آشنایی با اجزای تشکیل دهنده کوادکوپتر ها

آشنایی با اجزای تشکیل دهنده کوادکوپتر ها و وظیفه هر کدام

کوادکوپتر در واقع نوعی پهباد است که به چهار موتور جداگانه مجهز شده است تا امکان پرواز و فرود آمدن در حالت عمودی را فراهم نماید.
به طور کلی می توان گفت ساختار کوادکوپتر ها فوق العاده ساده است و درک آن به هیچ وجه کار دشواری نیست.
یک کوادکوپتر معمولی از بدنه اصلی، چهار عدد موتور، چهار عدد پروانه (ملخ)، کنترل کننده پرواز، کنترل کننده های الکترونیکی سرعت (ESC)، سیستم توزیع انرژی، باتری و دستگاه کنترل از راه دور (گیرنده و فرستنده سیگنال های کنترلی) تشکیل شده است.
این در حالی است که کوادکوپتر های پیشرفته تر علاوه بر اجزای ذکر شده، به سیستم GPS، قطب نمای الکترونیکی و رادیو های تله متری نیز مجهز هستند تا مسیریابی خودکار و ارتباط با ایستگاه های زمینی در اختیار آن ها قرار گیرد.
علاوه بر آن، در بعضی کوادکوپتر ها ممکن است سنسور های چندگانه مورد استفاده قرار گیرد تا قابلیت شناسایی و دوری از موانع فراهم شود.
کوادکوپتر های مخصوص فیلم برداری نیز معمولا به سیستم fpv (دید اول شخص) مجهز هستند و یا تجهیزات فیلم برداری پیشرفته مانند گیمبال و دوربین حرفه ای GoPro روی آن ها نصب شده است.

وظیفه هر یک از اجزای تشکیل دهنده کوادکوپتر ها چیست؟

تا این لحظه قسمت های سخت افزاری و اجزای مختلف موجود در کوادکوپتر ها را به شما معرفی کردیم، اما در ادامه قصد داریم وظیفه و نحوه عملکرد هر کدام را به صورت جداگانه بررسی نماییم:

بدنه اصلی کوادکوپتر

بدنه کوادکوپتر قسمتی است که سایر اجزا روی آن نصب می شوند و در ساده ترین حالت ممکن از یک تخته فلزی تشکیل شده است. بدنه اصلی همچنین دارای چهار بازوی جداگانه نیز می باشد که روی هر کدام یک موتور نصب می شود.

موتور ها و ملخ های کوادکوپتر

موتور های کوادکوپتر و ملخ های نصب شده روی آن ها وظیفه تولید نیروی مورد نیاز جهت شروع پرواز و تغییر جهت را بر عهده دارند.

کنترل کننده پرواز

اگر بخواهیم ساده بگوییم، کنترل کننده پرواز در واقع مغز کوادکوپتر است. این قسمت یک کامپیوتر کوچک است که داخل کوادکوپتر گنجانده می شود و عملکرد سایر اجزا را مستقیما تحت تاثیر قرار می دهد.

کنترل کننده الکترونیکی سرعت

کنترل کننده های الکترونیکی سرعت یا همان ESCs به منظور کنترل سرعت چرخش موتور ها مورد استفاده قرار می گیرند.
در یک کوادکوپتر معمولا چهار کنترل کننده الکترونیکی سرعت وجود دارد که هر کدام به یک موتور، منبع توزیع برق و کنترل کننده پرواز متصل می شوند. در ادامه زمانی که سیگنال مربوطه از کنترل کننده پرواز به ESC ارسال می شود، این قطعه از طریق کنترل برق ورودی به موتور ها می تواند سرعت چرخش آن ها را کنترل کند.
جالب است بدانید که بسیاری از عملکرد های کوادکوپتر از جمله تغییر ارتفاع، جهت، سرعت و بسیاری دیگر از موارد مشابه به وسیله موتور ها و سرعت چرخش آن ها تعیین می شوند.
بنابراین می توان گفت کنترل کننده های الکترونیکی سرعت جزو مهم ترین قسمت های کوادکوپتر هستند.

توزیع کننده انرژی

قطعه توزیع برق قسمتی است که برق مورد نیاز کوادکوپتر را از باتری یا باتری ها دریافت کرده و آن را به کنترل کننده های الکترونیکی سرعت و سایر اجزا انتقال می دهد.
کنترل کننده پرواز و تجهیزات فیلم برداری نظیر گیمبال و دوربین جزو مهم ترین قسمت هایی هستند که برای تامین برق مورد نیاز خود به قطعه توزیع برق مراجعه می کنند.

باتری

در کوادکوپتر ها معمولا باتری های لیتیوم پلیمری به منظور تامین برق مورد نیاز استفاده می گیرند.
این نوع باتری ها در محدوده بین ۲S (دو سلولی) تا ۶S (شش سلولی) عرضه می شوند و گنجایش آن ها با توجه به نیاز شما بسیار متنوع است.

کنترل کننده رادیویی (دستگاه کنترل از راه دور)

کنترل کننده رادیویی به خلبانان حاضر روی زمین اجازه می دهد کنترل کوادکوپتر در حال پرواز را به دست بگیرند.
این کنترل کننده ها دارای دو قطعه اصلی هستند که وجود هر یک به اندازه دیگری ضروری است.
قطعه اول گیرنده ای است که روی کوادکوپتر نصب می شود و سیگنال های ارسالی را دریافت می کند، و قطعه دوم نیز فرستنده ای است که با نام دستگاه کنترل از راه دور شناخته می شود و در دست خلبان قرار می گیرد.

GPS و قطب نما

GPS و قطب نما هر دو به منظور تعیین موقعیت مکانی و جهت کوادکوپتر مورد استفاده قرار می گیرند و اطلاعات لازم را در اختیار کنترل کننده پرواز قرار می دهند.
قطب نما معمولا در اکثر کوادکوپتر ها وجود دارد و گاهی اوقات تحت تاثیر میدان های مغناطیسی گوناگون دچار اختلال در عملکرد می شود.
اما GPS بیشتر در کوادکوپتر های پیشرفته و حرفه ای استفاده می شود تا حتی در صورت بروز اختلال در عملکرد قطب نما، اطلاعات مربوط به موقعیت مکانی و جهت گیری فراهم شود.

سیستم FPV

اصطلاح FPV مخفف عبارت First Person View است و تصاویری از نمای اول شخص یا همان “زاویه دید پرنده” معروف در میان خلبانان سیستم های پروازی کنترلی است.
در سیستم FPV اغلب یک عدد دوربین نصب شده روی کوادکوپتر (که معمولا در قسمت جلویی بدنه نصب می شود)، فرستنده تصویری، گیرنده تصویری و صفحه نمایش یا عینک گاگلز مورد استفاده قرار می گیرد.
جالب است بدانید که در بعضی از سیستم های FPV حتی قابلیت ذخیره ویدیو نیز تعریف شده است تا تجربه های کسب شده توسط خلبان در آینده به نمایش گذاشته شود.
یکی دیگر از نکات مهم در مورد سیستم FPV این است که به هیچ وجه نباید آن را با تجهیزات پیشرفته فیلم برداری اشتباه گرفت.

تجهیزات فیلم برداری هوایی

به منظور تهیه تصاویر و ویدیو های هوایی با کیفیت، در بسیاری از کوادکوپتر ها قابلیت نصب تجهیزات پیشرفته فیلم برداری مانند دوربین GoPro و گیمبال تعریف شده است.
گیمبال معمولا در قسمت جلویی کوادکوپتر یا زیر بدنه قرار می گیرد و دوربین نیز روی آن نصب می شود.
گیمبال ها به طور کلی وظیفه از بین بردن لرزش موجود در تصاویر را بر عهده دارند و به دو صورت ثابت و متحرک به کوادکوپتر متصل می شوند.
گیمبال های ثابت همانطور که از نام آن ها پیداست هیچ حرکت و چرخشی را اجرا نمی کنند، اما گیمبال های متحرک دارای چندین محور هستند که امکان چرخش در جهت های گوناگون را برای آن ها و دوربین نصب شده فراهم می کند.

دنده فرود

زمانی که تجهیزات اضافی مانند دوربین به قسمت پایینی کوادکوپتر متصل می شوند، بسیار مهم است که از یک دنده فرود مناسب نیز استفاده شود تا فضای کافی بین دوربین و سطح زمین به وجود آید و از برخورد آن ها جلوگیری شود.

در پایان لازم به ذکر است که انواع مولتی روتور ها همچون تریکوپتر (سه موتور)، هگزاکوپتر (شش موتور) و اوکتاروتور (هشت موتور) نیز تقریبا از همین اجزا برخوردار هستند و عملکرد آن ها کم و بیش مشابه کوادکوپتر است.

امیدواریم مقاله آشنایی با اجزای تشکیل دهنده کوادکوپتر ها توانسته باشد اطلاعاتی مفید را در اختیار شما عزیزان قرار دهد. اگر مایلید اطلاعات بیشتری در مورد کوادکوپتر و خرید کوادکوپتر ها  و ساختار داخلی آن ها کسب کنید، توصیه می کنیم در مقاله های بعدی نیز با ما همراه باشید.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

میخواهید به بحث بپیوندید؟
احساس رایگان برای کمک!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *