Budowa drona (bezzałogowego statku powietrznego lub UAV) może być zarówno wyzwaniem, jak i satysfakcją, chociaż samodzielne zbudowanie go może być onieśmielające, ponieważ zanim cokolwiek spróbujesz, musisz przejrzeć górę informacji.
Na szczęście nie jest to takie trudne, jak się wydaje, a dzięki praktycznym wskazówkom i umiejętnościom błyskawicznie znajdziesz się w powietrzu! Dron składa się z kilku elementów. W tym poście omówimy wszystkie siedem podstawowych komponentów do budowy drona.
1. Nadajnik RC
Chociaż kontroler lotu może autonomicznie sterować UAV, ogólnie dobrym pomysłem jest posiadanie nadajnika RC sterującego UAV, jeśli coś pójdzie nie tak i możesz nim latać ręcznie. Wybór najlepszego nadajnika zależy od złożoności UAV. Nadajnik ręczny jest często wystarczający, ale najlepiej jest mieć stację bazową, która pomaga w obsłudze wszystkich elementów sterujących w przypadku większych pojazdów. Nadawcy są oceniani na podstawie liczby kanałów. Liczba kanałów transmisyjnych odnosi się do liczby oddzielnych sygnałów, które nadajnik może przesłać.
Im bardziej złożony jest twój UAV, tym więcej nadajników potrzebujesz. Zazwyczaj radio 7-kanałowe jest odpowiednie dla większości UAV. Ponadto, podczas wyszukiwania nadajników UAV, warto sprawdzić, czy radio ma przełącznik 3-punktowy lub pokrętło zmienne. Większość autopilotów musi przełączać się między różnymi trybami lotu. Nadajnik jest zwykle dostarczany z odbiornikiem do synchronizacji. Często jest to prosty proces, który można wykonać tak łatwo, jak naciśnięcie przycisku.
2. Rama wielowirnikowa
Rama jest istotną częścią samolotu, ponieważ UAV musi być wystarczająco lekki, aby wystartować, ale wystarczająco mocny, aby utrzymać całą konstrukcję. Ramy osobiste nie są zalecane. UAV mają swoją własną dynamikę lotu i integralność strukturalną, a projektanci najpierw mają trudności ze zrozumieniem, co jest potrzebne. Wiele ramek należy kupić i gorąco polecić i przetestować. Do wyboru jest wiele różnych ramek, każda o innym przeznaczeniu. Najpopularniejszą ramą jest quadkopter. Ale dla cięższych ładunków mamy Hexacopter i Octocopter. Mamy Tricoptera, który wygląda inaczej.
Tricopter to trójramienny UAV, zwykle między ramionami pod kątem 120 stopni. To najtańszy model, ponieważ potrzebuje mniej silników. Ponieważ ten UAV nie jest symetryczny, tylny silnik jest bardziej skomplikowany niż pozostałe dwa, aby utrzymać stabilny lot. Pamiętaj, że ta konfiguracja nie jest obsługiwana przez wszystkie autopiloty.
Quadkopter to czteroramienny UAV, najpopularniejsza konstrukcja. Quadkopter jest najłatwiejszy i najbardziej wszechstronny. Ten projekt jest używany przez wszystkich kontrolerów lotu. Ale jeśli jeden silnik ulegnie awarii, UAV prawdopodobnie się zawiesi.
Hexacopter to UAV z sześcioma ramionami, ale silniki mogą być używane na ramie Tricoptera. Jeśli zaprojektowana w ten sposób, konfiguracja nosi nazwę Y6. Jeśli jeden z silników Hexacoptera zwykle gaśnie, inne silniki mogą to zrekompensować i poprawić jego bezpieczeństwo. Zastosowanie większej liczby silników tworzy większą wysokość, która umożliwia dronowi podnoszenie cięższych ładunków, ale wada jest zwykle bardziej kosztowna.
Octocopter ma te same zalety co Hexacopter. Ponieważ jest więcej silników, może podnosić cięższe ładunki i odzyskiwać siły po awarii silnika lepiej niż Hexacopter. Octocopter jest też droższy. Inną wersję Octocoptera, która nazywa X8 tymi samymi zaletami i wadami, co przeciętny Octocopter, można również dodać do quadkoptera.
3. Silniki/regulator prędkości
Silniki mają ogromny wpływ na czas lotu i wagę UAV. Zdecydowanie zaleca się, aby wszystkie wirniki używały tego samego typu silnika do wykonywania tej samej pracy. Chociaż wszystkie silniki są takie same, ich prędkość może się zmieniać i może być nawet kontrolowana przez wspomniany później kontroler lotu.
Silniki prądu stałego są najczęściej używanymi silnikami UAV, ponieważ zestaw akumulatorów zapewnia prąd stały, dzięki czemu silniki prądu stałego są najlepszym wyborem. Krytycznym czynnikiem, na który należy zwrócić uwagę podczas szukania silnika, jest wartość KV, która określa, jak szybko obraca się on przy danym napięciu. Pożądane KV wielowirnikowego UAV wynosi od 500 do 1000 KV.
ESC (elektroniczny regulator prędkości) obsługuje oddzielne sterowanie każdym silnikiem. Jeśli to możliwe, konieczne jest również przyjrzenie się wartości ciągu. Ciąg ma kluczowe znaczenie dla twojego projektu, ponieważ trudno będzie wysiąść i pozostać w górze, jeśli twój ciąg wynosi tylko 2,5 kg, a twój UAV wynosi 2,5 kg. Wybierz śmigła i silniki, które zapewniają maksymalny ciąg.
4. Śmigła
Śmigła są podobne do goździków, aby wytworzyć różne ciśnienie powietrza. Będąc w ruchu, przecinają powietrze, tworząc różnicę ciśnień między górnymi i dolnymi wirnikami. W górnej części panuje niskie ciśnienie, przez co dron unosi się w powietrze. Istnieją różne typy śmigieł pod względem wielkości i użytych materiałów. Większość z nich wykonana jest z plastiku, ale droższe i mniejsze drony są wykonane z włókna węglowego. Śmigła nadal ewoluują. Odpowiadają za kierunek i ruch drona. Dlatego ważne jest, aby przed rozpoczęciem lotu dronem upewnić się, że każde śmigło jest w dobrym stanie.
5. Kontroler lotu
Kontroler lotu to mózg UAV. Pomaga ustabilizować i zsynchronizować silniki, dzięki czemu nawet jeśli każdy silnik zapewnia inny ciąg, UAV może się ustabilizować. Większość kontrolerów można zaprogramować do startu i lotu. Niezbędne jest poznanie przeznaczenia UAV, aby zapewnić mu odpowiednią moc obliczeniową.
6. Bateria
Akumulator to kolejny krytyczny element drona. Wybór odpowiedniego akumulatora zależy głównie od rozmiaru drona i liczby używanych silników. Właściwa bateria wpływa na czas lotu i wydajność. Aby osiągnąć długi czas lotu, możesz ewentualnie użyć najbardziej masywnej baterii (pod względem pojemności) o maksymalnej masie startowej twojego drona. Baterie są najcięższą częścią UAV i są zwykle montowane w martwym punkcie przy takim samym obciążeniu silników. Sprawdź stopień rozładowania akumulatora. Zbyt niski współczynnik rozładowania (współczynnik C) może uszkodzić akumulator i spowodować awarię drona, ponieważ akumulator nie może uwolnić prądu wystarczająco szybko, aby silniki były prawidłowo zasilane. Kolejną rzeczą do rozważenia jest fizyczny rozmiar baterii.
7. Podwozie
Podwozia służą do bezpiecznego lądowania drona. Chociaż zwiększają bezpieczeństwo, mogą być zwolnione, jeśli jesteś doświadczonym użytkownikiem, który potrafi zrównoważyć prędkość silnika w sytuacjach awaryjnych, aby zapewnić bezpieczne lądowanie. Istnieją dwa istotne typy podwozia. Jedno to podwozie stałe, a drugie to podwozie chowane. Większość dronów, które pokonują dłuższe dystanse, ma stałe podwozie. Niektóre mniejsze drony pracują bez podwozia i mogą bezpiecznie wylądować na brzuchu, gdy dotkną ziemi.