La costruzione di un drone (veicolo aereo senza pilota o UAV) può essere sia impegnativa che gratificante, anche se può essere intimidatorio costruirne uno da soli perché è necessario esaminare una montagna di informazioni prima di provare qualsiasi cosa.
Fortunatamente, non è così difficile come sembra e sarai in volo in pochissimo tempo con alcune indicazioni e abilità pratiche! Un drone è composto da diversi componenti. In questo post parleremo di tutti e sette i componenti essenziali per la costruzione di un drone.
1. Trasmettitore RC
Sebbene il controllore di volo possa controllare autonomamente l'UAV, generalmente è una buona idea avere un trasmettitore RC di controllo UAV se qualcosa va storto e puoi farlo volare manualmente. La scelta del miglior trasmettitore dipende dalla complessità dell'UAV. Un trasmettitore portatile è spesso sufficiente, ma è meglio avere una stazione base per aiutare con tutti i controlli per i veicoli più grandi. I mittenti vengono valutati in base al numero di canali. Il numero di canali di trasmissione si riferisce al numero di segnali separati che un trasmettitore può trasmettere.
Più complesso è il tuo UAV, più trasmettitori avrai bisogno. Di solito una radio a 7 canali è adatta per la maggior parte degli UAV. Inoltre, è una buona idea controllare se la radio include un interruttore a 3 punti o una manopola variabile durante la ricerca di trasmettitori UAV. La maggior parte degli autopiloti deve passare da una modalità di volo all'altra. Il trasmettitore viene solitamente fornito con un ricevitore da sincronizzare. Questo è spesso un processo semplice, che può essere eseguito con la stessa facilità con la pressione di un pulsante.
2. Telaio multirotore
Il telaio è una parte essenziale del velivolo, in quanto l'UAV deve essere abbastanza leggero da poter decollare, ma abbastanza forte da sostenere l'intera struttura. I quadri personali non sono consigliabili. Gli UAV hanno le proprie dinamiche di volo e integrità strutturale, e i progettisti prima trovano difficile capire esattamente cosa è necessario. Molti telai devono essere acquistati e altamente raccomandati e testati. Devono essere selezionati molti frame diversi, ciascuno con scopi diversi. Il quadrirotore è il telaio più comune. Ma per carichi più pesanti, abbiamo Hexacopter e Octocopter. Abbiamo il Tricottero per un look diverso.
Il Tricottero è l'UAV a tre braccia, solitamente tra le braccia con un angolo di 120 gradi. Questo è il modello più economico perché ha bisogno di meno motori. Poiché questo UAV non è simmetrico, il motore posteriore è più complicato degli altri due per mantenere un volo stabile. Tieni presente che questa configurazione non è supportata da tutti gli autopiloti.
Un quadrirotore è un UAV con quattro braccia, il design più popolare. Il quadrirotore è il più semplice e versatile. Questo design è utilizzato da tutti i controllori di volo. Ma se un motore si guasta, probabilmente l'UAV va in crash.
Un Hexacopter è un UAV con sei braccia, ma i motori possono essere utilizzati su un telaio Tricopter. Se progettata in questo modo, la configurazione si chiama Y6. Se uno dei motori Hexacopter di solito si spegne, gli altri motori possono compensarlo e migliorarne la sicurezza. L'uso di più motori crea una maggiore elevazione che consente al drone di sollevare carichi utili più pesanti, ma lo svantaggio è solitamente più costoso.
L'Octocopter ha gli stessi vantaggi dell'Hexacopter. Poiché ci sono più motori, può sollevare carichi utili più pesanti e recuperare da un motore guasto meglio di un esacottero. Octocopter è anche più costoso. Un'altra versione di un Octocopter che chiama X8 gli stessi vantaggi e svantaggi di un Octocopter medio può anche essere aggiunta a un quadricottero.
3. Motori/regolatore di velocità
I motori hanno un enorme impatto sul tempo di volo e su quanto può essere pesante un UAV. Si raccomanda vivamente che tutti i rotori utilizzino lo stesso tipo di motore per eseguire lo stesso lavoro. Sebbene tutti i motori siano gli stessi, la loro velocità può comunque variare e può anche essere controllata da un controllore di volo menzionato in seguito.
I motori CC sono i motori UAV più comuni in uso perché un pacco batteria fornisce una corrente CC, rendendo i motori CC la scelta migliore. Il fattore critico da considerare durante la ricerca di un motore è la valutazione KV che determina la velocità con cui ruota su una determinata tensione. Il KV desiderato di un UAV multirotore è compreso tra 500-1000 KV.
L'ESC (Electronic Speed Controller) supporta il controllo separato di ciascun motore. Se disponibile, è essenziale considerare anche il valore di spinta. La spinta è essenziale per il tuo progetto poiché sarà difficile scendere e rimanere in piedi se la tua spinta è di soli 2,5 kg e il tuo UAV è di 2,5 kg. Scegli le eliche e i motori che possono dare la massima spinta.
4. Eliche
Le eliche sono a forma di chiodi di garofano per creare una diversa pressione dell'aria. Quando sono in movimento, tagliano l'aria, creando una differenza di pressione tra i rotori in alto e in basso. Il lato superiore ha una bassa pressione, causando il sollevamento del drone in aria. Esistono diversi tipi di eliche in termini di dimensioni e materiali utilizzati. La maggior parte sono in plastica, ma i droni più costosi e più piccoli sono in fibra di carbonio. Le eliche continuano ad evolversi. Sono responsabili della direzione e del movimento del drone. Pertanto, è essenziale assicurarsi che ogni elica sia in buone condizioni prima di far volare il tuo drone.
5. Controllore di volo
Il controllore di volo è il cervello dell'UAV. Aiuta a stabilizzare e sincronizzare i tuoi motori in modo che anche se ogni motore fornisce una spinta diversa, l'UAV può stabilizzarsi. La maggior parte dei controller può essere programmata per decollare e volare. È essenziale conoscere lo scopo dell'UAV per fornirgli la corretta quantità di potenza di elaborazione.
6. Batteria
La batteria è un altro componente critico di un drone. La batteria giusta dipende principalmente dalle dimensioni del tuo drone e dal numero di motori che utilizzi. La batteria giusta influisce sul tempo di volo e sulle prestazioni. Per ottenere il lungo tempo di volo, puoi eventualmente utilizzare la batteria più massiccia (in termini di capacità) con un peso massimo al decollo del tuo drone. Le batterie sono la parte più pesante di un UAV e sono generalmente montate al punto morto per lo stesso carico di motori. Controllare il grado di scarica della batteria. Una velocità di scarica troppo bassa (tasso C) può danneggiare la batteria e causare il guasto del drone perché la batteria non può rilasciare corrente abbastanza rapidamente da consentire ai motori di essere alimentati correttamente. Un'altra cosa da considerare è la dimensione fisica della batteria.
7. Carrello di atterraggio
I carrelli di atterraggio sono pensati per l'atterraggio sicuro del drone. Sebbene aumentino la sicurezza, può essere esentato se sei un utente esperto in grado di bilanciare la velocità del motore in caso di emergenza per un atterraggio sicuro. Esistono due tipi significativi di carrello di atterraggio. Uno è un carrello di atterraggio fisso e l'altro è un carrello di atterraggio retrattile. La maggior parte dei droni che coprono distanze maggiori hanno carrelli di atterraggio fissi. Alcuni droni più piccoli funzionano senza carrello di atterraggio e possono atterrare sulla pancia in sicurezza una volta che toccano terra.