Dron DIY: Lekcja 1. Terminologia..

Spis treści

Wstęp

Zwracamy uwagę na serię samouczków, które mają pomóc początkującym entuzjastom zrozumieć kierunek rozwoju pojazdu bezzałogowego i pokierować nim w procesie tworzenie własnego UAV z gotowych części. Zastosowana terminologia i definicje mają na celu umożliwienie czytelnikowi zrozumienia każdego terminu, a nie jego definicji słownikowej. Chociaż wiele słów może mieć wiele znaczeń, definicja każdego z nich jest używana w kontekście UAV/Dronów.

Terminologia

Rodzaje

RTF (gotowy do lotu) - dron, który dociera do użytkownika w pełni zmontowany ze wszystkimi niezbędnymi szczegółami. Wystarczy naładować baterię i latać!

BNF (Bind and Fly) - Dron jest dostarczany w pełni zmontowany i zawiera odbiornik. Użytkownik musi jedynie wybrać kompatybilny nadajnik i „powiązać” go z odbiornikiem.

ARF (prawie gotowy do lotu) to dron, który jest zdemontowany z prawie wszystkimi niezbędnymi do lotu częściami. Może brakować elementów, takich jak pilot i odbiornik.

DIY (Zrób to sam / Zrób to sam) - w dzisiejszych czasach taki montaż nazywa się "custom". Zazwyczaj wiąże się z używaniem części od różnych dostawców oraz tworzeniem lub modyfikowaniem części.

UAV (UAV) / UAV - Bezzałogowe statki powietrzne (dowolne).

Dron jest synonimem UAV. Termin „dron” najbardziej pasuje do sfery wojskowej, a „UAV” to hobby.

Multirotor - UAV z kilkoma silnikami.

Tricopter - UAV, który posiada trzy silniki/śmigła i zazwyczaj trzy wiązki odniesienia.

Quadrocopter – UAV, który posiada cztery silniki/śmigła i cztery wiązki odniesienia. Zazwyczaj ta konfiguracja to „” (gdzie przód drona jest skierowany w stronę jednej z wiązek) lub „X” (gdzie przód drona jest skierowany pomiędzy dwiema wiązkami odniesienia).

​​

Hexacopter – UAV, którego elektrownia posiada sześć silników/śmigieł.

Octocopter - UAV, którego elektrownia posiada osiem silników/śmigieł.

Spyder - UAV typu „Spyder” (zwykle kwadrokopter lub heksakopter), w którym wiązki odniesienia nie są rozmieszczone symetrycznie względem siebie patrząc z nad.

V-Tail - UAV, który posiada cztery belki, z czego dwie tylne ustawione są pod kątem tworzącym „V”.

Rozmiar - „Rozmiar” jest zwykle podawany w milimetrach (np. 450mm) i reprezentuje najdłuższą odległość między dwoma silnikami w bezzałogowym statku powietrznym. Rozmiar może również określać „klasę” UAV (mikro, mini itp.).

X4 / X8 - konfiguracje UAV z czterema wiązkami odniesienia; Konfiguracje „X4” mają jeden silnik na końcu każdej belki, podczas gdy „X8” mają dwa silniki na jednej belce (gdzie jeden jest skierowany w górę, a drugi w dół).

Y3 / Y6 - konfiguracje UAV z trzema wiązkami odniesienia; Konfiguracje „Y3” mają jeden silnik na końcu każdej belki, podczas gdy „Y6” ma dwa silniki na jednej belce (gdzie jeden jest skierowany w górę, a drugi w dół).

Mechanika

CG (środek ciężkości) to punkt na samolocie, w którym masa jest równomiernie rozłożony ze wszystkich stron.

Rama - rama to rodzaj "szkieletu" samolotu, do którego przymocowane są wszystkie części. Proste ramy mają silniki połączone z aluminiowymi lub innymi lekkimi profilami („belkami”), które są następnie łączone z ramą środkową.

Shell to estetyczna/funkcjonalna powłoka stosowana w celu poprawy odporności elementu, a czasem poprawy aerodynamiki. Niektóre masowo produkowane bezzałogowe statki powietrzne mają tylko plastikową powłokę, która pełni również rolę „ramki”.

Podwozie – z reguły dron wielosilnikowy, w przeciwieństwie do samolotu, nie posiada kół, ich rolę pełnią podwozie. Wsporniki zapobiegają przemieszczaniu się po podłożu i zmniejszają wagę.

Chowany / Chowany - zwykle odnosi się do podwozia, które ma dwie pozycje: jedną do lądowania i startu oraz drugą, która zajmuje mniej miejsca lub poprawia widoczność podczas lotu.

G10 - Ten materiał jest zwykle używany zamiast włókna węglowego do ramy UAV, ponieważ jest nie tylko bardzo wytrzymały i lekki, ale również znacznie tani.

Osłony śmigła / Osłony śmigła to materiał otaczający śmigło, aby zapobiec kontaktowi wirnika z innymi obiektami. Ochrona jest realizowana jako środek zapewniający bezpieczeństwo i sposób na zminimalizowanie uszkodzeń drona.

Złącza - do łączenia i rozłączania przewodów na końcach służą złącza. Typowe złącza akumulatorów to „Deans” i „XT60”, natomiast złącza kontrolera lotu i czujników są oddalone od siebie o 0,1” (2,5 mm).

Zacisk - „Zacisk rurowy” to urządzenie powszechnie używane na okrągłej rurze w celu połączenia go z innym urządzeniem (np. uchwytem silnika lub korpusem UAV).

Tłumiki to formowane części gumowe służące do minimalizacji wibracji przenoszonych przez drona.

Dioda elektroluminescencyjna (LED) służą do wskazywania UAV w locie, szczególnie w nocy lub w warunkach słabego oświetlenia.

Zespół napędowy

Ciąg to siła, jaką dany silnik i śmigło mogą zapewnić (przy pewnym Napięcie). Zwykle mierzone w kilogramach (kg/kg) lub funtach (funty/funty/lbs).

BEC - (Battery Eliminator Circuit) jest wbudowany w ESC (Regulator napięcia), który może dostarczyć regulowane napięcie 5V DC do dowolnej elektroniki, która tego potrzebuje.

ESC (Electronic Speed ​​Controller) to urządzenie, które łączy się z akumulatorem, silnikiem i kontrolerem lotu i kontroluje prędkość silnika.

Motor / Motor - co służy do obracania śmigieł; małe drony najczęściej używają silnika szczotkowego, podczas gdy większe drony używają silnika bezszczotkowego.

Łopaty (łopaty śmigła) - aerodynamiczna powierzchnia tworząca siłę nośną. Z reguły śmigło ma od dwóch do czterech łopat, które mogą być stałe lub składane.

Śmigło - Śmigła zapewniają ciąg i są bardziej podobne do tych stosowanych w samolotach.

Adapter śmigła to urządzenie służące do łączenia śmigła z silnikiem.

Prop Saver to rodzaj piasty, która jest montowana na górze używanego silnika i zastępuje adapter śruby. W razie wypadku część śmigła jest zużywana w celu zachowania integralności śmigła.

PCB (Płytka drukowana) - Płytka z włókna szklanego, na której przylutowanych jest wiele elementów. Wiele produktów elektronicznych ma płytkę drukowaną.

LiPo (Lithium Polymer) - Jest to najczęściej stosowana bateria w dronach i bezzałogowych statkach powietrznych ze względu na niską wagę (względnie do pojemności magazynowej), a także wysoki prąd rozładowania. Oprócz LiPo na rynku dostępne są inne rodzaje baterii litowych (LiFe, LiMn, LiOn itp.).

Dystrybucja zasilania - Aby zasilić różnorodną gamę urządzeń wykorzystywanych w UAV, zasoby baterii muszą być przydzielone, i tutaj dystrybucja mocy wchodzi w grę (płyta lub kabel). Wykorzystuje jeden dodatni i ujemny zacisk akumulatora i zapewnia wiele różnych zacisków/punktów połączeń, z których inne urządzenia (działające pod tym samym napięciem) mogą pobierać energię.

Servo / Servo to rodzaj siłownika, który przy odpowiednim sygnale może przemieścić się do określonej pozycji kątowej.

Sterowanie

Baza / Naziemna / Stacja Kontroli - zamiast (lub dodatkowo) ręczne urządzenie sterujące (nadajnik), stanowisko (najczęściej w obudowie lub na statywie) służy do umieszczenia/integracji niezbędnych elementów służących do sterowania UAV. Może obejmować nadajnik, antenę (anteny), odbiornik wideo, monitor, baterię, komputer i inne urządzenia.

Wiązanie - Termin „powiązanie” odnosi się do konfiguracji przenośnego nadajnika tak, aby mógł on łączyć się z odbiornikiem; jeśli nadajnik jest wyposażony w odbiornik, ustawienie to musi być wykonane w fabryce.

Kanał - Liczba kanałów w nadajniku odnosi się do liczby pojedynczych sygnałów, które może transmitować.

Kontroler lotu jest tym, co uważa się za „mózg” bezzałogowego statku powietrznego, który przetwarza wszystkie przychodzące dane, obliczenia i sygnały. Rdzeniem kontrolera lotu jest często programowalny „mikrokontroler”. Kontroler lotu może mieć na pokładzie kilka czujników, w tym akcelerometr, żyroskop, barometr, kompas, GPS itp. Jeśli kontroler lotu ma możliwość samodzielnego sterowania samolotem (np. latanie według określonych współrzędnych GPS), można go uznać za „autopilota”.

Uprząż / Uprząż - ogólnie odnosi się do „wiązki”, która zawiera przewody łączące odbiornik z kontrolerem lotu (a czasami innymi urządzeniami).

HF / VHF / UHF (HF / VHF / UHF) - nazwa częstotliwości, gdzie HF - high (High Frequency); VHF - bardzo wysoka (Very High Frequency) i UHF (UHF) - ultra high (Ultra High Frequency). Mierzone w hercach (Hz/Hz).

Odbiornik jest zaangażowany w przetwarzanie zdalnie odebranych informacji.

Sketch / Code to program, który jest ładowany do kontrolera lotu drona (podobny do procesu myślowego).

Nadajnik/Radio generuje sygnał(y) sterujące i przesyła je zdalnie do odbiornika.

Czujniki / Orientacja

Kompas / Kompas ​​- kompas magnetyczny może zapewnić nawigację do punkty kardynalne (północ / południe / wschód / zachód).

Inercyjny zespół pomiarowy (IMU) - łączy dwa czujniki, akcelerometr i żyroskop.

Akcelerometr - mierzy przyspieszenie liniowe w 1-3 osiach. Zwykle mierzone w „g / to samo”. Akcelerometr może zapewnić orientację drona względem ziemi.

Żyroskop / Żyroskop - żyroskop mierzy przyspieszenie kątowe w 1-3 osiach. Jednostki są zwykle wyrażone w stopniach na sekundę do kwadratu.

Magnetometr / Magenetometr - Czasami używany w niedrogiej robotyce do określania kierunku kompasu.

Barometr / Wysokościomierz / Ciśnienie - służy do przekazywania informacji o wysokości zajmowanej przez UAV. Mierzy ciśnienie, a ponieważ ciśnienie zmienia się wraz z wysokością, dron może „poznać/określić” wysokość, jaką zajmuje.

Rurka Pitota to urządzenie mierzące prędkość powietrza.

Flight Recorder - rejestruje wartości czujników UAV. Ta funkcja może być czasami zintegrowana z kontrolerem lotu.

GPS / Global Positioning System – satelity, obracając się wokół planety, wysyłają sygnały, które są odbierane przez antenę GPS i wysyłane do przetworzenia przez odbiornik GPS w celu podania współrzędnych geograficznych.

Antena jest tym, co faktycznie odbiera lub wysyła sygnał do iz UAV (sam sygnał jest generowany przez jednostkę nadajnika). Występują w różnych typach, a także dzielą się na kierunkowe (silne w jednym kierunku) i dookólne.

Roll / Roll - obrót samolotu wokół jego osi podłużnej.

Pitch – ruch kątowy BSP względem płaszczyzny poziomej, czyli obrót samolotu wokół osi od skrzydła do skrzydła.

Odchylenie – ruch kątowy samolotu względem osi pionowej.

Wideo

FPV (First Person View) - termin dotyczy lotu z pierwszej osoby, gdy dron jest wyposażony w kamerę FPV, a użytkownik korzystający z monitora FPV/gogli FPV odbiera obraz z tej kamery w czasie rzeczywistym.

Okulary / Okulary / Gogle VR (Virtual Reality) - zapewniają użytkownikowi bardziej wciągające wrażenia.

Gimbal / Gimbal - urządzenia, które są podłączone do kamery i są zwykle napędzane serwomotorem lub bezszczotkowym silnikiem prądu stałego. Gimbal jest tym, co może ustabilizować kamerę w locie.

GoPro - seria kamer akcji GoPro szeroko stosowana do nagrywania i/lub przesyłania wideo.

LCD/LCD (wyświetlacz ciekłokrystaliczny) to rodzaj wyświetlacza/monitora używanego do wyświetlania obrazu rejestrowanego przez odbiornik wideo.

OSD (On Screen Display) - wyświetla dane lotu na wyświetlaczu / monitorze, które są wysyłane z UAV (na przykład: wysokość, współrzędne pozycji satelity itp...itp.).

Czy na pewno chcesz zbudować UAV od podstaw?

Jaki rodzaj drona powinien być (zmontowany / lub niestandardowy) zależy od tego, ile chcesz wiedzieć o okolicy. Budowanie drona od podstaw może być dość trudne, a nawet niebezpieczne. Jeśli wolisz po prostu i bez kłopotów „wznieść się w powietrze”, w kolejności rosnącej trudności zaleca się następujące:

Zabawka

  • Zabawki wielowirnikowe stają się coraz bardziej popularne. i bardziej popularne. Większość z nich jest niewielka i mieści się w dłoni, ale są też duże, takie jak A. R. Drona papuga. Zabawkowe drony wielosilnikowe nie zawsze są łatwe w prowadzeniu, ale są bardziej odporne na awarie/awarie. Zabawki są zwykle mniejsze, a estetyczna powłoka służy jako stelaż.

RTF

  • Zestaw Ready To Fly zawiera wszystkie części wymagane do kompletnego UAV. Obejmuje to sam UAV (najczęściej wstępnie zmontowany i gotowy do użycia), wyposażenie sterujące, akumulator i ładowarkę. Samolot jest skalibrowany i powinien latać ze względną łatwością. Mają jednak ograniczoną wytrzymałość na rozciąganie, a kolejny wypadek mógłby uszkodzić system tak bardzo, że lepiej byłoby po prostu kupić nowego drona i nie próbować go naprawiać. (w niektórych przypadkach może być konieczny montaż kilku części/części, głównie w celu ułatwienia dostawy). Zazwyczaj sprzęt ARF wymaga doposażenia w nadajnik/odbiornik, rzadziej akumulator i ładowarkę. Niektóre zestawy ARF nie zawierają samego kontrolera lotu. Użytkownik może potrzebować wykonać pewną kalibrację ze względu na konieczność doposażenia w dodatkowe części. Zestaw BNF nie jest oferowany, ponieważ nie wszystkie nadajniki i odbiorniki są ze sobą kompatybilne.

Zestaw UAV

  • Zestaw zwykle zawiera większość ważnych części potrzebnych do zbudowania UAV, ale może brakować kontrolera lotu, nadajnika/odbiornika, akumulatora i ładowarki. Różne zestawy mają różną zawartość, dlatego ważne jest, aby dokładnie wiedzieć, co zawiera zestaw i jakie dodatkowe komponenty/części będą potrzebne. Zawartość zestawu musi być ze sobą kompatybilna.

Kompilacja od podstaw / Niestandardowa

  • Kompilacja niestandardowa to taka, w której użytkownik łączy różne produkty różnych producentów i sprawia, że ​​współpracują ze sobą. Takie podejście wymaga zrozumienia, jakie komponenty będą potrzebne do zbudowania bezzałogowego statku powietrznego i będzie przedmiotem niniejszej serii artykułów.

Czy zauważyłeś brakujące terminy, które byłyby pomocne? Zapraszam do dodania ich w komentarzach poniżej.

.