Tự làm máy bay không người lái: Bài 1. Thuật ngữ..

Nội dung

Giới thiệu

Chúng tôi lưu ý đến bạn một loạt các hướng dẫn được thiết kế để giúp những người mới làm quen hiểu được hướng phát triển của phương tiện không người lái và hướng dẫn nó trong quá trình tạo ra UAV của riêng bạn bằng cách sử dụng các bộ phận đã hoàn thiện. Thuật ngữ và định nghĩa được sử dụng nhằm mục đích cung cấp cho người đọc sự hiểu biết về từng thuật ngữ, chứ không phải định nghĩa từ điển của nó. Trong khi nhiều từ có thể có nhiều nghĩa, định nghĩa của mỗi từ được sử dụng trong ngữ cảnh của UAV / Drone.

Thuật ngữ

Loại

RTF (Ready to Fly) - một máy bay không người lái đến được với người dùng được lắp ráp hoàn chỉnh với tất cả các chi tiết cần thiết. Chỉ cần sạc pin của bạn và bay!

BNF (Ràng buộc và Bay) - Máy bay không người lái được vận chuyển lắp ráp hoàn chỉnh và bao gồm một bộ thu. Người dùng chỉ cần chọn một thiết bị phát tương thích và "gắn kết" nó với thiết bị thu.

ARF (Gần như đã sẵn sàng để bay) là một máy bay không người lái được tháo rời với hầu hết các bộ phận cần thiết cho chuyến bay. Các thành phần như bộ điều khiển từ xa và bộ thu có thể bị thiếu.

DIY (Do It Yourself / Do it yourself) - ngày nay cách lắp ráp này được gọi là "custom". Thông thường liên quan đến việc sử dụng các bộ phận từ các nhà cung cấp khác nhau và tạo hoặc sửa đổi các bộ phận.

UAV (Máy bay không người lái) / UAV - Máy bay không người lái (bất kỳ).

Drone là một từ đồng nghĩa với UAV. Thuật ngữ "máy bay không người lái" được áp dụng nhiều nhất cho lĩnh vực quân sự, trong khi "UAV" là cho một sở thích.

Multirotor - UAV với một số động cơ.

Tricopter - UAV, có ba động cơ / cánh quạt và thường là ba chùm tham chiếu.

Quadrocopter - UAV, có bốn động cơ / cánh quạt và bốn chùm tham chiếu. Thông thường cấu hình này là "" (trong đó, mặt trước của máy bay không người lái hướng về một trong các chùm tia) hoặc "X" (trong đó, mặt trước của máy bay không người lái hướng vào giữa hai chùm tham chiếu).

​​

Hexacopter - UAV, nhà máy điện có sáu động cơ / cánh quạt.

Octocopter - UAV, nhà máy điện có tám động cơ / cánh quạt.

Spyder - UAV thuộc loại "Spyder" (thường là quadrocopter hoặc hexacopter) trong đó các chùm tham chiếu không nằm đối xứng so với nhau khi nhìn từ bên trên.

V-Tail - UAV, có bốn chùm tia, trong đó hai chùm phía sau nằm ở một góc tạo thành chữ "V".

Kích thước - “Kích thước” thường được tính bằng milimét (ví dụ: 450mm) và thể hiện khoảng cách xa nhất giữa hai động cơ trên một thiết bị bay không người lái. Kích thước cũng có thể xác định "hạng" của UAV (siêu nhỏ, mini, v.v.).

X4 / X8 - Cấu hình UAV với bốn chùm tham chiếu; Cấu hình “X4” có một động cơ ở cuối mỗi chùm, trong khi “X8” có hai động cơ trên một chùm (trong đó một động cơ hướng lên và động cơ kia hướng xuống).

Y3 / Y6 - Cấu hình UAV với ba chùm tham chiếu; Cấu hình “Y3” có một động cơ ở cuối mỗi chùm, trong khi “Y6” có hai động cơ trên một chùm (trong đó một động cơ hướng lên trên và động cơ kia hướng xuống).

Cơ học

CG (Trọng tâm) là điểm trên máy bay, nơi có trọng lượng được phân phối đều cho tất cả các bên.

Khung - khung là một loại "bộ xương" của máy bay mà trên đó tất cả các bộ phận được gắn vào. Khung đơn giản có động cơ được kết nối với nhôm hoặc các cấu hình nhẹ khác ("dầm"), sau đó được kết nối với khung trung tâm.

Vỏ là một lớp phủ thẩm mỹ / chức năng được sử dụng để cải thiện sức đề kháng của phần tử và đôi khi để cải thiện tính khí động học. Một số UAV sản xuất hàng loạt chỉ có một lớp vỏ nhựa, nó cũng đóng vai trò như một "khung".

Cơ cấu hạ cánh - theo quy luật, một máy bay không người lái nhiều động cơ, không giống như máy bay, không có bánh xe, vai trò của chúng được thực hiện bởi các bánh răng hạ cánh. Các giá đỡ ngăn chặn chuyển động trên mặt đất và giảm trọng lượng tổng thể.

Có thể thu vào / có thể thu vào - thường đề cập đến khung gầm có hai vị trí: một để hạ cánh và cất cánh và một vị trí chiếm ít không gian hơn hoặc cải thiện tầm nhìn trong khi bay.

G10 - Vật liệu này thường được sử dụng thay vì sợi carbon cho khung UAV, vì nó không chỉ rất cứng và nhẹ mà còn rẻ đáng kể.

Bộ phận bảo vệ cánh quạt / Prop Guards là vật liệu bao quanh cánh quạt để ngăn cánh quạt tiếp xúc với các vật thể khác. Bảo vệ được thực hiện như một phương tiện đảm bảo an toàn và một cách để giảm thiểu thiệt hại cho máy bay không người lái.

Đầu nối - sử dụng đầu nối

Kẹp - “Kẹp ống” là một thiết bị thường được sử dụng trên một đường ống tròn để kết nối nó với một thiết bị khác (ví dụ: giá gắn động cơ hoặc thân UAV).

Chất làm ẩm là các bộ phận cao su đúc được sử dụng để giảm thiểu độ rung truyền qua thiết bị bay không người lái.

Đi-ốt phát sáng (LED) được sử dụng để chỉ báo UAV đang bay, đặc biệt là vào ban đêm hoặc trong điều kiện ánh sáng yếu.

Động cơ

Lực đẩy là lực mà một động cơ và cánh quạt cụ thể có thể cung cấp (tại một Vôn). Thường được đo bằng kilogam (kg / kg) hoặc pound (Pounds / Pounds / Lbs).

BEC - (Mạch loại bỏ pin) được tích hợp trong ESC (Bộ điều chỉnh điện áp), có thể cung cấp điện áp 5V DC có thể điều chỉnh cho bất kỳ thiết bị điện tử nào cần đến nó.

ESC (Bộ điều khiển tốc độ điện tử) là một thiết bị kết nối với pin, động cơ và bộ điều khiển bay và điều khiển tốc độ của động cơ.

Động cơ / Động cơ - thứ được sử dụng để quay các cánh quạt; máy bay không người lái nhỏ thường sử dụng động cơ có chổi than, trong khi máy bay không người lái lớn hơn sử dụng động cơ không chổi than.

Blades (cánh chân vịt) - bề mặt khí động học tạo ra lực nâng. Theo quy định, cánh quạt có từ hai đến bốn cánh, có thể cố định hoặc gấp lại.

Cánh quạt - Cánh quạt cung cấp lực đẩy và tương tự như cánh quạt được sử dụng trong máy bay.

Bộ điều hợp Prop là một thiết bị được sử dụng để ghép cánh quạt với động cơ.

Prop Saver là một loại trung tâm gắn trên đầu động cơ đang được sử dụng và thay thế Bộ điều hợp Prop. Trong trường hợp xảy ra tai nạn, một phần của bộ bảo vệ sẽ được tiêu thụ để bảo toàn tính toàn vẹn của cánh quạt.

PCB (Bảng mạch in) - Một tấm sợi thủy tinh trên đó nhiều thành phần được hàn. Nhiều sản phẩm điện tử có một bảng mạch in.

LiPo (Lithium Polymer) - Đây là loại pin phổ biến nhất được sử dụng trong máy bay không người lái và máy bay không người lái do trọng lượng thấp (tương đối đến dung lượng lưu trữ), cũng như tốc độ phóng điện hiện tại cao. Ngoài LiPo, còn có các loại pin lithium khác có sẵn trên thị trường (LiFe, LiMn, LiOn, v.v.).

Phân phối nguồn điện - Để cung cấp năng lượng cho nhiều loại thiết bị được sử dụng trong UAV, nguồn pin phải được phân bổ và đây là nơi phát huy tác dụng phân phối điện năng (bảng hoặc cáp). Sử dụng một cực dương và cực âm của pin và cung cấp nhiều đầu cuối / điểm kết nối khác nhau mà từ đó các thiết bị khác (hoạt động ở cùng một điện áp) có thể lấy điện.

Servo / Servo là một loại thiết bị truyền động, với một tín hiệu chính xác, có thể di chuyển đến một vị trí góc nhất định.

Điều khiển

Cơ sở / Mặt đất / Trạm điều khiển - thay vì (hoặc ngoài) thiết bị điều khiển bằng tay (máy phát), một trạm (thường trong nhà hoặc trên giá ba chân) được sử dụng để đặt / tích hợp các thành phần cần thiết được sử dụng để điều khiển UAV. Có thể bao gồm máy phát, (các) ăng-ten, máy thu video, màn hình, pin, máy tính và các thiết bị khác.

Ràng buộc - Thuật ngữ “ràng buộc” đề cập đến việc thiết lập một máy phát di động để nó có thể liên kết với một máy thu; nếu máy phát được lắp với máy thu, việc cài đặt này phải được thực hiện tại nhà máy.

Kênh - Số kênh trong máy phát đề cập đến số lượng tín hiệu riêng lẻ mà nó có thể truyền.

Bộ điều khiển bay được coi là "bộ não" của máy bay không người lái, bộ phận xử lý tất cả dữ liệu, tính toán và tín hiệu đến. Lõi của bộ điều khiển bay thường là một "vi điều khiển" có thể lập trình được. Bộ điều khiển chuyến bay có thể có một số cảm biến trên máy bay, bao gồm gia tốc kế, con quay hồi chuyển, khí áp kế, la bàn, GPS, v.v. Nếu bộ điều khiển chuyến bay có khả năng điều khiển máy bay một cách độc lập (ví dụ: bay theo tọa độ GPS xác định), nó có thể được coi là “lái tự động”.

Khai thác / Khai thác - Điều này thường đề cập đến một “dây nịt” có chứa dây kết nối bộ thu với bộ điều khiển bay (và đôi khi là các thiết bị khác).

HF / VHF / UHF (HF / VHF / UHF) - tên tần số, trong đó HF - cao (Tần số cao); VHF - rất cao (Tần số rất cao) và UHF (UHF) - cực cao (Tần số cực cao). Được đo bằng hertz (Hz / Hz).

Máy thu là những gì liên quan đến việc xử lý thông tin nhận được từ xa.

Sketch / Code là một chương trình được tải lên bộ điều khiển bay của máy bay không người lái (tương tự như quy trình suy nghĩ).

Máy phát / Đài phát thanh là thứ tạo ra (các) tín hiệu điều khiển và truyền từ xa tới máy thu.

Cảm biến / Định hướng

La bàn / La bàn ​​- la bàn từ có thể cung cấp điều hướng cho các điểm cốt yếu (bắc / nam / đông / tây).

Đơn vị đo lường quán tính (IMU) - kết hợp hai cảm biến, một gia tốc kế và một con quay hồi chuyển.

Gia tốc kế - đo gia tốc tuyến tính trong 1-3 trục. Thường được đo bằng "g / same". Gia tốc kế có thể cung cấp định hướng của máy bay không người lái của bạn so với mặt đất.

Con quay hồi chuyển / Con quay hồi chuyển - con quay hồi chuyển đo gia tốc góc theo 1-3 trục. Các đơn vị thường được tính bằng độ trên giây bình phương.

Magnetometer / Magenetometer - Đôi khi được sử dụng trong robot rẻ tiền để xác định hướng của la bàn.

Khí áp kế / Độ cao / Áp suất - được sử dụng để cung cấp phản hồi về độ cao chiếm giữ của UAV. Nó đo áp suất, và vì áp suất thay đổi theo độ cao, máy bay không người lái có thể "biết / xác định" độ cao mà nó chiếm giữ.

Ống Pitot là một thiết bị đo tốc độ của không khí.

Máy ghi chuyến bay - ghi lại các giá trị của cảm biến UAV. Tính năng này đôi khi có thể được tích hợp vào bộ điều khiển chuyến bay.

Hệ thống định vị toàn cầu / GPS - vệ tinh, quay xung quanh hành tinh, gửi tín hiệu nhận được bởi ăng-ten GPS và gửi đi xử lý bởi máy thu GPS với mục đích cung cấp tọa độ địa lý.

Ăng-ten là thứ thực sự nhận hoặc gửi tín hiệu đến và đi từ UAV (bản thân tín hiệu được tạo ra bởi bộ phận phát). Chúng có nhiều loại khác nhau và cũng được chia thành định hướng (mạnh về một hướng) và đa hướng.

Roll / Roll - chuyển động quay của máy bay quanh trục dọc của nó.

Pitch - chuyển động theo góc của UAV so với mặt phẳng nằm ngang, hay nói cách khác, chuyển động quay của máy bay về trục từ cánh này sang cánh khác.

Yaw - chuyển động theo góc của máy bay so với trục thẳng đứng.

Video

FPV (Góc nhìn người thứ nhất) - điều khoản áp dụng cho chuyến bay từ người đầu tiên, khi máy bay không người lái được trang bị máy ảnh FPV và người dùng sử dụng màn hình FPV / kính FPV nhận video từ máy ảnh này trong thời gian thực.

Kính VR (Thực tế ảo) / Kính / Goggles - cung cấp cho người dùng trải nghiệm "nhập vai" hơn.

Gimbal / Gimbal - các thiết bị được kết nối với máy ảnh và thường được điều khiển bởi động cơ servo hoặc động cơ DC không chổi than. Gimbal là thứ có thể ổn định máy ảnh trong chuyến bay.

GoPro - một loạt camera hành động GoPro được sử dụng rộng rãi để quay và / hoặc truyền video.

LCD / LCD (Màn hình tinh thể lỏng) là một loại màn hình / màn hình được sử dụng để hiển thị hình ảnh được chụp bởi bộ thu video.

OSD (Hiển thị trên màn hình) - hiển thị dữ liệu chuyến bay trên màn hình / màn hình được gửi từ UAV (ví dụ: độ cao, tọa độ vị trí vệ tinh, v.v....).

Bạn có chắc chắn muốn chế tạo một UAV từ đầu không?

Loại máy bay không người lái nên được lắp ráp (lắp ráp / hoặc tùy chỉnh) tùy thuộc vào mức độ bạn muốn biết về khu vực. Việc chế tạo một chiếc máy bay không người lái từ đầu có thể khá khó khăn và thậm chí nguy hiểm. Nếu bạn thích "bay lên không trung" đơn giản và không phức tạp, để tăng độ khó, bạn nên làm như sau:

Đồ chơi

  • Đồ chơi nhiều cánh quạt ngày càng nhiều và phổ biến hơn. Hầu hết chúng đều nhỏ và có thể nằm gọn trong lòng bàn tay của bạn, nhưng cũng có những loại lớn, chẳng hạn như A. R. Vẹt bay. Máy bay không người lái nhiều động cơ đồ chơi không phải lúc nào cũng dễ lái, nhưng chúng có khả năng chống va chạm / va chạm tốt hơn. Đồ chơi thường có kích thước nhỏ hơn, với một lớp vỏ thẩm mỹ làm khung.

RTF

  • Bộ Ready To Fly chứa tất cả các bộ phận cần thiết cho một UAV hoàn chỉnh. Điều này bao gồm bản thân UAV (thường được lắp ráp sẵn và sẵn sàng sử dụng), thiết bị điều khiển, pin và bộ sạc. Máy bay được hiệu chuẩn và bay tương đối dễ dàng. Tuy nhiên, chúng có độ bền kéo hạn chế, và một tai nạn khác có thể làm hỏng hệ thống đến mức tốt hơn hết, bạn chỉ cần mua một chiếc máy bay không người lái mới và không cố gắng sửa chữa nó. (trong một số trường hợp có thể phải lắp ráp một số bộ phận / bộ phận, chủ yếu là để thuận tiện cho việc giao hàng). Thông thường, thiết bị ARF yêu cầu trang bị thêm bộ phát / bộ thu, ít thường xuyên hơn là pin và bộ sạc. Một số bộ ARF không bao gồm bộ điều khiển chuyến bay. Người dùng có thể cần thực hiện một số hiệu chuẩn do nhu cầu trang bị thêm các bộ phận khác. Bộ BNF không được cung cấp vì không phải tất cả bộ phát và bộ thu đều tương thích với nhau.

Bộ UAV

  • Bộ này thường bao gồm hầu hết các bộ phận quan trọng cần thiết để chế tạo một UAV, nhưng có thể thiếu bộ điều khiển bay, bộ phát / thu, pin và bộ sạc. Các bộ dụng cụ khác nhau có nội dung khác nhau, vì vậy điều quan trọng là phải biết chính xác những gì được bao gồm trong bộ và những thành phần / bộ phận bổ sung nào sẽ cần thiết. Nội dung của bộ tài liệu phải tương thích với nhau.

Xây dựng từ đầu / Tùy chỉnh

  • Phiên bản tùy chỉnh là nơi người dùng kết hợp các sản phẩm khác nhau từ các nhà sản xuất khác nhau và làm cho chúng hoạt động cùng nhau. Cách tiếp cận này đòi hỏi sự hiểu biết về những thành phần nào sẽ cần thiết để chế tạo một máy bay không người lái và sẽ là trọng tâm của loạt bài viết này.

Bạn có nhận thấy thiếu các thuật ngữ hữu ích không? Hãy thêm chúng vào phần bình luận bên dưới.

.