멀티 로터 드론 : 작업, 구성 요소, 유형, 차이 및 응용 프로그램

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현재, 드론 매핑, 레이싱, 물류, 설문 조사 등과 같은 많은 분야에서 매우 인기가 있습니다. 무인 항공기 또는 무인 항공기 시스템으로, 자율적으로 또는 원격으로 통제 할 수있는 비행 로봇입니다. 따라서이 드론은 소프트웨어 제어 비행이 포함되어 있으며 글로벌 포지셔닝 시스템 그리고 센서. 시장에는 다양한 크기의 드론이 있으며 다중 로터, 단일 로터, 고정 배선 및 고정 윙 하이브리드 VTOL과 같은 다른 목적으로 사용됩니다. 그러나 멀티 로터 드론은 광범위한 사용으로 인해 중요한 역할을합니다. 이 기사는 a 멀티 로터 드론 , 그들의 작업 및 응용 프로그램.


로터 드론은 무엇입니까?

멀티 로터 드론은 무인 항공기 또는 고정 피치 회전 블레이드가있는 다양한 로터를 사용하여 수직 이륙, 호버링 및 착륙 기능을 허용하여 리프트 및 추진력을 생성하는 다중 콥터입니다. 따라서 로터 각도는 헬리콥터와 유사하게 고정되고 변할 수 없습니다. 다른 로터 사이의 상대 속도를 수정함으로써, 추진 토크 힘을 변형하여 항공기의 궤적을 제어 할 수 있습니다.



멀티 로터는 상당히 단순하고 일정하며 다중 로터 항공기의 외관은 항공기에 비해 훨씬 작습니다. 따라서 여가 사용 및 산업 작업에 적합합니다. 따라서, 다중 로터 드론 작동은 간단하며 활주로를 제외하고 수직으로 이륙 할 수 있습니다. 따라서 신뢰성은 주로 브러시리스 모터에 의존하므로 신뢰성이 높습니다.

동시에, 다중 로터 UAV는 간단한 운영 및 강력한 안정성을 갖춘 많은 농업 및 산업 분야에서 광범위하게 사용되었습니다. 따라서이 드론은 트리코터 (3), 쿼드 콥터 (4), 헥사 코터 (6) 또는 옥토 코터 (8) 로터와 같은 표준 구성을 포함하여 위의 2 개의 로터를 특징으로합니다.



멀티 로터 드론 작동

다중 로터 드론은 일반적으로 4, 6 또는 8의 다중 로터를 사용하여 작동하여 상승, 호버링, 회전 및 내림차순과 같은 조작을 허용하여 개별 로터의 속도를 변경하여 리프트 및 제어 비행을 생성합니다.

모든 로터는 회전하여 공기를 아래로 밀어 드론을 들어 올리는 상향 반응력을 만듭니다. 로터의 속도를 고르게 조정함으로써 드론은 그렇지 않으면 올라갈 수 있습니다. 로터의 결합 된 추력이 드론의 무게와 균형을 잡을 때마다 떠 다닐 수 있습니다.

후면 로터가 전면 로터에 비해 더 빨리 회전하면 드론이 앞으로 나아가고 그 반대도 마찬가지입니다. 따라서 한 쪽의 로터가 다른쪽에 비해 다른 쪽 로터를 더 빨리 돌리게하면 드론은 그 방향으로 굴러갑니다. 대각선으로 반대편 로터가 다른 로터보다 빠르게 회전하게 함으로써이 드론은 그 방향으로 변합니다.

따라서 회전 로터는 일부 로터가 시계 방향으로 바뀌고 다른 로터가 시계 반대 방향으로 돌리면 다중 로터 드론 내에서 반대되는 토크를 생성하여 전체 토크를 취소합니다. 드론은 센서, 전산화 된 포지셔닝 시스템 및 자이로 스코프를 사용하여 불변성을 유지하고 정확한 기동을 허용하여 공중에서 길을 찾습니다.

멀티 로터 드론 유형

다중 로터 드론은 다양한 유형으로 제공되며 민첩성, 비행 시간, 페이로드 용량 및 안정성의 성능 변화를 갖는 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.

트리 로토

트리 모터 드론은 3 개의 로터로 만들어져 부력을 생성하여 움직임 및 제어에 사용됩니다. 따라서 팔 거리는 일반적으로 120도이며 일반적으로 때때로 t 모양으로 동시에 y 자형입니다. 이 유형의 드론의 이점은 저렴한 비용, 유연성 및 연한 크기입니다. 동시에 모터 번호로 인해 리프팅 전력이 낮을 수도 있습니다.

  트리로터 드론
트리로터 드론

사각형

X 및 H 형태로 제공되는 가장 인기 있고 일반적인 유형의 멀티 콥터입니다. 따라서 4 개의 모터는 대칭 프레임에 배치되며 모든 암은 일반적으로 X4 구성 내에서 90도 떨어져 있습니다. 두 개의 모터가 시계 방향으로 돌리는 반면, 나머지 두 개는 시계 방향으로 시계 방향으로 회전하여 반대쪽 힘을 생성하여 균형을 유지합니다. 따라서 안정성, 비행 시간 및 가격에 이상적인 성능을 달성합니다.

  Quadrotor Multirotor 드론
Quadrotor Multirotor 드론

헥사 코터

헥사 코터는 대칭 프레임에 배치되며 모든 팔은 일반적으로 60도입니다. HexAdecopter에는 안정성과 전력을 향상시키기 위해 사분비보다 더 많은 모터가 포함되어 있습니다. 이 드론은 또한 높은 중복성 중재 시간을 개선 할 수 있으므로 드론의 모터가 비행 내내 실패하더라도 항공 및 토지에서 제대로 작동 할 수 있습니다. 하지만, 모터 더 많은 전력 소비가 있으므로 비행 시간이 줄어 듭니다. 따라서 3 개의 모터가 시계 방향으로 바뀌고 다른 3 개는 CCW를 돌려 균형을 유지하기 위해 역력을 생성하는 쿼드 커터와 유사 할 수 있습니다.

  헥사 콥터 다중 로터 드론
헥사 콥터 다중 로터 드론

옥토 코터

옥토 코터 드론에는 일반적으로 8 개가 포함됩니다 로터 강한 안정성과 힘으로. 더 강한 바람으로 더 큰 페이로드가 필요합니다 저항 . 이 드론은 업그레이드 된 쿼드 롯터 및 육각형과 비슷해 보입니다. 이들은 전문 또는 필름 목적으로 자주 사용되며 더 무거운 렌즈와 카메라와 함께 배치 할 수 있습니다. 에너지 소비는 빠르며 무인 항공기의 크기는 모터 수의 증가로 인해 큽니다.

  옥토 코터
옥토 코터

동축 다중 로터 드론

이것은 4 개의 암에 배열 된 8 개의 모터를 사용하는 동축 X8 드론으로 알려진 특수 유형의 다중 로터 드론입니다. 더 많은 전력과 적은 공간으로 업그레이드 할 수 있습니다. 여기에는 비슷한 회전 축이있는 동심 축에 위치하지만 역 방향으로 회전하는 로터 세트가 포함됩니다. 우리의 제품 MX860은 크기가 작고 큰 페이로드 기능을 반영하는 동축 X8 드론 프레임을 채택합니다.

  동축 다중 로터 드론
동축 다중 로터 드론

멀티 로터 드론 구성 요소

다중 로터 드론은 다른 것으로 만들어집니다 구성 요소, 여기에는 모터, 프레임, 프로펠러, 전자 속도 컨트롤러, 비행 컨트롤러, 배터리 및 원격 제어 시스템이 포함됩니다.

  멀티 로터 드론 구성 요소
멀티 로터 드론 구성 요소

액자

드론의 프레임은 백본처럼 작동하며 주로 다른 모든 구성 요소에 장착 지점을 제공합니다. 특히 알루미늄 합금 또는 탄소 섬유와 같은 고강도 및 가벼운 재료로 만들어졌습니다. 디자인은 드론의 전반적인 무게, 안정성 및 크기에 영향을 미칩니다.

모터

이 드론의 모터는 전원을 제공하고 리프트와 추력을 생성하여 프로펠러를 회전시키는 데 도움이됩니다. 이 드론은 일반적으로 사용합니다 BLDC (Brushless DC) 모터 신뢰성과 효율성을 위해. 모터의 유형 및 수는 주로 육각형 또는 쿼드 콥터와 같은 드론의 구성에 따라 다릅니다.

프로펠러

프로펠러는 드론의 모터에 연결되어 드론을 날려 리프트와 추력을 생성합니다. 따라서 프로펠러의 모양과 크기는 주로 드론 속도, 리프트 및 기동성에 영향을 미칩니다. 프로펠러 재료는 주로 드론의 의도 된 이용에 따라 탄소 섬유, 플라스틱 또는 기타 복합재입니다.

비행 컨트롤러

비행 컨트롤러는 다중 로터 드론의 뇌처럼 작동하며 센서의 정보를 처리하여 모터를 제어합니다. 따라서 원격 제어에서 명령을 실행하기 위해 고도를 유지하기 위해 비행 내에서 다중 로터 드론을 안정화시킬 책임이 있습니다. 이 컨트롤러는 일반적으로 가속도계, GPS 모듈, 자이로 스코프 등과 같은 다양한 유형의 센서를 포함합니다.

전자 속도 컨트롤러

전자 속도 컨트롤러는 드론의 움직임을 정확하게 제어하여 모터의 방향과 속도를 변경합니다. 모든 모터에는 일반적으로 자체 전자 속도 제어가 포함되거나 다중 채널 ESC가 동시에 여러 모터를 제어 할 수 있습니다.

배터리

드론의 배터리는 모터, 센서, 비행 컨트롤러 등과 같은 모든 구성 요소에 전원을 공급합니다. 따라서 배터리 용량은 드론의 비행 시간을 결정하고 다양한 유형의 배터리는 다양한 행위 특성을 제공합니다.

원격 제어 시스템

원격 제어 시스템을 통해 운영자는 비행 경로, 속도 및 고도를 제어하여 드론에 지침을 보낼 수 있습니다. 원격 제어에는 일반적으로 드론과 무선으로 통신하는 송신기와 수신기가 포함됩니다.

다른 구성 요소

다중 로터 드론의 다른 구성 요소에는 랜딩 기어, 짐벌, 카메라 또는 센서, 프로펠러, GPS가 포함됩니다. 안테나 , 등.

  • 랜딩 기어는 드론 이륙 및 착륙을 안정적인 지원을 제공합니다.
  • 짐벌은 카메라 또는 드론 운동에도 불구하고 레벨을 유지할 수있는 다른 센서를 포함하는 기계식 안정화 시스템입니다.
  • 카메라 또는 센서는 비디오, 데이터 또는 이미지를 캡처하는 데 사용됩니다.
  • 이 드론의 GPS 안테나는 정확한 위치 및 내비게이션에 사용됩니다.

고정 날개 대 다중 로터 드론

고정 윙 대 다중 로터 드론의 차이점은 아래에서 설명합니다.

고정 날개 드론 멀티 로터 드론
고정 날개 드론은 비행기처럼 보이며 효율적이고 장거리 비행을 가능하게하여 리프트 및 추진에 날개를 사용합니다. 멀티 로터 드론은 헬리콥터처럼 보이며 주로 수직 리프트 및 호버링 기능에 여러 로터를 사용하므로 근거리 정확한 작업에 적합합니다.
고정 날개 드론의 범위는 약 80 마일입니다. 멀티 로터 드론의 범위는 10-15km입니다
이 드론은 대규모 커버리지, 장거리 임무 및 속도에 사용됩니다. 멀티 로터 드론은 세부 검사, 기동성 및 수직 이륙/착륙 또는 호버링이 필요한 작업에 사용됩니다.
하나를 비행하려면 훈련이 필요합니다. 제어 및 기동이 간단합니다.
고정 위치를 유지할 수 없습니다. 이 드론은 호버링 할 수 있습니다.
이 드론은 수평으로 날 수 있습니다. 수평 및 수직으로 날 수 있습니다.
크기는 작지 않습니다. 이 드론은 더 작습니다.
이것은 비싸다. 종종 저렴한 비용입니다.
이 드론은 더 많은 공간이 필요하며 착륙하기가 어렵습니다. 이 드론은 지정된 지점 내에 착륙 할 수 있습니다.
비행 시간이 길다. 비행 시간은 제한적입니다.
이 드론은 더 무거운 페이로드를 가지고 있습니다. 작은 페이로드를 운반 할 수 있습니다.
바람 안정성이 더 큽니다. 바람 안정성은 적습니다.

멀티 로터 드론 고장

다중 로터 드론 오류는 프로펠러 피해, 모터 고장 및 제어 시스템 문제와 같은 다른 소스로 인해 발생할 수 있습니다.

  • 거친 착륙이나 충돌로 인해 프로펠러 실패가 자주 발생할 수 있습니다. 따라서 블레이드 피해, 안정성 효과 및 제어를 유발할 수 있습니다.
  • 압전 센서와 같은 일부 방법으로 모터 고장을 알 수 있으며 이러한 분류의 효과를 인식하고 줄이는 데 도움이됩니다.
  • 제어 시스템 고장은 불균형 비행으로 이어질 수 있으며 강력한 결함 내성 시스템의 요구 사항을 강조합니다.

다른 요인

멀티 로터 드론의 다른 요인에는 주로 다음이 포함됩니다.

  • 비, 기상 조건 및 강풍과 같은 환경 조건은 드론 실패의 주된 이유가있을 수 있습니다.
  • 부적절한 취급 및 방향 찾기와 같은 운영자 오류는 재난으로 이어질 수 있습니다.

드론 실패가 해결되었습니다

  • IMU 데이터 및 머신 러닝 알고리즘을 사용하는 것과 같은 실시간 오류 감지 시스템 실행은 조기 경고의 기본입니다.
  • 제어 시스템 개발은 모터 분해 또는 기타 다른 결함에 대한 상환 할 수 있으므로 비상 기동을 안전하게 착륙시킬 수 있습니다.
  • 비행 컨트롤러 또는 여러 모터와 같은 중복 구성 요소를 사용하면 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
  • 실패를 피하려면 드론 구성 요소의 정기 유지 및 검사가 필요합니다.

장점 및 단점

그만큼 다중 로터 드론의 장점 다음을 포함하십시오.

  • 다중 로터 드론은 산화된 조건에서도 정확한 움직임과 제어 기능을 갖춘 단단한 공간에서 두드러집니다.
  • 설계 및 지원 비행 기술은 운영을 단축시킵니다.
  • 이들은 전문화 된 발사 장비 및 활주로의 요구 사항을 제거하여 수직으로 이륙하고 착륙 할 수 있습니다.
  • 이 드론은 제자리에 호버링하고 여러 방향으로 날아갈 수 있으며 복잡한 공중 기동을 수행 할 수 있습니다.
  • 이 드론은 고정 날개 드론에 비해 저렴합니다.
  • 많은 멀티 로터 드론은 휴대용이며 컴팩트합니다.
  • 이들은 전문 센서와 장비를 가질 수 있습니다.
  • 그것들은 다른 분야에 적용 할 수 있습니다.
  • 이 드론의 여러 로터는 최소 한 개의 모터가 실패하더라도 드론이 계속 비행 할 수 있도록하여 중복성을 제공합니다.

그만큼 다중 로터 드론의 단점 다음을 포함하십시오.

  • 멀티 로터 드론은 제한된 속도와 지구력을 가지므로 장기적인 모니터링, 대규모 항공 매핑, 장거리 검사 등에 부적합합니다.
  • 그들은 매우 비효율적이며 중력과 싸우고 공중 내에서 유지하려면 많은 에너지가 필요합니다.
  • 이는 경량 카메라 페이로드를 운반하는 동안 현재 배터리 기술로 약 20 ~ 30 분으로 제한됩니다.
  • 멀티 로터 드론은 다른 유형의 드론에 비해 속도가 낮고 비행 시간이 제한되어 있습니다.
  • 이들은 바람에 민감하여 장거리 또는 대규모 임무에 대한 적합성에 영향을 미칩니다.

멀티 로터 드론 응용 프로그램

그만큼 멀티 로터 드론의 응용 다음을 포함하십시오.

  • 멀티 로터 드론은 독점적 인 공중 관점에서 고품질 이미지 및 비디오를 캡처합니다.
  • 그들은 움직임과 영역을 모니터링하고 추적하여 안전 목적으로 실시간 시각적 데이터를 제공합니다.
  • 이것들에는 다른 장착이 있습니다 센서 이는 모델에 대한 자세한 지리 공간 정보를 캡처하고,지도 생성 및 다양한 분야 내에서 지형 조사를 수행합니다.
  • 전력선, 교량 및 인프라를 검사하여 비용과 위험을 줄임으로써 도달하기 어려운 지역에 액세스 할 수 있습니다.
  • 살충제 및 비료 스프레이, 농업장 내 토지 측량 및 작물 모니터링과 같은 작업에 활용할 수 있습니다.
  • 이 드론은 재난 지역을 평가하거나 실종 된 사람을 찾는 데 유용합니다.
  • 연구원들은 지질 조사, 생물학적 연구 및 대기 연구와 같은 다양한 과학적 목적으로 그것을 사용합니다.

따라서 이것은 개요입니다 멀티 로터 드론, 그들의 작업 , 그리고 그들의 응용 프로그램. 따라서 다중 로터 드론의 예는 다음과 같습니다. 트라이 콥터는 3 개의 로터를 사용합니다. 쿼드 콥터는 4 개의 로터를 사용하고 Hexa-Copter는 6 개의 로터를 사용하고 Octo-Copter는 8 개의 로터를 사용합니다. 그중 Quadcopter Drones는 매우 인기있는 드론 유형입니다. 따라서 여기에 질문이 있습니다 : 드론은 무엇입니까?