Cos’è un drone e come lo costruisci?
Cos’è un drone e come lo costruisci?
Ultimamente, probabilmente tutti voi avete sentito questo termine tecnologico ” camera drone “. Ma sai esattamente cos’è questo drone ? Come funziona?
Se non conosci la risposta a tutte queste domande, non farti prendere dal panico perché oggi parleremo di questo strumento all’avanguardia. Suona strano come sembra.
Nel vero senso della parola, è un robot che gli esseri umani possono controllare. Ma è un robot volante. È stato creato dagli esseri umani per modificare le loro azioni.
Sebbene questi droni possano svolgere molte attività, sono progettati principalmente per lavori pericolosi per gli esseri umani. Bene, ne sapremo di più su tutte le sue funzioni. Quindi leggi l’intero articolo senza saltare nulla. Con questo puoi conoscere in dettaglio l’ultima macchina tecnologica.
Quindi non dovrai più aspettare, iniziamo e sappiamo qual è il velivolo senza pilota e come funziona.
Cos’è un drone?
Cosa significa drone? I droni sono anche chiamati veicoli aerei senza pilota o droni. Questi sono fondamentalmente robot in miniatura in grado di volare. È controllato con l’aiuto di un sistema di controllo remoto.
Per i militari oi militari, questi sono UAV (aerei senza equipaggio veicoli ) o CPT (pilotati in remoto sistemi di aria ). Mentre sono comunemente chiamati “UAV”.
I droni vengono utilizzati in tali situazioni che sono fuori dalla portata umana o piuttosto rischiose e difficili.
Questi dispositivi possono monitorare 24 ore al giorno per tutta la settimana. Ogni drone può inviarti tutte le immagini in tempo reale monitorandole per un lungo periodo di tempo. Per questo è anche chiamato “l’occhio del cielo” o “l’occhio del cielo”.
La tecnologia dei droni è in continua evoluzione giorno dopo giorno con l’aiuto di nuove innovazioni. La tecnologia dei veicoli aerei senza pilota include tutto, come l’aerodinamica di un drone, i materiali utilizzati per realizzarlo, circuiti stampati, chip e software, noto anche come il cervello del drone.
Cos’è un quadrirotore
Un design di droni molto popolare e popolare è il quadricottero. È un tipo di UAV che utilizza quattro rotori per sollevare e spingere.
Anche se il concetto di quadrirotore non è nuovo, perché è stato provato all’inizio del 1920 , ma a causa della mancanza di una tecnologia adeguata in quel momento, la sua efficacia ha dovuto risentirne notevolmente.
Ma con il progresso della tecnologia elettronica come sensori, batterie, fotocamere e sistemi GPS, questi quadricotteri vengono ora utilizzati molto.
Come pilotare un drone
Le quattro eliche del drone sono fisse e orientate verticalmente. Ogni ventola ha una velocità variabile indipendente che consente loro di impostare una gamma completa di movimento. Diversi droni hanno diversi gruppi di spinta che li aiutano a ottenere diversi movimenti dei droni.
Questi non sono come gli elicotteri convenzionali che sono controllati da pale dell’elica che ruotano dinamicamente attorno all’asse del rotore.
I componenti utilizzati per fare il miglio della lama sono molto preziosi, quindi questi quadricotteri ora vengono utilizzati sempre di più.
Come fare un drone
1. Chassis – Questo è lo scheletro del drone con cui sono fissati tutti i componenti. Durante la progettazione di questi telai, vengono presi in considerazione la loro forza (a qualsiasi peso aggiuntivo come quando si monta una camma) e il peso aggiuntivo, poiché per sollevarli potrebbero essere necessarie eliche più alte e motori più potenti.
2. Eliche – Questo spesso influisce sul carico utile di un quadrirotore, su quanto carico utile può sollevare, quanto velocemente può volare e quanto velocemente può manovrare.
La sua lunghezza può essere regolata; Le ventole lunghe possono facilmente sollevare più peso di quello anche a un numero di giri inferiore, ma impiegano un po’ più di tempo per accelerare o accelerare.
Mentre le eliche più piccole possono cambiare facilmente la loro velocità e sono quindi più manovrabili, richiedono una velocità di rotazione maggiore per ottenere la stessa potenza delle pale più lunghe.
Questo mette sotto stress i motori e ne accorcia la vita.
Possiamo dire che un passo più aggressivo può certamente fornire un movimento più veloce ma riduce in larga misura l’efficienza del volo.
3. Motori – Ogni elica contiene un motore e i motori dei droni sono classificati come unità “Kv”, il che significa il numero di giri al minuto che fanno quando forniscono un volt al motore a vuoto.
Una rotazione più veloce del motore può fornire più potenza di volo, ma richiede la stessa quantità di energia dalla batteria, che può ridurre il tempo di volo.
4. Modulo di controllo elettronico della velocità (ESC) : fornisce una corrente controllata a ciascun motore in modo da generare la velocità e la direzione di rotazione corrette.
5. Controllore di volo – Questo è chiamato il computer di bordo che interpreta i segnali in arrivo inviati dal pilota e quindi invia l’input corrispondente all’ESC, dove è controllato il quadrirotore.
6. Ricevitore radio – riceve i segnali di controllo inviati dal pilota.
7. Batteria – Le batterie ai polimeri di litio sono generalmente utilizzate per questo a causa della loro elevata densità di energia e capacità di ricarica.
Con questo, vari sensori come accelerometri, giroscopi, GPS e barometri possono essere utilizzati anche per misurazioni posizionali. Mentre le telecamere sono spesso installate per la navigazione e la fotografia aerea.
Come funziona un drone?
I tipici droni sono realizzati con materiali compositi ultraleggeri in modo da poter ridurre il peso e aumentare il controllo allo stesso tempo.
Questo materiale composito conferisce a questi droni una forza tale da poter volare in alto nelle operazioni militari.
I droni sono dotati di molte tecnologie diverse come telecamere a infrarossi, GPS e laser (tutti i tipi hanno droni di consumo, commerciali o militari).
I fuchi sono controllati con l’aiuto di terra – basato sistemi di controllo remoto (GSC) e sono anche chiamati pozzetti terrestri.
Fondamentalmente, il sistema del veicolo aereo senza pilota è composto da due parti, il drone stesso e il suo sistema di controllo.
Tutti i sensori e i sistemi di navigazione si trovano nella parte anteriore del drone stesso. Mentre tutti i sistemi tecnologici dei droni si trovano nel resto del corpo dove non c’è posto dove tenere gli esseri umani.
I materiali tecnici utilizzati per realizzare questi compositi altamente complessi sono progettati specificamente per assorbire le vibrazioni generate e ridurre il rumore che viene generato. Questo materiale è molto leggero.
Tipi di droni
Sebbene esistano molti tipi di droni, sono principalmente divisi in due parti.
- drone rotante
- drone ad ala fissa
drone rotante
Esistono anche diversi tipi di questi droni.
1. Un rotore : – Ha una sola posizione di rotazione. C’è un rotore posteriore nella parte posteriore che gli conferisce controllo e stabilità.
2. Tricottero : – Esistono tre diversi tipi di motori potenti, tre controller, quattro giroscopi e un servomotore.
3. Quadrirotore : – In questo vengono utilizzate quattro lame rotanti. Utilizza motori DC di tipo brushless. In questo, due motori ruotano in senso orario, mentre due motori ruotano in senso antiorario. Vengono utilizzate batterie ai polimeri di litio.
4. Tritatutto esagonale : – 6 lame rotanti utilizzate in questo. Dove 3 motori ruotano in senso orario, quindi 3 motori ruotano in senso antiorario. Il loro atterraggio è il più sicuro.
5. Octacopter : – Utilizza 8 ventilatori funzionali con 8 motori. Ha una capacità di volo naturalmente elevata, mentre la sua stabilità è la migliore.
drone ad ala fissa
È un tipo di drone completamente diverso. Il suo design è anche abbastanza diverso dai design multi-rotore. In questo puoi vedere i padiglioni come un luogo tradizionale. Allo stesso tempo, non è molto stabile nell’aria e, con il suo movimento, la forza di gravità sembra avere un effetto ancora maggiore. Allo stesso tempo, non possono sollevare molto peso rispetto ai quadricotteri.
Cosa sono i droni VTOL?
I droni VTOL possono decollare, volare e atterrare verticalmente con facilità. La forma completa di VTOL è ” Decollo e atterraggio verticale “.
Cos’è la tecnologia dei droni?
A proposito, negli UAV vengono utilizzate molte tecnologie avanzate. Di cui molti di voi probabilmente non sanno nulla. Quindi otteniamo maggiori informazioni a riguardo.
Tecnologia di localizzazione radar per il ritorno a casa
Molti dei droni più recenti hanno doppi sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) come GPS e GLONASS.
A proposito, l’UAV può volare sia in modalità GNSS che non satellitare.
È molto importante avere una navigazione con droni ad alta precisione durante il volo, perché questo requisito è presente in molte applicazioni come la creazione di mappe 3D, il rilevamento di paesaggi e nelle missioni di ricerca e soccorso (SAR).
Ora scopriamo come funziona
Quando il drone è acceso, ricerca e rileva i satelliti GNSS. Questi sistemi GNSS di fascia alta utilizzano la tecnologia satellitare della costellazione . Fondamentalmente, questa costellazione di satelliti è un gruppo di satelliti che lavorano insieme e hanno una copertura coordinata e simultanea in modo che si sovrappongano e forniscano la copertura corretta.
Scorrimento o copertura è il periodo durante il quale il satellite è visibile sopra l’orizzonte locale.
Mentre la tecnologia radar nel drone invia i segnali menzionati di seguito allo schermo del telecomando;
- Diversi GNSS segnale droni satelliti sono stati rilevati ed i droni sono ora pronti a volare
- Visualizza la posizione e la posizione corrette con il tuo pilota
- Registra il punto di partenza allo stesso tempo. Questo è per la funzione di sicurezza “andare a casa”.
Quali sono i tipi di tecnologia dei droni go home?
La maggior parte degli ultimi droni segue tre tipi di tecnologia dei droni a casa;
1. Tornare alla casa avviata dal pilota quando viene premuto il telecomando o il pulsante nell’applicazione.
2. A causa del livello di batteria basso, il drone volerà automaticamente verso la posizione del punto di partenza.
3. Anche se si verifica una perdita di trasmissione tra il drone e il telecomando, il drone volerà comunque verso la posizione del punto di partenza.
Tecnologia di prevenzione delle collisioni con rilevamento degli ostacoli
I sistemi di prevenzione delle collisioni sono ora installati in molti droni. Questi sistemi di visione con droni utilizzano sensori di rilevamento ostacoli per scansionare l’ambiente circostante, mentre utilizzando algoritmi software e tecnologia SLAM, le immagini possono essere convertite in mappe 3D in modo che il controllore di volo possa conoscere gli oggetti in arrivo, in modo da evitare incidenti.
Questi sistemi utilizzano i seguenti sensori in modo che le ostruzioni possano essere rilevate ed evitate;
- sensore di visione
- Ultrasuoni
- Infrarossi
- trattare
- Tempo di volo (ToF)
- visione monoculare
Questi droni hanno caratteristiche che hanno un senso e cercano attivamente di evitare gli ostacoli in modo che possano tornare a casa facilmente.
Bene, ora scopriamo come funziona questa tecnica di evitamento degli ostacoli quando l’illuminazione è sufficiente;
1. Quando viene rilevato un ostacolo, il drone rallenta automaticamente.
2. Quindi si fermano e iniziano a volare, poi volano all’indietro e iniziano a salire, quindi continuano a salire finché non sentono che non ci sono ostacoli davanti a loro.
3. Quindi inizia il processo RTH e il drone torna alla sua posizione originale.
Stabilità rotazionale, IMU, controllori di volo
La tecnologia di stabilizzazione del giroscopio è l’elemento che conferisce al drone le sue capacità di volo senza intoppi.
Questi giroscopi devono agire istantaneamente, a differenza delle forze che agiscono contro il drone.
Questo giroscopio fornisce tutte le informazioni di navigazione essenziali al controllore di volo centrale.
La forma completa dell’unità di misura inerziale è l’unità di misura inerziale (IMU). Funziona rilevando l’attuale velocità di accelerazione e quindi utilizza uno o più accelerometri.
L’IMU rileva qualsiasi cambiamento nelle sue caratteristiche di rotazione come beccheggio, rollio e imbardata, quindi utilizza uno o più giroscopi.
Alcune IMU hanno anche installato un magnetometro, che le aiuta a calibrare contro la distorsione direzionale.
Questo giroscopio è un componente dell’IMU e l’IMU è un componente essenziale del controllore di volo dell’UAV. Questo controllore di volo è il cervello centrale del drone.
Direzione del motore UAV e design dell’elica
Qui i motori e le eliche sono la tecnologia dei droni, che muove il drone in aria e lo aiuta a volare ovunque.
Riceve questi dati dal controllore di volo e dalle unità di controllo elettronico della velocità di crociera (ESC) che forniscono la direzione corretta per il volo e il volo del motore del drone.
Parametri di volo in tempo reale sullo schermo
Quasi tutti i droni hanno un Ground Station Controller (GSC) o un’app per smartphone che consente di tracciare la telemetria del volo in corso.
Tecnologia drone No Fly Zone
Per aumentare la sicurezza del volo e tenerli lontani da aree riservate, in molti dei nuovi droni è stata installata una funzione di ” no-fly zone ” .
Queste no-fly zone rientrano in due categorie: A e B.
I produttori possono facilmente aggiornare e modificare la tecnologia dei droni nella no-fly zone tramite aggiornamenti del firmware.
GPS Ready to Fly Mode Tecnologia UAV
Quando la bussola è calibrata, il drone cerca la posizione dei satelliti GPS. E quando ne vengono raggiunti 6 o più, consente al drone di volare in modalità ” pronto al volo “.
Funzione di sicurezza interna in caso di guasto della bussola
Ciò consente al drone e al sistema di controllo remoto di conoscere la posizione esatta del volo. Per impostare il punto di partenza è necessaria la calibrazione della bussola .
Questo punto di partenza è il punto in cui il drone sta per tornare quando si verifica una perdita di segnale tra il drone e il sistema di controllo remoto. Questo è chiamato un “lavoro a prova di errore”.
Porta dell’assistente di volo del firmware
Questi sistemi di controllo del volo comunicano con l’assistente del PC tramite un cavo Micro-USB. Consente l’aggiornamento della configurazione del drone e del firmware del drone.
Un drone è una semplice definizione di esso che è un computer volante con una fotocamera e alcuni sensori. Come i computer, anche i droni hanno un firmware che invia comandi all’hardware e all’unità di controllo remoto del velivolo.
I produttori di droni rilasciano nuovi aggiornamenti del firmware per correggere i bug e aggiungere nuove funzionalità all’aereo, all’unità di controllo remoto e al software se sono necessari per pilotare il drone.
Indicatori di volo a LED
Puoi vederli sulla parte anteriore e posteriore del drone. In genere, le luci a LED dei droni sono verdi, gialle o rosse .
Le luci a LED anteriori si trovano per indicare dove si trova la parte anteriore del drone. Gli indicatori di volo a LED retroilluminati vengono utilizzati per indicare i vari stati del drone come ad esempio quando l’alimentazione è accesa, quando viene aggiornato il firmware e l’ora del volo.
Tutti i droni sono dotati di un manuale utente che spiega il significato di ogni LED lampeggiante .
fotocamera ad alte prestazioni
Al momento, gli ultimi droni sono dotati di fotocamere in grado di scattare foto e video ad alta risoluzione e alcuni hanno persino la registrazione video 4K.
Controllo dell’inclinazione del gimbal
Il Gimbal è una tecnologia molto importante quando si tratta di fotografie aeree di alta qualità. In questo modo è possibile acquisire facilmente foto aeree, filmati e immagini 3D di alta qualità.
Questo perno impedisce a qualsiasi tipo di vibrazione di raggiungere la fotocamera. Inoltre, questo strumento ti aiuta anche a inclinare la fotocamera in modo che le migliori foto possano essere scattate anche al volo.
Praticamente tutti gli ultimi droni hanno già due assi e telecamere integrate. Questo cambia la definizione di fotografia.
Come si pilota un drone?
Il drone è controllato manualmente tramite un trasmettitore radio per controllare manualmente le eliche.
Le levette del controller ti consentono di muoverti in diverse direzioni e i pulsanti di assetto consentono di regolare i pezzi in modo che il drone possa essere bilanciato.
Gli schermi possono essere utilizzati anche per ricevere riprese video dal vivo dalla telecamera di bordo e visualizzare i dati del sensore lì.
Oltre a questo, i sensori sulla scheda forniscono anche molte impostazioni utili come;
Altitudine automatica mentre il drone si muove a un’altitudine fissa;
Attesa GPS, in cui il drone è fissato in una posizione GPS fissa .
I droni possono essere pilotati anche autonomamente; I moderni controllori di volo di oggi utilizzano un software che predetermina i punti della traiettoria GPS su come sta volando il drone, dove atterrerà, dove si trova il suo punto di destinazione… ecc.
Come pilotare un drone
Una caratteristica molto importante dei droni è il loro tempo di volo. La semplice risposta alla domanda precedente è che i droni di qualità migliore possono volare per un massimo di 30 minuti, mentre i droni economici volano solo per 5-10 minuti.
A proposito, ci possono essere molte ragioni dietro per quanto tempo può volare un drone, come ad esempio: –
1. Quanto dura la durata della batteria
Le batterie sono disponibili in molti tipi a seconda delle dimensioni e dei tipi di droni. È normale che una batteria di qualità migliore fornisca più backup, mentre è importante ricordare che nel tempo le batterie iniziano a deteriorarsi gradualmente se non vengono mantenute correttamente.
Le batterie al litio sono in grado di fornire backup a lungo.
2. Peso del drone
Il volo dipende dalle dimensioni del tuo drone e dal numero di motori ed eliche che hai, nonché dal suo peso. Perché le batterie devono lavorare di più in questo per mantenere l’intera macchina in aria.
I droni realizzati con materiali leggeri possono volare a lungo.
3. La presenza di additivi
Il peso del drone dipende non solo dal suo peso, ma anche da tutti gli strumenti ad esso collegati. Questo perché i droni vengono raramente inviati liberamente, ma sono collegati anche telecamere, sensori, registratori, ecc.
Più pesanti sono i componenti aggiuntivi, meno possono volare.
Come si fa a tenere il drone in aria per molto tempo?
Ora capisci il principio di base dei droni e come funzionano. Ora scopriamo come aumenteremo il suo tempo di volo.
1. Se il drone è una batteria ai polimeri di litio , la usi raramente in ambienti freddi perché influisce negativamente sull’efficienza della batteria dal freddo e sembra che si esaurirà presto.
2. Allo stesso tempo, il drone non dovrebbe volare anche in zone calde perché volando lì, il motore del drone deve lavorare di più per sollevare il drone. In modo che la carica della batteria finisca presto. Quindi lascia prima raffreddare la batteria e poi caricala di nuovo.
3. Allo stesso tempo, non dovrebbero essere in volo anche in un luogo molto ventoso perché richiede più energia per stabilizzare il drone e allo stesso tempo ha anche paura di colpire altri edifici e alberi.
4. L’acqua non è affatto buona per i droni. Pertanto, non utilizzare mai i droni in un clima umido. Questo può ridurre il tempo di volo dei droni.
5. Tenere lontano da extra inutili e solo aggiungere che di applicare gli stessi comfort necessari.
6. Se usi le protezioni, le proteggerà dagli incidenti ma ne aumenterà il peso. Quindi, quando diventi un esperto di volo, non dimenticare di rimuovere quelle protezioni.
7. Farli volare ad alta velocità per un tempo molto breve perché così facendo si scaricano rapidamente la loro batteria. Se invece non si desidera utilizzarlo per un po’ di tempo, conservarlo completamente carico solo a temperatura ambiente in un luogo asciutto e ben ventilato.
Se segui questi suggerimenti, puoi aumentare il tempo di volo del tuo drone e proteggerlo dai danni.
Quali sono le applicazioni dei droni?
I droni hanno molte applicazioni come: –
Cosa hai imparato oggi
Spero ti sia piaciuto il mio articolo Cos’è un drone . Ho sempre cercato di fornire informazioni complete sulla fotocamera del drone ai miei lettori in modo che non debbano cercare in altri siti Web o Internet nel contesto di quell’articolo.
Ciò consentirà anche di risparmiare tempo e avranno anche tutte le informazioni in un unico posto.
Se hai dei dubbi su questo articolo o se vuoi che ci siano dei miglioramenti in esso, puoi scrivere commenti bassi su di esso. Se ti è piaciuto questo post su come realizzare un drone o hai imparato qualcosa, condividi questo post sui social network come Facebook, Twitter, ecc.