Tartalom
Bevezetés
Tehát mielőtt elkezdené összeszerelni a drónt, az első lépés a keret kiválasztása. Futtathatja saját maga, vagy használhat kész megoldásokat (UAV frame kit). Amint észrevette, különböző típusú keretek és konfigurációk használhatók több rotoros UAV-k létrehozásához. Ezért ebben a részben megvizsgáljuk a keretek általános vagy alapvető típusait, kivitelezési anyagait, valamint a tervezéssel kapcsolatos kérdéseket.
Az UAV keretek típusai
Tricopter
- Leírás: UAV, amelynek három nyalábja van, amelyek mindegyike csatlakozik egy motor. A tricopter elülső részét két gerenda (Y3) találkozásának oldalának tekintik. A gerendák közötti szög változhat, de jellemzően 120 °. Az egyenetlen számú rotor giroszkópos hatásának ellensúlyozása, valamint a kormányzási szög megváltoztatása érdekében a hátsó motornak képesnek kell lennie forogni (ez hagyományos RC szervomotor beszerelésével érhető el). A szervo használatának kizárásához a szerelvényből használja az Y4 kialakítást
- Előnyök: A drón szokatlan megjelenése. A legjobb repülési jellemzőket érik el, ha előrefelé repülnek. Ár (kevesebb motor és ESC építése szükséges).
- Hátrányok: Aszimmetrikus kialakítás. Szervó használatát igényli. A hátsó gerenda végrehajtásának nehézségei (mivel a szervót a tengely mentén kell felszerelni). Nem minden repülésvezérlő támogatja ezt a konfigurációt.
Quadcopter
- Leírás:"Quadcopter" drone, amely négy sugárral rendelkezik, amelyek mindegyike egy motorhoz van csatlakoztatva. A " X konfigurációhozkonfigurációhoz
- Előnyök: A leggyakoribb többrotoros kivitel. A legegyszerűbb és sokoldalú kialakítás. A standard konfigurációban a karok / motorok két tengely körül szimmetrikusak. A piacon elérhető összes repülésvezérlő működhet ezzel a többrotoros egységgel.
- Hátrányok: A redundancia hiánya (ha a rendszer meghibásodik, különösen az erőmű elemeiben, a drón leesik).
Hexakopter
- Leírás: A hexakopter hat gerendával rendelkezik, mindegyik amely a motorhoz van csatlakoztatva. A hexakopter elülső részét a két gerenda találkozásának oldalának tekintik, de a hosszanti gerendát is elülső résznek tekinthetjük.
- Előnyök: Szükség esetén a hexakopter kialakítás lehetővé teszi két további gerenda és motor könnyű hozzáadását, ami növeli a teljes tolóerőt, aminek következtében a drón nagyobb teherbírást képes felemelni. Az egyik motor meghibásodása esetén lehetséges, hogy a drón lágy leszállást tud végrehajtani, és nem ütközik. Moduláris keret kialakítás. Szinte minden repülésvezérlő támogatja ezt a konfigurációt.
- Hátrányok: Vaskos és drága konstrukció. További motorok és alkatrészek növelik a helikopter súlyát, ezért a quadrocopterrel azonos repülési idő elérése érdekében nagyobb kapacitású akkumulátorokat kell behelyezni.
Y6
- Leírás: Az Y6 konstrukció egy hexakopter típus, az alapnál nem hat gerenda, hanem három, amelyek mindegyike egy pár koaxiálisan szerelt motorhoz (összesen 6 motor) van csatlakoztatva. Meg kell jegyezni, hogy az alsó légcsavarok lefelé irányuló tolóerőt vetítenek előre.
- Előnyök: Kevesebb alkatrész a hexakopterhez képest. Több hasznos terhet emel a quadcopterhez képest. Ellenforgó csavarok használatakor a giroszkópos hatás kizárt, mint a Y3
- Hátrányok: Drágább a quadrocopterhez képest, mivel további alkatrészeket használnak, amelyek költségekkel egyenértékűek a hexakopter alkatrészekkel. További motorok és alkatrészek növelik a helikopter súlyát, ami azt jelenti, hogy ahhoz, hogy a quadcopterrel megegyező repülési időt kapjon, nagyobb elemet kell használnia. Amint a gyakorlat azt mutatja, az Y6 -on kapott tolóerő valamivel alacsonyabb, mint egy hagyományos hexakopterén, valószínűleg azért, mert az alsó rotor befolyásolja a felső rotor tolóerejét. Nem minden repülésvezérlő támogatja ezt a konfigurációt.
Octocopter
- Leírás: Az Octocopter nyolc gerendával rendelkezik, amelyek mindegyike a motorhoz csatlakoztatva. A hexakopter elülső részét két gerenda találkozásának oldalának tekintik.
- Előnyök: Több motor = nagyobb tolóerő, és ezáltal nagyobb redundancia, lehetővé téve a drón számára, hogy magabiztosan navigáljon nehéz és drága DSLR fényképezőgépekkel.
- Hátrányok: Több motor = magasabb ár és nagyobb akkumulátor. Magas költségei miatt csak a szakmai szféra szempontjából releváns.
X8
- Leírás: Az X8 kivitel még mindig egy oktokopter, csak nem nyolc, hanem négy gerendával, amelyek mindegyike egy pár koaxiálisan szerelt motorhoz (összesen 8 motorhoz) van csatlakoztatva.
- Előnyök: Több motor = nagyobb tolóerő, és ezáltal nagyobb redundancia. Nagyobb valószínűséggel óvatosan leszáll a drón motorhiba esetén.
- Hátrányok: Több motor = magasabb ár és nagyobb akkumulátor. Magas költségei miatt csak a szakmai tevékenység szempontjából releváns.
UAV -méret
Az UAV -k különböző méretűek, a tenyérnél kisebb Nano -tól kezéből a nagyobbikhoz, amely csak egy teherautó hátuljában szállítható. A legtöbb felhasználó számára, akik még csak most kezdik a drón hobbit, az optimális mérettartomány, amely a legnagyobb sokoldalúságot és értéket kínálja, 350 és 700 mm között van. A keret mérete az egyes motorokat keresztező legnagyobb kör átmérője. Az ilyen méretű UAV alkatrészek széles árkategóriával és a rendelkezésre álló termékek legnagyobb választékával rendelkeznek.
UAV / építőanyag, a lista nem teljes. Ideális esetben a keretnek merevnek kell lennie, a lehető legkevesebb rezgésátvitel mellett.Habgumi (hab) - az UAV -keretek gyártásának egyetlen anyagaként ritkán használják, és általában merev kerettel vagy megerősített szerkezettel kombinálva. Stratégiai célokra is felhasználható; rotorok (légcsavarok), alváz védelmeként gyakran csillapítóként működik. A habgumi különböző típusú lehet, a lágytól a viszonylag keményig.
Fa - ha az elsődleges szempont a szerkezet olcsósága, akkor a fa kiváló lehetőség, amely jelentősen csökkenti a alkatrészek összeszerelésének és gyártásának ideje. A fa elég kemény, és időtálló anyag. Fontos, hogy tökéletesen egyenes fát használjon a keret gyártásához (hajlítás és deformáció nélkül).
Műanyag - a legtöbb felhasználó számára csak műanyag lemezek formájában kapható. Hajlamos hajlítani, és mint ilyen nem ideális. Kiválóan használható tekercsketrecek vagy alvázak készítéséhez. Ha a 3D nyomtatást fontolgatja, vegye figyelembe a gyártási időintervallumot (könnyebb lehet UAV keretkészletet vásárolni). Az alkatrészek 3D nyomtatása jól működött a kis quadcoptereknél.
Alumínium - különböző formában és méretben érkezik a fogyasztóhoz. Használhat alumíniumlemezeket a testhez, vagy extrudált alumíniumot a dróngerendákhoz. Az alumínium nem olyan könnyű, mint a szénszál vagy a G10, de az ár és a tartósság az anyag fő előnyei. Törés vagy repedés helyett az alumínium hajlamos a hajlításra. Az anyaggal való munkához csak fűrész és fúró szükséges.
G10 (egy üvegszál típusa) - annak ellenére, hogy megjelenése és alapvető tulajdonságai szinte azonosak a szénnel (szénszál) olcsóbb anyag. Elsősorban lapformátumban kapható, és a felső és alsó keretlemezek megvalósítására szolgál. A szénszállal ellentétben a G10 nem blokkolja az RF hullámokat.
PCB (nyomtatott áramköri lap - dielektromos lemez) - valójában az üvegszál analógja, de az utóbbival ellentétben mindig laposak. Néha felső és alsó keretlemezként használják, hogy csökkentsék a felhasznált alkatrészek számát (például gyakran áramellátó táblát építenek be az alsó panelbe). A keretek nanonyomtatott áramköri lapból
A szénszál könnyű és nagy szilárdsága miatt a legkeresettebb anyag. A gyártási folyamat továbbra is kizárólag manuális. Általános szabály, hogy az egyszerű formákat tömegesen gyártják, például lapos lapokat, csőszerű alkatrészeket; az összetett háromdimenziós alakzatok kivitelezése megrendelésre történik.
További szempontok
- Gimbal - leggyakrabban a kamera stabilizálására szolgál (FPV / Légi fényképezés). Általában a keret alá kell felszerelni az UAV súlypontjának megfelelően. Közvetlenül a kerethez vagy sínekhez rögzíthető. A képstabilizáláshoz ajánlott két vagy három tengelyes kardántengely használata. A leszálló lábak hosszának növelését igényli.
- Hasznos teher (szállítás) - az amatőr szférában valami luxus, tehát hogyan minden további súly nemcsak a repülési időt csökkenti, hanem a további elemek használatának elutasításához is vezet, amelyek kulcsfontosságú funkciókat adhatnak hozzá a drónhoz. A tervezés során meg kell érteni, hogy a szállítótoknak a lehető legkönnyebbnek és ugyanakkor erősnek kell lennie, és magát a rakományt mereven kell rögzíteni, kizárva a repülés közbeni mozgásokat.
- Leszálló lábak - annak ellenére, hogy egyes UAV -k közvetlenül a keretre szállnak (általában a súlycsökkentés érdekében kizárt), a leszállótámaszok használata a kialakításban rést biztosít az UAV alsó része és az egyenetlen felület között, és kemény leszállás esetén is ütést mér, növelve a megtakarítás esélyét a drón olyan fontos elemei, mint a kamera, a felfüggesztés, az akkumulátor és a keret.
- Telepítés - annak ellenére, hogy a drón tervezése és gyártása sokkal könnyebb, mint egy hagyományos helikopter, az egyes elemek helyét a tervezési folyamat legelején kell figyelembe venni.
Általános telepítési irányelvek:
- Amikor keretet készít a semmiből, fontos biztosítani a négy rögzítőlyuk pontos helyzetét. a motorok a kerethez vannak rögzítve...
- A 400–600 mm -es keretekhez tartozó motorok többsége azonos rögzítési furattal rendelkezik, ami lehetővé teszi az egyik gyártó keretének és a másik motorjának használatát.
- Ideális esetben minden további alkatrész elhelyezésének szimmetrikusnak kell lennie egy tengely körül, ami később megkönnyíti a drón tömegközéppontjának keresését és beállítását.
- Ideális esetben a repülésvezérlőt a kör közepén kell elhelyezni (és mint ilyen, a tömegközéppontban), amely összeköti az összes motort.
- A repülésvezérlőt általában támaszok, gumicsillapítók vagy kétoldalas szalag segítségével rögzítik a kerethez.
- Sok gyártó ugyanazt a rögzítési furatmintát használja a repülésvezérlőhöz (pl. 35 mm vagy 45 mm -es négyzet), de nincs érvényes „ipari szabvány”.
- Az akkumulátor elég nehéz, és ha a szerelvény tömegközéppontja kissé elmozdult, akkor az akkumulátor enyhe mozgatásával állíthatja be.
- Győződjön meg arról, hogy az elemtartó egy kicsit játszik, de ugyanakkor biztosítja az akkumulátor biztonságos rögzítését.
- Gyakran tépőzáras hevedereket használnak az elemek rögzítésére, azonban célszerű kétoldalas szalagot hozzáadni az akkumulátor és a keret közé.
Irányelvek
1. lépés: Tekintse meg, hogy milyen anyagok és eszközök állnak rendelkezésre az Ön rendelkezésére.
- Ha az arzenálja nem elegendő az egyedi keret megvalósításához, vagy csak professzionális keretet szeretne, fontolja meg az UAV keretkészlet beszerzését.
- Még ha a keret a megfelelő szerszámok és alapanyagok felhasználásával készült, még mindig lehetnek szerkezeti hiányosságai, amelyek túlzott rezgést vagy elmozdulást okozhatnak. A gyártási folyamat éles látást és tapasztalatot igényel.
- Amikor maga készíti el a keretet, gondolja át a drón összes szükséges elemének rögzítését; motorok, elektronika stb.
2. lépés: Sorolja fel az összes további (tartozék) alkatrészt, amelyet a szerelvénybe kíván beépíteni.
185 általában nehezebbé és nagyobbá teszi a szerelvényt), úszó berendezéseket stb.A kapott kiegészítő / segédalkatrészek listája képet ad a drón méreteiről és kiszámítja a teljes tömeget.
3. lépés: Gondoljon a becsült keretméretre.
- A nagy keret nem feltétlenül jelent nagy lehetőséget egy drón számára, és egy kisebb keret nem biztos, hogy olcsóbbá teszi az összeszerelést.
- Kezdőknek 400–600 mm -es keretre épített drón ajánlott.
4. lépés: Tervezze meg, építse meg és tesztelje a keretet.
- Ha megvásárolta az UAV keretkészletet, akkor nem kell aggódnia erő, merevség és felépítés tekintetében.
- Ha úgy dönt , hogy a keretet a semmiből tervezi és építi meg, fontos lesz ellenőrizni annak szilárdságát, súlyát, és meggyőződni arról, hogy a szerkezet ellenáll a rezgéseknek (minimális hajlítás).
- Fontolja meg a speciális modellező szoftver használatát (sok ingyenes, például a Google Sketchup) a keret megtervezéséhez és a méretek helyességének ellenőrzéséhez.
Most megvan a keret, és folytathatja a következő leckét.
.
Habgumi (hab) - az UAV -keretek gyártásának egyetlen anyagaként ritkán használják, és általában merev kerettel vagy megerősített szerkezettel kombinálva. Stratégiai célokra is felhasználható; rotorok (légcsavarok), alváz védelmeként gyakran csillapítóként működik. A habgumi különböző típusú lehet, a lágytól a viszonylag keményig.
Fa - ha az elsődleges szempont a szerkezet olcsósága, akkor a fa kiváló lehetőség, amely jelentősen csökkenti a alkatrészek összeszerelésének és gyártásának ideje. A fa elég kemény, és időtálló anyag. Fontos, hogy tökéletesen egyenes fát használjon a keret gyártásához (hajlítás és deformáció nélkül).
Műanyag - a legtöbb felhasználó számára csak műanyag lemezek formájában kapható. Hajlamos hajlítani, és mint ilyen nem ideális. Kiválóan használható tekercsketrecek vagy alvázak készítéséhez. Ha a 3D nyomtatást fontolgatja, vegye figyelembe a gyártási időintervallumot (könnyebb lehet UAV keretkészletet vásárolni). Az alkatrészek 3D nyomtatása jól működött a kis quadcoptereknél.
Alumínium - különböző formában és méretben érkezik a fogyasztóhoz. Használhat alumíniumlemezeket a testhez, vagy extrudált alumíniumot a dróngerendákhoz. Az alumínium nem olyan könnyű, mint a szénszál vagy a G10, de az ár és a tartósság az anyag fő előnyei. Törés vagy repedés helyett az alumínium hajlamos a hajlításra. Az anyaggal való munkához csak fűrész és fúró szükséges.
G10 (egy üvegszál típusa) - annak ellenére, hogy megjelenése és alapvető tulajdonságai szinte azonosak a szénnel (szénszál) olcsóbb anyag. Elsősorban lapformátumban kapható, és a felső és alsó keretlemezek megvalósítására szolgál. A szénszállal ellentétben a G10 nem blokkolja az RF hullámokat.
PCB (nyomtatott áramköri lap - dielektromos lemez) - valójában az üvegszál analógja, de az utóbbival ellentétben mindig laposak. Néha felső és alsó keretlemezként használják, hogy csökkentsék a felhasznált alkatrészek számát (például gyakran áramellátó táblát építenek be az alsó panelbe). A keretek nanonyomtatott áramköri lapból
A szénszál könnyű és nagy szilárdsága miatt a legkeresettebb anyag. A gyártási folyamat továbbra is kizárólag manuális. Általános szabály, hogy az egyszerű formákat tömegesen gyártják, például lapos lapokat, csőszerű alkatrészeket; az összetett háromdimenziós alakzatok kivitelezése megrendelésre történik.
- Gimbal - leggyakrabban a kamera stabilizálására szolgál (FPV / Légi fényképezés). Általában a keret alá kell felszerelni az UAV súlypontjának megfelelően. Közvetlenül a kerethez vagy sínekhez rögzíthető. A képstabilizáláshoz ajánlott két vagy három tengelyes kardántengely használata. A leszálló lábak hosszának növelését igényli.
- Hasznos teher (szállítás) - az amatőr szférában valami luxus, tehát hogyan minden további súly nemcsak a repülési időt csökkenti, hanem a további elemek használatának elutasításához is vezet, amelyek kulcsfontosságú funkciókat adhatnak hozzá a drónhoz. A tervezés során meg kell érteni, hogy a szállítótoknak a lehető legkönnyebbnek és ugyanakkor erősnek kell lennie, és magát a rakományt mereven kell rögzíteni, kizárva a repülés közbeni mozgásokat.
- Leszálló lábak - annak ellenére, hogy egyes UAV -k közvetlenül a keretre szállnak (általában a súlycsökkentés érdekében kizárt), a leszállótámaszok használata a kialakításban rést biztosít az UAV alsó része és az egyenetlen felület között, és kemény leszállás esetén is ütést mér, növelve a megtakarítás esélyét a drón olyan fontos elemei, mint a kamera, a felfüggesztés, az akkumulátor és a keret.
- Telepítés - annak ellenére, hogy a drón tervezése és gyártása sokkal könnyebb, mint egy hagyományos helikopter, az egyes elemek helyét a tervezési folyamat legelején kell figyelembe venni.
Általános telepítési irányelvek:
- Amikor keretet készít a semmiből, fontos biztosítani a négy rögzítőlyuk pontos helyzetét. a motorok a kerethez vannak rögzítve...
- A 400–600 mm -es keretekhez tartozó motorok többsége azonos rögzítési furattal rendelkezik, ami lehetővé teszi az egyik gyártó keretének és a másik motorjának használatát.
- Ideális esetben minden további alkatrész elhelyezésének szimmetrikusnak kell lennie egy tengely körül, ami később megkönnyíti a drón tömegközéppontjának keresését és beállítását.
- Ideális esetben a repülésvezérlőt a kör közepén kell elhelyezni (és mint ilyen, a tömegközéppontban), amely összeköti az összes motort.
- A repülésvezérlőt általában támaszok, gumicsillapítók vagy kétoldalas szalag segítségével rögzítik a kerethez.
- Sok gyártó ugyanazt a rögzítési furatmintát használja a repülésvezérlőhöz (pl. 35 mm vagy 45 mm -es négyzet), de nincs érvényes „ipari szabvány”.
- Az akkumulátor elég nehéz, és ha a szerelvény tömegközéppontja kissé elmozdult, akkor az akkumulátor enyhe mozgatásával állíthatja be.
- Győződjön meg arról, hogy az elemtartó egy kicsit játszik, de ugyanakkor biztosítja az akkumulátor biztonságos rögzítését.
- Gyakran tépőzáras hevedereket használnak az elemek rögzítésére, azonban célszerű kétoldalas szalagot hozzáadni az akkumulátor és a keret közé.
1. lépés: Tekintse meg, hogy milyen anyagok és eszközök állnak rendelkezésre az Ön rendelkezésére.
- Ha az arzenálja nem elegendő az egyedi keret megvalósításához, vagy csak professzionális keretet szeretne, fontolja meg az UAV keretkészlet beszerzését.
- Még ha a keret a megfelelő szerszámok és alapanyagok felhasználásával készült, még mindig lehetnek szerkezeti hiányosságai, amelyek túlzott rezgést vagy elmozdulást okozhatnak. A gyártási folyamat éles látást és tapasztalatot igényel.
- Amikor maga készíti el a keretet, gondolja át a drón összes szükséges elemének rögzítését; motorok, elektronika stb.
2. lépés: Sorolja fel az összes további (tartozék) alkatrészt, amelyet a szerelvénybe kíván beépíteni.
185 általában nehezebbé és nagyobbá teszi a szerelvényt), úszó berendezéseket stb.3. lépés: Gondoljon a becsült keretméretre.
- A nagy keret nem feltétlenül jelent nagy lehetőséget egy drón számára, és egy kisebb keret nem biztos, hogy olcsóbbá teszi az összeszerelést.
- Kezdőknek 400–600 mm -es keretre épített drón ajánlott.
4. lépés: Tervezze meg, építse meg és tesztelje a keretet.
- Ha megvásárolta az UAV keretkészletet, akkor nem kell aggódnia erő, merevség és felépítés tekintetében.
- Ha úgy dönt , hogy a keretet a semmiből tervezi és építi meg, fontos lesz ellenőrizni annak szilárdságát, súlyát, és meggyőződni arról, hogy a szerkezet ellenáll a rezgéseknek (minimális hajlítás).
- Fontolja meg a speciális modellező szoftver használatát (sok ingyenes, például a Google Sketchup) a keret megtervezéséhez és a méretek helyességének ellenőrzéséhez.
Most megvan a keret, és folytathatja a következő leckét.
