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Drone fai da te: lezione 1. Terminologia..

Contenuti

Introduzione

Portiamo alla tua attenzione una serie di tutorial progettati per aiutare un appassionato alle prime armi a comprendere la direzione in via di sviluppo del veicolo senza pilota e guidarlo nel processo di creare il proprio UAV utilizzando parti finite. La terminologia e le definizioni utilizzate hanno lo scopo di fornire al lettore una comprensione di ogni termine, non la sua definizione del dizionario. Sebbene molte parole possano avere più significati, la definizione di ciascuna viene utilizzata nel contesto degli UAV/droni.

Terminologia

Tipi

RTF (Ready to Fly) - un drone che arriva all'utente completamente assemblato con tutti i dettagli necessari. Basta caricare la batteria e volare!

BNF (Bind and Fly) - Il drone viene spedito completamente assemblato e include un ricevitore. L'utente deve solo selezionare un trasmettitore compatibile e "associarlo" al ricevitore.

ARF (Almost Ready to Fly) è un drone che arriva smontato con quasi tutte le parti necessarie per il volo. Potrebbero mancare componenti come telecomando e ricevitore.

Fai da te (Fai da te / Fai da te) - oggi questo assemblaggio si chiama "custom". In genere comporta l'utilizzo di parti di fornitori diversi e la creazione o la modifica di parti.

UAV (UAV) / UAV - Veicoli aerei senza equipaggio (qualsiasi).

Drone è sinonimo di UAV. Il termine "drone" è più applicabile per la sfera militare, mentre "UAV" è per un hobby.

Multirotore - UAV con più motori.

Tricottero - UAV, che ha tre motori/eliche e solitamente tre fasci di riferimento.

Quadrocopter - UAV, che ha quattro motori/eliche e quattro travi di riferimento. Tipicamente questa configurazione è "" (dove, la parte anteriore del drone è rivolta verso uno dei raggi) o "X" (dove la parte anteriore del drone è rivolta tra i due raggi di riferimento).

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Hexacopter - UAV, la cui centrale elettrica ha sei motori / eliche.

Octocopter - UAV, la cui centrale elettrica ha otto motori / eliche.

Spyder - UAV del tipo "Spyder" (di solito un quadricottero o esacottero) in cui i raggi di riferimento non sono posizionati simmetricamente l'uno rispetto all'altro se visti da sopra.

V-Tail - UAV, che ha quattro raggi, di cui due posteriori sono posizionati ad angolo formando una "V".

Taglia - La "taglia" è solitamente espressa in millimetri (ad es. 450 mm) e rappresenta la distanza più lunga tra due motori su un veicolo aereo senza equipaggio. La dimensione può anche determinare la "classe" dell'UAV (micro, mini, ecc.).

X4 / X8 - Configurazioni UAV con quattro fasci di riferimento; Le configurazioni “X4” hanno un motore all'estremità di ogni trave, mentre “X8” hanno due motori su una trave (dove uno è rivolto verso l'alto e l'altro verso il basso).

Y3 / Y6 - Configurazioni UAV con tre fasci di riferimento; Le configurazioni “Y3” hanno un motore all'estremità di ogni trave, mentre “Y6” hanno due motori su una trave (dove uno è diretto verso l'alto e l'altro è diretto verso il basso).

Meccanica

CG (Centro di gravità) è il punto sull'aeromobile, dove il peso è distribuito equamente su tutti i lati.

Telaio - il telaio è una sorta di "scheletro" dell'aereo su cui sono fissate tutte le parti. I telai semplici hanno motori collegati ad alluminio o altri profili leggeri ("travi"), che vengono quindi collegati al telaio centrale.

Shell è un rivestimento estetico/funzionale utilizzato per migliorare la resistenza degli elementi e talvolta per migliorare l'aerodinamica. Alcuni UAV prodotti in serie hanno solo un guscio di plastica, che funge anche da "cornice".

Carrello di atterraggio - di norma, un drone multimotore, a differenza di un aereo, non ha ruote, il loro ruolo è svolto dai carrelli di atterraggio. I supporti impediscono il movimento a terra e riducono il peso complessivo.

Retrattile / Retrattile - di solito si riferisce a un telaio che ha due posizioni: una per l'atterraggio e il decollo e una che occupa meno spazio o migliora la visibilità durante il volo.

G10 - Questo materiale viene solitamente utilizzato al posto della fibra di carbonio per il telaio UAV, poiché non solo è molto resistente e leggero, ma significativamente economico.

Protezioni dell'elica / Protezioni dell'elica sono il materiale che circonda l'elica per impedire al rotore di entrare in contatto con altri oggetti. La protezione viene implementata come mezzo per garantire la sicurezza e un modo per ridurre al minimo i danni al drone.

Connettori - utilizzare i connettori per collegare e scollegare i cavi alle loro estremità. I connettori comuni della batteria sono "Deans" e "XT60", mentre i connettori per il controller di volo e i sensori sono distanziati di 0,1 "(2,5 mm) l'uno dall'altro.

Morsetto - Il "morsetto per tubi" è un dispositivo comunemente utilizzato su un tubo tondo per collegarlo a un altro dispositivo (ad esempio, un supporto motore o il corpo dell'UAV).

Gli smorzatori sono parti in gomma stampate utilizzate per ridurre al minimo le vibrazioni trasmesse attraverso il drone.

I diodi ad emissione luminosa (LED) sono utilizzati per indicare gli UAV in volo, specialmente di notte o in condizioni di scarsa illuminazione.

Powerplant

Spinta è la forza che un particolare motore ed elica può fornire (ad un certo voltaggio). Solitamente misurato in chilogrammi (kg/kg) o libbre (libbre/libbre/libbre).

BEC - (Circuito di eliminazione della batteria) è integrato nell'ESC (regolatore di tensione), che può fornire una tensione regolabile di 5 V CC a qualsiasi elettronica che ne abbia bisogno.

ESC (Electronic Speed ​​Controller) è un dispositivo che si collega alla batteria, al motore e al controller di volo e controlla la velocità del motore.

Motore / Motore - cosa serve per far ruotare le eliche; i droni piccoli utilizzano più spesso un motore a spazzole, mentre i droni più grandi utilizzano un motore brushless.

Pale (pale dell'elica) - superficie aerodinamica che crea portanza. Di norma, l'elica ha da due a quattro pale, che possono essere fisse o pieghevoli.

Elica - Le eliche forniscono spinta e sono più simili a quelle utilizzate negli aerei.

L'adattatore per elica è un dispositivo utilizzato per accoppiare l'elica al motore.

Prop Saver è un tipo di mozzo che si monta sulla parte superiore del motore utilizzato e sostituisce l'adattatore dell'elica. In caso di incidente, parte del risparmiatore viene consumata per preservare l'integrità dell'elica.

PCB (circuito stampato) - Una piastra in fibra di vetro su cui sono saldati molti componenti. Molti prodotti elettronici hanno un circuito stampato.

LiPo (Lithium Polymer) - Questa è la batteria più comune utilizzata nei droni e nei velivoli senza pilota grazie al suo peso ridotto (relativo alla capacità di stoccaggio), nonché un'elevata velocità di scarica di corrente. Oltre a LiPo, sul mercato sono disponibili altri tipi di batterie al litio (LiFe, LiMn, LiOn, ecc.).

Distribuzione dell'alimentazione - Per alimentare la vasta gamma di dispositivi utilizzati in un UAV, è necessario allocare le risorse della batteria, ed è qui che entra in gioco la distribuzione dell'alimentazione (scheda o cavo). Utilizza un terminale positivo e negativo della batteria e fornisce molti terminali/punti di connessione diversi da cui altri dispositivi (funzionanti alla stessa tensione) possono attingere energia.

Servo / Servo è un tipo di attuatore che, con un segnale corretto, può spostarsi in una determinata posizione angolare.

Controllo

Base / Terra / Stazione di controllo - invece di (o in aggiunta a) il un'apparecchiatura di controllo manuale (trasmettitore), una stazione (di solito in un alloggiamento o su un treppiede) viene utilizzata per posizionare / integrare i componenti necessari utilizzati per controllare l'UAV. Può includere trasmettitore, antenna/e, ricevitore video, monitor, batteria, computer e altri dispositivi.

Binding - Il termine “binding” si riferisce all'impostazione di un trasmettitore portatile in modo che possa legarsi a un ricevitore; se il trasmettitore è dotato di ricevitore, questa impostazione deve essere eseguita in fabbrica.

Canale - Il numero di canali in un trasmettitore si riferisce al numero di singoli segnali che può trasmettere.

Il controllore di volo è quello che è considerato il "cervello" del velivolo senza pilota, che elabora tutti i dati, i calcoli e i segnali in arrivo. Il cuore di un controllore di volo è spesso un "microcontrollore" programmabile. Il controller di volo può avere diversi sensori a bordo, tra cui un accelerometro, giroscopio, barometro, bussola, GPS, ecc. Se il controllore di volo ha la capacità di controllare l'aeromobile in modo indipendente (ad esempio, per volare secondo coordinate GPS specificate), può essere considerato un "pilota automatico".

Cablaggio / Cablaggio - Questo si riferisce generalmente a un "cablaggio" che contiene cavi che collegano il ricevitore al controller di volo (e talvolta ad altri dispositivi).

HF / VHF / UHF (HF / VHF / UHF) - nome della frequenza, dove HF - alto (alta frequenza); VHF - molto alta (Very High Frequency) e UHF (UHF) - ultra high (Ultra High Frequency). Misurato in hertz (Hz/Hz).

Il ricevitore è ciò che è coinvolto nell'elaborazione delle informazioni ricevute a distanza.

Sketch / Code è un programma che viene caricato sul controller di volo del drone (simile al processo di pensiero).

Il Trasmettitore / Radio è ciò che genera il segnale (i) di controllo e lo trasmette a distanza al ricevitore.

Sensori / Orientamento

Bussola / Bussola ​​​​- la bussola magnetica può fornire la navigazione verso il punti cardinali (nord/sud/est/ovest).

Unità di misura inerziale (IMU) - combina due sensori, un accelerometro e un giroscopio.

Accelerometro - misura l'accelerazione lineare in 1-3 assi. Solitamente misurato in "g/stesso". L'accelerometro può fornire l'orientamento del tuo drone rispetto al suolo.

Giroscopio / Giroscopio - il giroscopio misura l'accelerazione angolare in 1-3 assi. Le unità sono generalmente in gradi al secondo quadrato.

Magnetometro/Magenetometro - A volte utilizzato nella robotica economica per determinare la direzione di una bussola.

Barometro / Altimetro / Pressione - utilizzato per fornire un feedback sull'altitudine occupata dall'UAV. Misura la pressione e, poiché la pressione cambia con l'altitudine, il drone può "conoscere/determinare" l'altitudine che occupa.

Il tubo di Pitot è un dispositivo che misura la velocità dell'aria.

Registratore di volo - registra i valori dei sensori UAV. Questa funzione a volte può essere integrata nel controller di volo.

GPS / Sistema di posizionamento globale - satelliti, che ruotano intorno al pianeta, inviano segnali che vengono ricevuti dall'antenna GPS e inviati per l'elaborazione dal ricevitore GPS allo scopo di fornire coordinate geografiche.

Antenna è ciò che effettivamente riceve o invia un segnale da e verso l'UAV (il segnale stesso è generato dall'unità trasmittente). Sono disponibili in diversi tipi e sono anche divisi in direzionali (forti in una direzione) e omnidirezionali.

Roll/Roll - rotazione del velivolo attorno al suo asse longitudinale.

Pitch - il movimento angolare dell'UAV rispetto al piano orizzontale, o in altre parole, la rotazione dell'aeromobile attorno all'asse da ala ad ala.

Yaw - il movimento angolare dell'aeromobile rispetto all'asse verticale.

Video

FPV (First Person View) - il termine si applica al volo dalla prima persona, quando il drone è dotato di una telecamera FPV e l'utente che utilizza il monitor FPV / gli occhiali FPV riceve video da questa telecamera in tempo reale.

Occhiali / Occhiali / Occhiali VR (realtà virtuale) - forniscono all'utente un'esperienza più "immersiva".

Gimbal / Gimbal - dispositivi che sono collegati alla fotocamera e sono generalmente azionati da un servomotore o da un motore CC senza spazzole. Il gimbal è ciò che può stabilizzare la fotocamera in volo.

GoPro - una serie di action cam GoPro ampiamente utilizzate per le riprese e/o la trasmissione di video.

LCD / LCD (display a cristalli liquidi) è un tipo di display/monitor utilizzato per visualizzare l'immagine catturata dal ricevitore video.

OSD (On Screen Display) - visualizza i dati di volo sul display/monitor che vengono inviati dall'UAV (ad esempio: altitudine, coordinate della posizione del satellite, ecc. ecc.).

Sei sicuro di voler costruire un UAV da zero?

Che tipo di drone dovrebbe essere (assemblato/o personalizzato) dipende da quanto vuoi sapere sull'area. Costruire un drone da zero può essere piuttosto impegnativo e persino pericoloso. Se si preferisce "alzarsi in aria" in modo semplice e senza problemi, in ordine di difficoltà crescente, si consiglia quanto segue:

Giocattolo

  • I giocattoli multirotore stanno diventando sempre più e più popolare. La maggior parte di questi sono piccoli e possono stare nel palmo della tua mano, ma ce ne sono anche di grandi, come A. R. Pappagallo Drone. I droni giocattolo multimotore non sono sempre facili da guidare, ma sono più resistenti agli incidenti/schiacciamenti. I giocattoli sono generalmente di dimensioni più piccole, con un guscio estetico che funge da cornice.

RTF

  • Il kit Ready To Fly contiene tutte le parti necessarie per un UAV completo. Ciò include l'UAV stesso (il più delle volte preassemblato e pronto per l'uso), le apparecchiature di controllo, la batteria e il caricabatterie. L'aereo è calibrato e dovrebbe volare con relativa facilità. Tuttavia, hanno una resistenza alla trazione limitata e un altro incidente potrebbe danneggiare il sistema così tanto che sarebbe meglio acquistare un nuovo drone e non provare a ripararlo. (in alcuni casi potrebbe essere necessario assemblare più parti/parti, principalmente per facilitare la consegna). Di solito, le apparecchiature ARF richiedono il retrofit con un trasmettitore / ricevitore, meno spesso, una batteria e un caricabatterie. Alcuni kit ARF non includono il controller di volo stesso. L'utente potrebbe dover eseguire alcune calibrazioni a causa della necessità di retrofit con parti aggiuntive. Il kit BNF non è offerto in quanto non tutti i trasmettitori e ricevitori sono compatibili tra loro.

Kit UAV

  • Il kit di solito include la maggior parte delle parti importanti necessarie per costruire un UAV, ma potrebbe mancare un controller di volo, trasmettitore / ricevitore, batteria e caricabatterie. Diversi kit hanno contenuti diversi, quindi è importante sapere esattamente cosa è incluso nel kit e quali componenti/parti aggiuntivi saranno necessari. I contenuti del kit devono essere compatibili tra loro.

Crea da zero/Personalizzata

  • La build personalizzata è dove l'utente combina diversi prodotti di diversi produttori e li fa lavorare insieme. Questo approccio richiede la comprensione di quali componenti saranno necessari per costruire un veicolo aereo senza equipaggio e sarà al centro di questa serie di articoli.

Hai notato la mancanza di termini che potrebbero essere utili? Sentiti libero di aggiungerli nei commenti qui sotto.

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