Què és un drone: components, funció i les seves aplicacions

Els drons s’han convertit ràpidament en una de les tecnologies més emocionants de l’època moderna, aficionats, enginyers, cineastes i fins i tot agricultors. Tant si sou un principiant que comenceu a explorar el món dels vehicles aeris no tripulats (UAVs) o algú curiós sobre com funciona un drone, aquest tutorial us donarà una base sòlida.

Què és un drone?

Un drone, també conegut com a UAV (vehicle aeri no tripulat), és un avió que opera sense un pilot humà a bord. És controlada de forma remota per una persona que utilitza un controlador o de forma autònoma a través de camins de vol pre-programats i ordinadors a bord. Els drons tenen moltes formes i mides, però el tipus més comú per als principiants és el Quadcopter —Un drone amb quatre rotors.

Components bàsics d’un drone

Desglossem les parts principals d’un drone de quadcopter típic i entenem els seus papers:

Esquelet

• Finalitat: L’esquelet o el xassís que manté tots els altres components.
• Material: Normalment elaborats amb materials lleugers com la fibra de carboni o el plàstic.
• Disseny: Ha de ser prou fort per manejar vibracions, desembarcaments i accidents menors.

Hèlixs

• Funció: Converteix la rotació del motor en ascensor girant i empenyent l’aire cap avall.
• Tipus: En sentit horari (CW) i en sentit antihorari (CCW) per mantenir l'estabilitat.
• NOTA: La mida i el to de l’hèlix afecten la manipulació del drone i la rapidesa que pot anar.

Consulteu aquest enllaç per obtenir més informació sobre un Hèlix Drone .

Motors

• Tipus: Normalment, motors de corrent continu sense escombretes per obtenir una major eficiència i durabilitat.
• Paper: Gireu les hélices a gran velocitat per crear ascensor i permetre la maniobra.
• Cada motor es combina amb una direcció específica d’hèlix (CW o CCW).

Controlador de vol (FC)

• El 'cervell' del drone.
• Processa dades de sensors (gyro, acceleròmetre, brúixola) i controla els motors.
• Pren decisions sobre ordres d’estabilitat, equilibri i usuari del controlador remot.

Controladors de velocitat electrònica (ESC)

• Regular la rapidesa que cada motor gira.
• Preneu ordres del controlador de vol i ajusteu la potència enviada a cada motor.
• Vital per controlar la direcció, l'equilibri i la velocitat.

Pila

• Alimentar tota l'electrònica al drone.
• Normalment una bateria Lipo (polímer de liti), coneguda per una alta densitat d’energia.
• La mida de la bateria afecta el temps de vol i el pes del drone.

Transmissor i receptor

• Transmissor (TX): El comandament a distància a les mans.
• Receptor (RX): Adjunt al drone, rep senyals del transmissor.
• S'utilitza per controlar manualment el moviment del drone (Throttle, Pitch, Yaw, Roll).

Mòdul GPS (opcional però comú)

• Permet funcions com ara de tornada (RTH), camins de vol autònoms i navegació precisa.
• Essencial per a vols de llarga distància o a l'aire lliure.

Càmera (opcional)

• S'utilitza per a fotografies, FPV (vista en primera persona) o aplicacions de visió informàtica.
• Pot ser analògic (per a curses FPV) o digital (per a fotografia i vídeo d’alta resolució).

Funcions

A continuació es discuteix cada component d’un drone i el seu propòsit.

Com funcionen aquestes parts junts?

• Quan pressioneu el joystick al controlador:
• El transmissor envia la vostra comanda al receptor.
• El controlador de vol processa la comanda i ajusta la velocitat de cada motor mitjançant els ESCs.
• Les hèlixs giren en conseqüència, canviant la posició del drone (amunt, avall, gireu, inclineu).
• Si el GPS està actiu, el drone també utilitza dades de satèl·lit per a la navegació i la navegació estables.

On s’utilitzen els drons?

Els drons s’utilitzen en diverses indústries i aplicacions:

• Fotografia aèria i videografia.
• Agricultura (monitorització i polvorització de cultius).
• Lliurament i logística.
• Mapeig i sondeig.
• Vigilància militar.
• Cerca i rescat.
• Hobby Flying and Racing.
• Solia fer Projectes de drone .

Això és un visió general d’un drone O vehicle aeri no tripulat: una guia per a principiants sobre els fonaments bàsics i els components. A mesura que la investigació i el desenvolupament continuen, els drons es convertiran en eines encara més versàtils, eficients i indispensables per al futur.