorm en grootte van propellers beïnvloeden voornamelijk de snelheid, lift en manoeuvreerbaarheid van de drone. Propellermaterialen zijn koolstofvezel, plastic of andere composieten, voornamelijk afhankelijk van het beoogde gebruik van de drone.
Vliegcontroller
De vluchtcontroller werkt als de hersenen van de multi-rotor drone, die informatie van sensoren verwerkt om de motor te bedienen. Het is dus verantwoordelijk voor het stabiliseren van de multi-rotor drone binnen de vlucht om de hoogte te handhaven om opdrachten uit de afstandsbediening uit te voeren. Deze controllers bevatten normaal gesproken verschillende soorten sensoren zoals versnellingsmeters, GPS -modules, gyroscopen, enz.
Elektronische snelheidsregelaars
Elektronische snelheidscontrollers veranderen de richting en snelheid van de motoren door te zorgen voor een nauwkeurige regeling van de bewegingen van de drone. Elke motor omvat normaal zijn eigen elektronische snelheidsregeling, of anders kan een multi-channel ESC verschillende motoren tegelijkertijd bedienen.
Batterij
De batterij van de drone levert stroom aan alle componenten zoals de motoren, sensoren, vluchtcontroller, enz. Dus, batterijcapaciteit bepaalt de vliegtijd van een drone, en verschillende soorten batterijen bieden verschillende ACT -kenmerken.
Afstandsbedieningssysteem
Met het afstandsbedieningssysteem kan de operator instructies naar de drone verzenden door zijn vliegroute, snelheid en hoogte te regelen. De afstandsbediening omvat meestal een zender en een ontvanger, die draadloos communiceren met de drone.
Enkele andere componenten
Sommige andere componenten van een multi-rotor drone zijn landingsgestel, een gimbal, een camera of sensoren, propellers, een GPS antenne , etc.
- Landingsgestel biedt stabiele ondersteuning voor Drone Takeoff & Landing.
- Een gimbal is een mechanisch stabilisatiesysteem dat een camera of verschillende sensoren bevat waarmee ze vlak kunnen blijven ondanks drone -beweging.
- Camera's of sensoren worden gebruikt om video's, gegevens of afbeeldingen vast te leggen.
- De GPS -antenne van deze drone wordt gebruikt voor precieze positionering en navigatie.
Vaste vleugel versus multirotor drone
Het verschil tussen fixed-wing versus multirotor-drones wordt hieronder besproken.
Fixed Wing Drone | Multirotor drone |
Drones met vaste vleugels zien eruit als vliegtuigen en gebruiken vleugels voor lift en voortstuwing door efficiënte en langeafstandsvluchten mogelijk te maken. | Multirotor-drones zien eruit als helikopters en gebruiken meerdere rotors voornamelijk voor verticale lift- en zwevende mogelijkheden, waardoor ze geschikt zijn voor nauwkeurige taken op korte afstand. |
Het bereik van de fixed-wing drone is ongeveer 80 mijl. | Het bereik van multi-rotor drones is van 10-15 kilometer |
Deze drones worden gebruikt voor dekking met een groot gebied, lange afstandsmissies en snelheid. | Multirotor-drones worden gebruikt voor gedetailleerde inspecties, manoeuvreerbaarheid en taken die verticale start/landing of zwevende taken vereisen. |
Het moet trainen om er een te vliegen. | Het is eenvoudig te controleren en manoeuvreren. |
Niet in staat om de vaste positie te behouden. | Deze drone kan zweven. |
Deze drone kan horizontaal vliegen. | Het kan zowel horizontaal als verticaal vliegen. |
De grootte is minder compact. | Deze drone is compacter. |
Dit is duur. | Het is vaak lage kosten. |
Deze drone heeft meer ruimte nodig en is moeilijk te landen. | Deze drone kan binnen een aangewezen plek landen. |
Het heeft een langere vliegtijd. | De vliegtijd is beperkt. |
Deze drone heeft zwaardere ladingen. | Het kan kleine ladingen dragen. |
De windstabiliteit is groter. | De windstabiliteit is minder. |
Multirotor drone -mislukking
Multirotor -drone -falen kan worden veroorzaakt door verschillende bronnen zoals propeller -schade, problemen met motorfalen en besturingssystemen.
- Propeller -falen kan vaak optreden vanwege ruwe landingen of botsingen; Het kan dus messchade, stabiliteitseffect en controle veroorzaken.
- Motoralen kan worden opgemerkt met sommige methoden zoals piëzo -elektrische sensoren, waardoor het effect van dergelijke storingen wordt herkend en verminderd.
- Falen van het besturingssysteem kan leiden tot een onevenwichtige vlucht, wat de vereiste voor sterke fouttolerante systemen benadrukt.
Andere factoren
De andere factoren van multirotor -drones omvatten voornamelijk het volgende.
- Omgevingscondities zoals regen, weersomstandigheden en harde wind kunnen ook de belangrijkste reden voor drone -mislukkingen.
- Operatorfouten zoals ongepaste hantering en richtingen kunnen ook leiden tot een ramp.
Drone -mislukkingen aangepakt
- De uitvoering van realtime foutdetectiesystemen, zoals die met behulp van IMU-algoritmen voor gegevens en machine learning, is van fundamenteel belang voor voortijdige waarschuwing.
- De ontwikkeling van besturingssystemen kan terugbetalen voor motorafbraak of andere verschillende fouten, waardoor veilige landing anders noodmanoeuvres mogelijk is.
- Het gebruik van redundante componenten zoals vluchtcontrollers of meerdere motoren kan de veiligheid en betrouwbaarheid verbeteren.
- Regelmatig onderhoud en inspectie van drone -componenten zijn nodig om fouten te voorkomen.
Voordelen en nadelen
De Voordelen van multi-rotor drones Neem het volgende op.
- Multi-rotor drones vallen op in krappe ruimtes met precieze beweging en controle, zelfs in luchtige omstandigheden.
- Het ontwerp en de geassisteerde vluchttechnologie verkort de werking.
- Deze kunnen verticaal opstijgen en landen door de vereiste van gespecialiseerde lanceringsapparatuur en start- en landingsbanen te elimineren.
- Deze drones kunnen op hun plaats zweven, in verschillende richtingen vliegen en complexe luchtmanoeuvres uitvoeren.
- Deze drones zijn betaalbaarder in vergelijking met drones met vaste vleugels.
- Veel multirotorische drones zijn draagbaar en compact.
- Deze kunnen gespecialiseerde sensoren en apparatuur hebben.
- Ze zijn van toepassing op verschillende gebieden.
- De verschillende rotoren van deze drone bieden redundantie door de drone te laten vliegen, zelfs als een minimum van één motor faalt.
De Nadelen van multi-rotor drones Neem het volgende op.
- Multi-rotor drones hebben een beperkte snelheid en uithoudingsvermogen, waardoor ze ongepast zijn voor langdurige monitoring, grootschalige luchtmapping, langeafstandsinspecties, enz.
- Ze zijn erg inefficiënt en hebben veel energie nodig om de zwaartekracht te bestrijden en ze in de lucht te onderhouden.
- Deze zijn beperkt tot ongeveer 20 tot 30 minuten met de huidige batterijtechnologie tijdens het dragen van een lichtgewicht camera -lading.
- Multirotor -drones hebben een lagere snelheden en bereik en beperkte vliegtijd in vergelijking met andere soorten drones.
- Deze zijn gevoelig voor wind, wat hun geschiktheid voor langeafstand of grootschalige missies beïnvloedt.
Multirotor drone -toepassingen
De Toepassingen van multi-rotor drones Neem het volgende op.
- Multi-rotor drones leggen hoogwaardige afbeeldingen en video's vast vanuit een exclusief luchtperspectief.
- Ze bewaken en volgen beweging en gebieden om realtime visuele gegevens te bieden voor veiligheidsdoeleinden.
- Deze zijn uitgerust met verschillende sensoren die gedetailleerde geospatiale informatie vastleggen voor modellen, het creëren van kaarten en het uitvoeren van topografische enquêtes op verschillende gebieden.
- Ze hebben toegang tot moeilijk bereikbare gebieden door inspecties van elektriciteitsleidingen, bruggen en infrastructuren mogelijk te maken om kosten en risico's te verlagen.
- Ze kunnen worden gebruikt voor taken zoals pesticide en kunstmest spuiten, landonderzoek binnen agrarische velden en gewasmonitoring,
- Deze drones zijn waardevol voor het beoordelen van rampengebieden of het vinden van vermiste personen.
- Onderzoekers gebruiken het voor verschillende wetenschappelijke doeleinden, zoals geologische enquêtes, biologisch onderzoek en atmosferische studies.
Dit is dus een overzicht van multi-rotor drones, hun werk , en hun toepassingen. Dus de voorbeelden van multi-rotor drones zijn: tri-copters gebruiken drie rotoren; Quad-copters gebruiken vier rotoren, hexa-haakjes gebruiken zes rotors en octo-copters gebruiken acht rotoren. Onder hen zijn quadcopter -drones een zeer populair type drone. Hier is hier een vraag voor u: wat is een drone?