آموزش پهپاد های مولتی روتور Created by adminsite on 1401/10/17 10:49:30 ق.ظ
پهپاد، مولتی روتور، کوادکوپتر و ... از عبارت هایی هستند که در چند سال اخیر در زمینه های مختلفی به گوش می رسند. اما اینکه این لغات به چه وسیله ای اطلاق می شوند و یا دقیقا چه کاربردی دارند، شاید همچنان در ابهام است. پرنده ی هدایت پذیر از دور یا به اختصار (پهپاد) یک وسیله هوایی است که بدون داشتن خلبان انسانی مستقر بر روی آن، یعنی از دور یا به صورت خودکار قابل هدایت باشد. در واقع پهپاد یک سازه هوافضایی و معادل فارسی شده ی عبارت Unmaned Aerial vehicle (UAV) است. اگرچه این وسیله از خانواده ی پرنده ها و به نوعی یک محصول دانش هوافضا حساب می آید، اما بدون حضور مهندسین مکانیک، برق، کامپیوتر، رباتیک، مواد و ... طراحی، ساخت و بهره برداری از پهپادها، تقریبا غیر ممکن است. از طرفی تحولاتی که با انقلاب صنعتی در جهان رخ داد، باعث شد همه به اهمیت وجود ربات ها در سهولت و سرعت انجام امور پی ببرند. در دهه های اخیر با ترکیب علوم رباتیک و هوافضا پدیده ای جدید به اسم ربات های پرنده یا مولتی روتور به وجود آمده که انقلاب عجیبی در کسب و کارها به وجود آورده است.
مولتی روتورها که هم یکی از انواع مهم پهپادها به حساب می آیند هم با عنوان ربات های پرنده شناخته می شوند، امروزه کاربردهای فراوانی در حوزه های متفاوت زندگی پیدا کرده اند. به برخی از رایج ترین استفاده های این پرنده در مقاله " پهپاد های مولتی روتور، کمک رسان انسان در همه زمینه ها " اشاره شده است.
در این مقاله به مرور آنچه در دوره " پهپادهای مولتی روتور ( آشنایی، اسمبل و تنظیم اتوپایلوت) " گذشت، می پردازیم.
بیان مقدمات، کاربردها و قوانین
در ابتدا تعریفی کلی از مولتی روتور، طریقه حرکت و به پرواز درآمدن آن ها بیان شد. همچنین انواع multirotor از نظر تعداد و نحوه قرارگیری روتورها معرفی شدند.
آشنایی با شرکت های تولید کننده این پرنده ها و مدل های مختلفی که به بازار عرضه می کنند، نیز یکی از موضوعات اولیه است که در جلسه اول مطرح شد.
پس از آن به بیان و بررسی مقررات مربوط به پهپادها پرداخته می شود. قوانین مرتبط با پهپادهای غیرنظامی توسط سازمان هواپیمایی کشوری تدوین شده است و ارائه مجوزهای مربوط از طزیق این سازمان انجام می شود. بعد از مقدمات و تعاریف اولیه ، تعداد زیادی از کاربردهای مولتی روتورها در 4 عنوان اصلی تصویربرداری، بازرسی، سنجش و حمل بار بررسی شدند.
در راستای تخصصی تر شدن مباحث، موضوعات محورهای مختصات و معرفی حرکت های زاویه ای حول محورها بیان شده و روی پرنده نشان شدند.
اجزای مولتی روتور
در مرحله بعد دوره، به معرفی و بررسی اجزای مختلف مولتی روتورها پرداخته شد.
بدنه (fram)
در مورد بدنه یا سازه ی پهپادهای مولتی روتور، جنس ماده استفاده در ساخت، نوع چیدمان یا پیکربندی از موضوعات مورد بحث و بررسی هستند و البته یکی از فاکتورهایی که همواره هر دو موضوع را تحت تاثیر قرار میدهد، ایجاد کمترین وزن ممکن در حین استحکام مورد نیاز است.
موتور
در کوادکوپترها مانند سایرmultirotor، نیروی پیشران از طریق موتور الکتریکی تامین می شود. از بین انواع موتورهای الکتریکی، موتورهای براشلس به دلیل ویژگی هایی که دارند مناسب ترین گزینه برای انتخاب هستند. البته برای کوادکوپترهای در ابعاد کوچک که معمولا کاربرد سرگرمی (hobby) دارند از موتورهای براش (brushed) استفاده می شود. اما حالت رایج تر و پرکاربردتر موتورهای brushlesh هستند. در این کلاس دانش پژوهان با ساختار کلی این موتورها و نحوه عملکرد آنها آشنا می شوند. همچنین ویژگی هایی از موتور که در پرواز multirotor مهم است را بررسی می کنند.
همان طور که می دانیم موتورهای براشلس برای راه اندازی به قطعه الکترونیکی برای تنظیم ولتاژ و در واقع تنظیم سرعت نیاز دارند. این قطعه که اسپید کنترلر الکترونیکی (Electronic speed control) یا به اصطلاح رایج اسپید کنترل نامیده می شود از یک طرف به موتور و از طرف دیگر به باتری و اتوپایلوت برای دریافت فرامین متصل می شود.
ملخ
جز اساسی بعدی در multirotor ملخ یا پره است که با دریافت گشتاور از موتورها به چرخش در می آید و باعث به پرواز درآمدن پرنده می شود. نکاتی که در مورد ملخ مهم هستند و باید در مورد آنها بررسی و دقت شود مانند جنس ملخ، قطر، گام و .....، در دوره بیان می شود.
اتوپایلوت (Autopilot)
سیستم کنترل پرواز یا کامپیوتر پرواز یا اتوپایلوت در واقع مرکز فرماندهی multirotor است. اتوپایلت فرمان های پروازی که از طریق رادیوکنترل دریافت می کند را پردازش کرده و از طریق اسپیدکنترل ها به موتورها منتقل میکند. برای آماده کردن یک مولتی روتور هم میتوان از طریق برنامه نویسی بردهای الکترونیکی متن باز مانند آردوینو یک کامپیوتر پرواز ساخت و هم می توان از اتوپایلوت های تجاری آماده در بازار استفاده کرد. در حالت دوم که موضوع بحث این دوره هم هست، تنظیمات موبوط باید طبق دستورعمل های شرکت تولید کننده انجام شود.
باتری
بدیهی است که هرجا از موتور الکتریکی صحبت می شود، با باتری ها مواجه هستیم. در مورد استفاده از پرنده های به نوع شارژشدنی باتری نیاز است و با توجه به ویژگی ها باتری های لیتیوم پلیمری بهترین انتخاب هستند. در کلاس با انوع باتری ها، مشخصات آنها، دلایل انتخاب باتری با توجه به موتور و .... پرداخته میشود. پس از آشنایی با باتری ها نحوه کار با شارژرها نیز آموزش داده میشود. از آنجایی که باتری عضو نسبتا گران قیمت مولتی روتور است و با حفظ و نگهداری صحیح میتوان از، از بین رفتن و یا کاهش چرخه ی عمر آنها جلوگیری کرد آشنایی با شارژر نیز اهمیت زیادی دارد.
اسمبل و تست
در مرحله بعد پس از آموزش هایی در مورد همه اجزا، به سرهم کردن اجزا یا اصطلاحا اسمبل قطعات پرداخته می شود.
بعد از اطمینان از نصب صحیح همه اجزا یکبار بدون نصب ملخ ها (برای رعایت ایمنی) کوادکوپتر را روشن کرده و با رادیو کنترل شروع به فرمان دادن می کنیم.
در آخر با نصب ملخ ها ، می توان اقدام به تست پرواز نمود. در اولین تلاش معمولا مولتی روتور را در حالتی معروف به هاور قرار می دهند.
The comment feature is locked by administrator.