Spis treści
- Dron DIY: Lekcja 1. Terminologia.
- Dron zrób to sam: Lekcja 2. Ramki.
- Dron zrób to sam: Lekcja 3. Elektrownia.
- Dron zrób to sam: Lekcja 4. Kontroler lotu.
- Dron zrób to sam: Lekcja 5. Montaż.
- Dron zrób to sam: Lekcja 6. Kontrola wydajności.
- Dron zrób to sam: Lekcja 7. FPV i dystans.
- Dron własnymi rękami: Lekcja 8. Samoloty.
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.