Máy bay không người lái đa lực: làm việc, thành phần, loại, sự khác biệt và các ứng dụng của nó

Hiện tại, Máy bay không người lái đã trở nên rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực như lập bản đồ, đua xe, hậu cần, khảo sát, và nhiều hơn nữa. Đây là một chiếc xe trên không hoặc hệ thống máy bay không người lái, là một robot bay có thể bay tự chủ hoặc điều khiển từ xa. Do đó, những máy bay không người lái này được nhúng với chuyến bay điều khiển phần mềm hoạt động kết hợp với Hệ thống định vị toàn cầu và cảm biến. Có nhiều loại máy bay không người lái khác nhau có sẵn trên thị trường với các kích cỡ khác nhau và được sử dụng cho các mục đích khác nhau như đa cánh quạt, ống đơn, dây cố định và VTOL lai cánh cố định. Tuy nhiên, máy bay không người lái đa cánh đóng vai trò quan trọng do sử dụng rộng rãi của chúng. Bài viết này xây dựng trên một Máy bay không người lái đa lực , làm việc của họ, và các ứng dụng của họ.

Máy bay không người lái rôto là gì?

Một máy bay không người lái đa cánh là một chiếc xe trên không hoặc một đa bộ phận sử dụng các cánh quạt khác nhau với các lưỡi quay vòng cố định để tạo ra lực nâng và đẩy bằng cách cho phép các khả năng cất cánh thẳng đứng, di chuột và hạ cánh. Vì vậy, góc rôto có thể được cố định và không thể thay đổi, tương tự như máy bay trực thăng. Bằng cách sửa đổi tốc độ tương đối giữa các cánh quạt khác nhau, lực mô -men xoắn có thể được sửa đổi để kiểm soát quỹ đạo của máy bay.

Multi-Rotor khá đơn giản và không đổi, và sự xuất hiện của máy bay Multi-Rotor nhỏ hơn nhiều so với máy bay. Vì vậy, nó phù hợp cho việc sử dụng giải trí và công việc công nghiệp. Do đó, hoạt động máy bay không người lái đa cánh rất đơn giản và có thể cất cánh theo chiều dọc, không bao gồm một đường băng. Vì vậy, độ tin cậy của nó chủ yếu phụ thuộc vào động cơ không chổi than, do đó, nó có độ tin cậy cao hơn.

Đồng thời, các UAV đa cánh quạt đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nông nghiệp và công nghiệp với hoạt động đơn giản và sự ổn định mạnh mẽ. Vì vậy, các máy bay không người lái này được đặc trưng bởi hai cánh quạt ở trên, bao gồm các cấu hình tiêu chuẩn như Tricopter (ba), Quadcopter (bốn), Hexacopter (sáu) hoặc rôto octocopter (tám).

Máy bay không người lái đa lực làm việc

Máy bay không người lái đa cánh hoạt động bằng cách sử dụng nhiều cánh quạt, thông thường 4, 6 hoặc 8, để tạo ra chuyến bay nâng và điều khiển bằng cách thay đổi tốc độ của rôto riêng lẻ bằng cách cho phép các thao tác như tăng dần, lơ lửng, quay và giảm dần.

Mỗi cánh quạt quay để đẩy không khí xuống, tạo ra một lực phản ứng hướng lên nâng máy bay không người lái. Bằng cách điều chỉnh đồng đều tốc độ của rôto, máy bay không người lái có thể tăng lên. Bất cứ khi nào cánh quạt kết hợp lực đẩy cân bằng trọng lượng của máy bay không người lái, nó có thể nổi.

Bằng cách làm cho các cánh quạt phía sau quay nhanh hơn so với các cánh quạt phía trước, máy bay không người lái đi về phía trước và ngược lại. Do đó, làm cho một cánh quạt một bên quay nhanh hơn so với bên kia, máy bay không người lái cuộn theo hướng đó. Bằng cách làm cho các cánh quạt đối diện theo đường chéo quay nhanh hơn các cánh quạt khác, máy bay không người lái này quay theo hướng đó.

Vì vậy, các cánh quạt quay tạo ra mô-men xoắn, được chống lại trong máy bay không người lái đa cánh quạt bằng cách có một số cánh quạt quay theo chiều kim đồng hồ và một số khác quay ngược chiều kim đồng hồ, hủy bỏ toàn bộ mô-men xoắn. Máy bay không người lái sử dụng các cảm biến, hệ thống định vị máy tính và con quay hồi chuyển để duy trì sự không đổi và tìm đường trong không khí bằng cách cho phép các thao tác chính xác.

Các loại máy bay không người lái đa lực

Máy bay không người lái đa cánh có sẵn trong các loại khác nhau và được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau với các biến thể hiệu suất về sự nhanh nhẹn, thời gian bay, khả năng tải trọng và độ ổn định.

Trirotor

Máy bay không người lái trimotor được chế tạo với ba cánh quạt để tạo ra độ nổi, được sử dụng để di chuyển và điều khiển. Vì vậy, khoảng cách cánh tay thường là 120 độ và thường là trong một hình chữ Y cùng một lúc trong một hình chữ T đôi khi. Lợi ích của loại máy bay không người lái này là chi phí thấp, tính linh hoạt và kích thước ánh sáng của nó vì nó chỉ đòi hỏi ba cánh quạt, đây là cấu hình chi phí khá thấp. Đồng thời, nó cũng có thể có công suất nâng thấp do số động cơ.

Tứ loại

Đây là loại phổ biến và phổ biến nhất có sẵn trong các dạng X và H. Vì vậy, bốn động cơ được đặt trên một khung đối xứng và mỗi cánh tay thường cách nhau 90 độ trong cấu hình X4. Hai động cơ quay theo chiều kim đồng hồ, trong khi hai động cơ còn lại quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ để tạo ra các lực đối diện để giữ cân bằng. Do đó, nó đạt được một hiệu suất lý tưởng cho sự ổn định, thời gian bay và giá cả.

Hexacopter

Hexacopter được đặt trên một khung đối xứng và mỗi cánh tay thường là 60 độ. Hexadecopter bao gồm nhiều động cơ hơn tứ giác để tăng cường tính ổn định và sức mạnh. Máy bay không người lái này cũng có thể cải thiện thời gian can thiệp dự phòng cao để ngay cả khi động cơ máy bay không người lái thất bại trong suốt chuyến bay, nó có thể hoạt động chính xác trong Air & Land một cách an toàn. Nhưng, Động cơ Sẽ có nhiều mức tiêu thụ năng lượng hơn, do đó, thời gian bay sẽ giảm. Vì vậy, nó cũng có thể tương tự như một bộ băng tứ giác trong đó ba động cơ quay theo chiều kim đồng hồ và ba lần quay CCW khác để tạo ra lực đảo ngược để giữ thăng bằng.

Octocopter

Máy bay không người lái Octocopter thường bao gồm tám cánh quạt với sự ổn định và sức mạnh mạnh mẽ. Nó mất một tải trọng lớn hơn với gió mạnh hơn sức chống cự . Máy bay không người lái này trông tương tự như một tứ giác & hexadecopter nâng cấp. Chúng thường được sử dụng cho mục đích chuyên nghiệp hoặc phim và có thể được đặt với các ống kính và máy ảnh nặng hơn. Tiêu thụ năng lượng của nó nhanh chóng và kích thước của khung máy bay không người lái lớn do sự gia tăng số lượng động cơ.

Máy bay không người lái đa cánh đồng trục

Đây là một loại máy bay không người lái đa cánh đặc biệt được gọi là máy bay không người lái X8 đồng trục, sử dụng tám động cơ được sắp xếp trên bốn cánh tay. Nó có thể được nâng cấp với nhiều năng lượng hơn và ít không gian hơn. Nó bao gồm một tập hợp các cánh quạt nằm trên các trục đồng tâm với trục xoay tương tự nhưng xoay theo các hướng ngược. Sản phẩm MX860 của chúng tôi áp dụng khung máy bay không người lái X8 đồng trục phản ánh các tính năng tải trọng nhỏ và kích thước lớn.

Các thành phần máy bay không người lái đa lực

Một máy bay không người lái đa cánh được chế tạo với khác nhau các thành phần, trong đó bao gồm động cơ, khung, cánh quạt, bộ điều khiển tốc độ điện tử, bộ điều khiển chuyến bay, pin & hệ thống điều khiển từ xa, được thảo luận dưới đây.

Khung

Khung trong máy bay không người lái hoạt động giống như một xương sống, cung cấp các điểm gắn chủ yếu cho tất cả các thành phần khác. Nó được làm đặc biệt với các vật liệu có độ bền cao và nhẹ như hợp kim nhôm hoặc sợi carbon. Thiết kế của nó ảnh hưởng đến trọng lượng, độ ổn định và kích thước tổng thể của máy bay không người lái.

Động cơ

Động cơ của máy bay không người lái này giúp quay các cánh quạt bằng cách cung cấp năng lượng và tạo ra lực nâng và lực đẩy. Những máy bay không người lái này thường sử dụng Động cơ Bldc (không chổi than) cho độ tin cậy và hiệu quả. Loại và số lượng động cơ chủ yếu phụ thuộc vào cấu hình của máy bay không người lái, như Hexacopter hoặc Quadcopter.

Cánh quạt

Cánh quạt được kết nối với động cơ của máy bay không người lái để tạo ra thang máy và lực đẩy bằng cách để máy bay không người lái bay. Vì vậy, hình dạng và kích thước của các cánh quạt chủ yếu ảnh hưởng đến tốc độ, thang máy & cơ động của máy bay không người lái. Vật liệu chân vịt là sợi carbon, nhựa hoặc vật liệu tổng hợp khác, chủ yếu phụ thuộc vào việc sử dụng dự định của máy bay không người lái.

Bộ điều khiển chuyến bay

Bộ điều khiển chuyến bay hoạt động giống như bộ não của máy bay không người lái đa cánh, xử lý thông tin từ các cảm biến để điều khiển động cơ. Vì vậy, nó chịu trách nhiệm ổn định máy bay không người lái đa cánh trong chuyến bay để duy trì độ cao để thực hiện các lệnh từ điều khiển từ xa. Các bộ điều khiển này thường bao gồm các loại cảm biến khác nhau như gia tốc kế, mô -đun GPS, con quay hồi chuyển, v.v.

Bộ điều khiển tốc độ điện tử

Bộ điều khiển tốc độ điện tử thay đổi hướng và tốc độ của động cơ bằng cách đảm bảo điều khiển chính xác các chuyển động của máy bay không người lái. Mỗi động cơ thường bao gồm điều khiển tốc độ điện tử của riêng mình, nếu không thì ESC đa kênh có thể điều khiển một số động cơ cùng một lúc.

Ắc quy

Pin của máy bay không người lái cung cấp năng lượng cho tất cả các thành phần như động cơ, cảm biến, bộ điều khiển chuyến bay, v.v. Vì vậy, dung lượng pin quyết định thời gian bay của máy bay không người lái và nhiều loại pin khác nhau cung cấp các đặc điểm ACT khác nhau.

Hệ thống điều khiển từ xa

Hệ thống điều khiển từ xa cho phép người vận hành gửi hướng dẫn đến máy bay không người lái bằng cách điều khiển đường bay, tốc độ và độ cao của nó. Điều khiển từ xa thường bao gồm một máy phát và máy thu, giao tiếp không dây với máy bay không người lái.

Một số thành phần khác

Một số thành phần khác của máy bay không người lái đa cánh bao gồm thiết bị hạ cánh, gimbal, máy ảnh hoặc cảm biến, cánh quạt, GPS ăng ten , vân vân.

• Gear Gear cung cấp hỗ trợ ổn định cho máy bay không người lái & hạ cánh.
• Gimbal là một hệ thống ổn định cơ học có chứa camera hoặc các cảm biến khác nhau cho phép chúng ở mức độ mặc dù chuyển động của máy bay không người lái.
• Máy ảnh hoặc cảm biến được sử dụng để quay video, dữ liệu hoặc hình ảnh.
• Anten GPS của máy bay không người lái này được sử dụng để định vị chính xác & điều hướng.

Cố định cánh vs máy bay không người lái

Sự khác biệt giữa máy bay không người lái có cánh cố định so với đa năng được thảo luận dưới đây.

Multirotor DRONE FAILE

Thất bại trong máy bay không người lái có thể được gây ra bởi các nguồn khác nhau như gây hại cho chân vịt, sự cố động cơ & các vấn đề hệ thống điều khiển.

• Lỗi chân vịt có thể thường xuyên xảy ra do hạ cánh thô hoặc va chạm; Vì vậy, nó có thể gây ra tác hại lưỡi, hiệu ứng ổn định & kiểm soát.
• Thất bại vận động có thể được chú ý với một số phương pháp như cảm biến áp điện, giúp nhận ra và giảm bớt ảnh hưởng của các sự cố như vậy.
• Thất bại của hệ thống điều khiển có thể dẫn đến chuyến bay không cân bằng, nêu bật yêu cầu đối với các hệ thống chịu lỗi mạnh mẽ.

Các yếu tố khác

Các yếu tố khác của máy bay không người lái đa lực chủ yếu bao gồm những điều sau đây.

• Điều kiện môi trường như mưa, điều kiện thời tiết và gió lớn cũng có thể có lý do chính cho sự cố không người lái.
• Lỗi của người vận hành như xử lý không phù hợp và tìm hướng hướng cũng có thể dẫn đến thảm họa.

Thất bại của máy bay không người lái được giải quyết

• Thực thi các hệ thống phát hiện lỗi thời gian thực, chẳng hạn như các thuật toán sử dụng dữ liệu & máy học IMU, là cơ bản cho cảnh báo sớm.
• Phát triển hệ thống điều khiển có thể hoàn trả cho các sự cố động cơ hoặc các lỗi khác nhau khác, cho phép hạ cánh an toàn nếu không các thao tác khẩn cấp.
• Sử dụng các thành phần dự phòng như bộ điều khiển chuyến bay hoặc nhiều động cơ có thể cải thiện độ an toàn và độ tin cậy.
• Bảo trì thường xuyên và kiểm tra các thành phần máy bay không người lái là cần thiết để tránh thất bại.

Ưu điểm & nhược điểm

Các Ưu điểm của máy bay không người lái đa cánh bao gồm những điều sau đây.

• Máy bay không người lái đa cánh tả nổi bật trong không gian chật hẹp với chuyển động và điều khiển chính xác, ngay cả trong điều kiện gió.
• Thiết kế của nó và hỗ trợ công nghệ chuyến bay rút ngắn hoạt động.
• Những điều này có thể cất cánh theo chiều dọc & đất bằng cách loại bỏ yêu cầu của các thiết bị và đường băng phóng chuyên dụng.
• Những máy bay không người lái này có thể di chuột tại chỗ, bay theo một số hướng và thực hiện các thao tác trên không phức tạp.
• Những máy bay không người lái này có giá cả phải chăng hơn so với máy bay không người lái cố định.
• Nhiều máy bay không người lái đa lực là di động và nhỏ gọn.
• Chúng có thể có cảm biến và thiết bị chuyên dụng.
• Chúng được áp dụng trong các lĩnh vực khác nhau.
• Một số cánh quạt của máy bay không người lái này cung cấp dự phòng bằng cách cho phép máy bay không người lái tiếp tục bay ngay cả khi tối thiểu một động cơ bị hỏng.

Các Nhược điểm của máy bay không người lái đa cánh bao gồm những điều sau đây.

• Máy bay không người lái đa cánh có tốc độ và độ bền hạn chế, điều này khiến chúng không phù hợp để theo dõi độ bền dài, ánh xạ trên không quy mô lớn, kiểm tra đường dài, v.v.
• Chúng rất kém hiệu quả và cần rất nhiều năng lượng để chống lại trọng lực và duy trì chúng trong không khí.
• Chúng được giới hạn trong khoảng 20 đến 30 phút với công nghệ pin hiện tại trong khi mang tải trọng camera nhẹ.
• Máy bay không người lái đa lực có tốc độ & phạm vi thấp hơn và thời gian bay hạn chế so với các loại máy bay không người lái khác.
• Chúng rất nhạy cảm với gió, tác động đến sự phù hợp của chúng đối với các nhiệm vụ đường dài hoặc quy mô lớn.

Ứng dụng máy bay không người lái đa lực

Các Ứng dụng của máy bay không người lái đa cánh bao gồm những điều sau đây.

• Máy bay không người lái đa cánh quay chụp các hình ảnh & video chất lượng cao từ góc độ trên không độc quyền.
• Họ theo dõi và theo dõi chuyển động và các khu vực để cung cấp dữ liệu trực quan thời gian thực cho các mục đích an toàn.
• Chúng được trang bị khác nhau cảm biến Việc nắm bắt thông tin không gian địa lý chi tiết cho các mô hình, tạo bản đồ & tiến hành khảo sát địa hình trong các lĩnh vực khác nhau.
• Họ có thể truy cập các khu vực khó tiếp cận bằng cách cho phép kiểm tra các đường dây điện, cầu và cơ sở hạ tầng để giảm chi phí và rủi ro.
• Chúng có thể được sử dụng cho các nhiệm vụ như phun thuốc trừ sâu và phân bón, khảo sát đất đai trong các lĩnh vực nông nghiệp và giám sát cây trồng,
• Những máy bay không người lái này có giá trị để đánh giá các khu vực thảm họa hoặc định vị người mất tích.
• Các nhà nghiên cứu sử dụng nó cho một loạt các mục đích khoa học như khảo sát địa chất, nghiên cứu sinh học và nghiên cứu khí quyển.

Vì vậy, đây là một cái nhìn tổng quan về Máy bay không người lái đa cánh, làm việc của họ và ứng dụng của họ. Vì vậy, các ví dụ về máy bay không người lái đa cánh quạt là: Tri-Copters sử dụng ba cánh quạt; Các bộ phận tứ tác sử dụng bốn cánh quạt, Hexa-Copters sử dụng sáu cánh quạt và Octo-Copters sử dụng tám cánh quạt. Trong số đó, máy bay không người lái Quadcopter là một loại máy bay không người lái rất phổ biến. Vì vậy, đây là một câu hỏi cho bạn: một máy bay không người lái là gì?