מזל'ט רב -לוטורי: עבודה, רכיבים, סוגים, הבדלים ויישומים שלו

כַּיוֹם, מל'טים הפכו פופולריים מאוד בתחומים רבים כמו מיפוי, מירוצים, לוגיסטיקה, סקרים ורבים אחרים. זוהי רכב אווירי בלתי מאויש או מערכת מטוסים בלתי מאוישת, שהיא רובוט מעופף שיכול לעוף באופן אוטונומי או בשליטה מרחוק. לפיכך, מל'טים אלה משובצים בטיסה מבוקרת תוכנה שעובדת בשילוב עם א מערכת מיקום גלובלית וחיישנים. ישנם סוגים שונים של מל'טים זמינים בשוק בגדלים שונים ומשמשים למטרות שונות כמו רב-רוטור, רוטור יחיד, חיווט קבוע ו- VTOL היברידי קבוע. עם זאת, מל'טים רב-רוטוריים ממלאים תפקיד מפתח בגלל השימוש הנרחב שלהם. מאמר זה מרחיב על א מזל'ט רב -לורוטור , עבודתם והיישומים שלהם.

מהו מזל'ט רוטור?

מזל'ט רב-רוטורי הוא רכב אווירי בלתי מאויש או ריבוי-ענף המשתמש ברוטורים שונים עם להבים מסתובבים קבועים כדי לייצר מעלית והנעה על ידי מתן יכולות ההמראה, הריחוף והנחיתה האנכיות. אז ניתן לתקן את זווית הרוטור ולא להחלפה, בדומה למסוק. על ידי שינוי המהירות היחסית בין הרוטורים השונים, ניתן לשנות את כוח מומנט ההנעה כדי לשלוט על מסלול המטוס.

הרוטור רב-רוטור די פשוט וקבוע, והמראה של מטוס הרוטור קטן בהרבה בהשוואה לכלי הטיס. לפיכך, זה מתאים לשימוש פנאי ועבודה בתעשייה. לפיכך, פעולת המל'ט הרב-רוטורית היא פשוטה ויכולה להמריא אנכית, לא כולל מסלול מסלול. לכן, אמינותה תלויה בעיקר במנועים חסרי המברשות, לפיכך, יש לו אמינות גבוהה יותר.

במקביל, מל'טים רב-רוטוריים שימשו בהרחבה בתחומים חקלאיים ותעשייתיים רבים עם פעולה פשוטה ויציבות חזקה. אז, מל'טים אלה מאופיינים בשני הרוטורים לעיל, כולל תצורות סטנדרטיות כמו Tricopter (שלוש), Quadcopter (ארבע), hexacopter (שישה) או רוטורים של אוקטוקופטר (שמונה).

עבודת מל'ט רב -לוטורוטורית

מל'טים רב-רוטוריים פועלים באמצעות רוטורים מרובים, בדרך כלל 4, 6 או 8, כדי לייצר טיסת הרמה ושליטה על ידי שינוי מהירות הרוטורים הבודדים על ידי מתן תמרונים כמו עולה, ריחוף, סיבוב ויורד.

כל רוטור מסתובב כדי לדחוף את האוויר כלפי מטה, מה שהופך כוח תגובה כלפי מעלה שמרים את המל'ט. על ידי התאמת מהירות הרוטור באופן שווה, המזל'ט יכול לעלות אחרת. בכל פעם שהדחף המשולב של הרוטור מאזן את משקל המל'ט, הוא יכול לצוף.

על ידי כך שהרוטורים האחוריים מסתובבים מהר יותר בהשוואה לרוטורים הקדמיים, המזל'ט מתקדם קדימה, ולהיפך. לפיכך, הגורם לרוטורים של צד אחד להסתובב מהר יותר בהשוואה לצד השני, המל'ט מתגלגל בכיוון זה. על ידי כך שהרוטורים הפוכים באלכסון הופכים במהירות רבה יותר מהאחרים, המזל'ט הזה מסתובב בכיוון זה.

אז הרוטורים המסתובבים מייצרים מומנט, שנמצא נגד מל'טים רב-רוטוריים על ידי כך שהרוטורים מסוימים מסתובבים בכיוון השעון ואחרים הופכים נגד כיוון השעון, מה שמבטל את כל המומנט. מל'טים משתמשים בחיישנים, מערכות מיקום ממוחשבות וגירוסקופים כדי לשמור על קביעות ולמצוא את דרכם באוויר על ידי מתן תמרונים מדויקים.

סוגי מזלטים רב -לוטוריים

מל'טים רב-רוטוריים זמינים בסוגים שונים ומשמשים ביישומים שונים עם וריאציות ביצועים בזריזות, זמן טיסה, יכולת עומס ויציבות.

טרורוטור

מזל'ט הטרימוטור מיוצר עם שלושה רוטורים ליצירת ציפה, המשמש לתנועה ובקרה. כך שמרחק הזרוע הוא בדרך כלל 120 מעלות והוא בדרך כלל בצורת Y בו זמנית בצורת T לעיתים. היתרונות של מזלט מסוג זה הם בעלות נמוכה, גמישות וגודל האור שלו מכיוון שהוא דורש רק שלושה רוטורים, שהם תצורה בעלות נמוכה למדי. במקביל, זה יכול להיות גם כוח הרמה נמוך בגלל המספרים המוטוריים.

Quadrotor

זהו הסוג הפופולרי והנפוץ ביותר של ריבוי סמים הקיימים בצורות X ו- H. אז, ארבעה מנועים ממוקמים על מסגרת סימטרית, וכל זרוע בדרך כלל היא 90 מעלות זה מזה בתצורת X4. שני מנועים הופכים לכיוון בכיוון השעון, ואילו השניים הנותרים מסתובבים בכיוון השעון בכיוון השעון כדי לייצר כוחות מנוגדים כדי להישאר מאוזנים. לפיכך, הוא משיג ביצוע אידיאלי ליציבות, זמן טיסה ומחיר.

משושה

ההקסקופטר ממוקם על מסגרת סימטרית, וכל זרוע היא בדרך כלל 60 מעלות. ה- hexadecopter כולל יותר מנועים מאשר ה- Quadrotor כדי לשפר את היציבות והכוח. מזל'ט זה יכול גם לשפר את זמן ההתערבות של יתירות גבוהה כך שגם אם המנוע של מזל'ט נכשל לאורך כל הטיסה, הוא יכול לעבוד נכון באוויר ובאדמה בצורה מאובטחת. אֲבָל, מנועים תהיה צריכת חשמל רבה יותר, לפיכך, זמן הטיסה יופחת. כך שזה יכול להיות דומה גם לרבע-סופטר בו שלושה מנועים מסתובבים בכיוון השעון ושלושת האחרים הופכים ל- CCW כדי לייצר כוחות הפוכים כדי לשמור על איזון.

אוקטוקופטר

מל'ט אוקטוקופ כולל בדרך כלל שמונה רוטורים עם יציבות וכוח חזקים. זה לוקח עומס גדול יותר עם רוח חזקה יותר הִתנַגְדוּת ו מזל'ט זה נראה דומה לרבעון משודרג והקסדקופטר. אלה משמשים לעתים קרובות למטרות מקצועיות או סרטים וניתן למקם אותם בעדשות ומצלמות כבדות יותר. צריכת האנרגיה שלה מהירה, וגודל מסגרת המל'ט גדול בגלל העלייה במספר המנועים.

מזל'ט רב-רוטורי קואקסיאלי

זהו סוג מיוחד של מזל'ט רב-רוטורי המכונה מזלט X8 קואקסיאלי, המשתמש בשמונה מנועים המסודרים על ארבע זרועות. ניתן לשדרג אותו עם יותר כוח ופחות מקום. הוא כולל קבוצה של רוטורים הממוקמים על צירים קונצנטריים עם ציר סיבוב דומה אך מסתובבים בכיוונים הפוכים. המוצר שלנו MX860 מאמץ את מסגרת המזל'ט הקואקסיאלית X8 המשקפת את תכונות העומס הקטנות בגודלן ותכונות העומס הגדולות.

רכיבי מל'ט רב -לוטוריים

מזל'ט רב-רוטורי מיוצר עם שונה רכיבים, הכוללים מנועים, מסגרות, מדחפים, בקרי מהירות אלקטרונית, בקרי טיסה, סוללה ומערכת שלט רחוק, אשר נדונים להלן.

מִסגֶרֶת

המסגרת במל'ט עובדת כמו עמוד שדרה, המספק נקודות הרכבה בעיקר לכל שאר הרכיבים. הוא מיוצר במיוחד עם חומרים בעלי חוזק גבוה וקל משקל כמו סגסוגת אלומיניום או סיבי פחמן. העיצוב שלו משפיע על המשקל, היציבות והגודל הכולל של המל'ט.

מנועים

המנועים של מל'ט זה מסייעים בסיבוב המדחפים על ידי מתן כוח וייצור מעלית ודחף. מל'טים אלה משתמשים בדרך כלל מנועי BLDC (DC DC) לאמינות ויעילות. סוג המנועים ומספר המנועים תלויים בעיקר בתצורת המזל'ט, כמו hexacopter או quadcopter.

מדחפים

מדחפים מחוברים למנועי המל'ט כדי לייצר מעלית ודחף על ידי מתן למזל'ט לעוף. אז צורתם וגודל המדחפים משפיעים בעיקר על מהירות המזל'ט, הרמה ותמרון. חומרי מדחף הם סיבי פחמן, פלסטיק או מרוכבים אחרים, בעיקר בהתאם לשימוש המיועד של המל'ט.

בקר טיסה

בקר הטיסה פועל כמו מוחו של המזל'ט המולטי-רוטור, המעבד מידע מחיישנים לשליטה על המנוע. לכן, היא אחראית לייצוב המזל'ט המולטי-רוטור בטיסה כדי לשמור על גובה כדי לבצע פקודות מהשלט הרחוק. בקרים אלה כוללים בדרך כלל סוגים שונים של חיישנים כמו תאוצה, מודולי GPS, גירוסקופים וכו '.

בקרי מהירות אלקטרונית

בקרי מהירות אלקטרונית משנים את הכיוון והמהירות של המנועים על ידי הבטחת שליטה מדויקת בתנועות המל'ט. כל מנוע כולל בדרך כלל בקרת מהירות אלקטרונית משלו, אחרת ESC רב ערוצי יכול לשלוט על מספר מנועים בו זמנית.

סוֹלְלָה

הסוללה של המזל'ט מספקת כוח לכל הרכיבים כמו המנועים, החיישנים, בקר הטיסה וכו '. אז קיבולת הסוללה מחליטה את זמן הטיסה של מזל'ט, וסוגים שונים של סוללות מספקים מאפייני ACT משתנים.

מערכת שלט רחוק

מערכת שלט רחוק מאפשרת למפעיל לשלוח הוראות למל'ט על ידי שליטה על נתיב הטיסה, המהירות והגובה שלו. השלט הרחוק כולל בדרך כלל משדר ומקלט, המתקשרים באופן אלחוטי עם המל'ט.

כמה רכיבים אחרים

כמה רכיבים אחרים של מזל'ט רב-רוטורי כוללים ציוד נחיתה, גימבל, מצלמה או חיישנים, מדחפים, GPS אַנטֶנָה וכו '

• ציוד נחיתה מספק תמיכה יציבה להמראה ונחיתה של מזל'ט.
• Gimbal היא מערכת ייצוב מכנית המכילה מצלמה או חיישנים שונים המאפשרת להם להישאר ברמה למרות תנועת המזל'ט.
• מצלמות או חיישנים משמשים לתפוס סרטונים, נתונים או תמונות.
• אנטנת ה- GPS של מזל'ט זה משמשת למיקום וניווט מדויק.

אגף קבוע לעומת מל'ט רב -טירוטורי

להלן ההבדל בין מל'טים עם כנף קבוע לעומת מל'טים רב-קרוטוריים.

כישלון מל'ט רב -לוטורי

כשל במזל'ט רב -לוטורוטור יכול להיגרם על ידי מקורות שונים כמו פגיעה במדחף, כשל מוטורי ובעיות במערכת בקרה.

• כישלון מדחף יכול לעיתים קרובות להתרחש בגלל נחיתות או התנגשויות גסות; לפיכך, זה יכול לגרום נזק להב, אפקט יציבות ובקרה.
• ניתן להבחין בכישלון מוטורי בשיטות מסוימות כמו חיישנים פיזואלקטריים, ועוזרים לזהות ולהפחית את ההשפעה של פירוט כזה.
• כשל במערכת בקרה יכול להוביל לטיסה לא מאוזנת, ולהדגיש את הדרישה למערכות סובלנות לתקלות חזקות.

גורמים אחרים

הגורמים האחרים של מל'טים רב -קרוטוריים כוללים בעיקר את הדברים הבאים.

• תנאים סביבתיים כמו גשם, תנאי מזג אוויר ורוח גבוהה יכולים גם הם הסיבה העיקרית לכישלונות מזלט.
• שגיאות מפעילים כמו טיפול לא הולם ומציאת כיוון יכולות להוביל גם לאסון.

כישלונות מזל'ט שמוטלים

• ביצוע מערכות גילוי תקלות בזמן אמת, כמו אלה המשתמשות באלגוריתמי למידת IMU ובלמידה של מכונות, הוא בסיסי לאזהרה מוקדמת.
• פיתוח מערכות בקרה יכול להחזיר לצורך פירוט מוטורי או תקלות שונות אחרות, המאפשרות לנחיתה מאובטחת אחרת תמרוני חירום.
• שימוש ברכיבים מיותרים כמו בקרי טיסה או מנועים מרובים יכול לשפר את הבטיחות והאמינות.
• תחזוקה שוטפת ובדיקה של רכיבי מזל'ט נחוצים כדי למנוע כישלונות.

יתרונות וחסרונות

ה יתרונות של מל'טים רב-רוטוריים כלול את הדברים הבאים.

• מל'טים רב-רוטוריים בולטים במרחבים צמודים עם תנועה ובקרה מדויקים, אפילו בתנאים בריזים.
• התכנון והסיוע לטכנולוגיית הטיסה המסייעת שלה.
• אלה יכולים להמריא ולנחות אנכית על ידי ביטול הדרישה של ציוד ושיגור מסלולי מסלול מיוחד.
• מל'טים אלה יכולים לרחף במקום, לעוף בכמה כיוונים ולבצע תמרונים אוויריים מורכבים.
• מל'טים אלה זולים יותר בהשוואה למל'טים עם כנף קבוע.
• מל'טים רבים רב -טירוטוריים הם ניידים וקומפקטיים.
• אלה יכולים להיות בעלי חיישנים וציוד מתמחים.
• הם חלים בשדות שונים.
• מספר הרוטורים של מזל'ט זה מספקים יתירות בכך שהם מאפשרים למזל'ט להמשיך לטוס גם אם מינימום מנוע אחד נכשל.

ה חסרונות של מל'טים רב-רוטוריים כלול את הדברים הבאים.

• למל'טים רב-רוטוריים יש מהירות וסיבולת מוגבלת, מה שהופך אותם לבלתי הולמים לניטור סיבולת ארוכה, מיפוי אווירי בקנה מידה גדול, בדיקות למרחקים ארוכים וכו '.
• הם מאוד לא יעילים וזקוקים להרבה אנרגיה כדי להילחם בכוח המשיכה ולשמור עליהם באוויר.
• אלה מוגבלים לכ 20 עד 30 דקות עם טכנולוגיית הסוללה הנוכחית תוך נשיאת עומס מצלמה קל.
• מל'טים רב -לוטוריים הם בעלי מהירויות וטווח נמוכים יותר וזמן טיסה מוגבל בהשוואה לסוגים אחרים של מל'טים.
• אלה רגישים לרוח, המשפיעים על התאמתם למשימות למרחקים ארוכים או בקנה מידה גדול.

יישומי מזל'ט רב -לוטורוטוריים

ה יישומים של מל'טים רב-רוטוריים כלול את הדברים הבאים.

• מל'טים רב-רוטוריים תופסים תמונות וסרטונים באיכות גבוהה מנקודת מבט אווירית בלעדית.
• הם עוקבים אחר תנועה ואזורים עוקבים אחר כך כדי לספק נתונים חזותיים בזמן אמת למטרות בטיחות.
• אלה מצוידים בשונה חיישנים זה לוכד מידע גיאוגרפי מפורט עבור דגמים, יצירת מפות וניהול סקרים טופוגרפיים בתחומים שונים.
• הם יכולים לגשת לאזורים שקשה להגיע אליהם על ידי הפעלת בדיקות של קווי חשמל, גשרים ותשתיות להפחתת עלויות וסיכונים.
• ניתן להשתמש בהם למשימות כמו ריסוס הדברה וריסוס דשנים, מדידות קרקעות בשדות חקלאיים ומעקב אחר יבול,
• מל'טים אלה הם בעלי ערך להערכת אזורי אסון או איתור נעדרים.
• חוקרים משתמשים בו למגוון מטרות מדעיות כמו סקרים גיאולוגיים, מחקר ביולוגי ומחקרים אטמוספריים.

לפיכך, זוהי סקירה של מל'טים רב-רוטוריים, עבודתם והיישומים שלהם. אז הדוגמאות של מל'טים מרובי-רוטור הם: Tri-Copters משתמשים בשלושה רוטורים; מרובעים מרובעים משתמשים בארבעה רוטורים, הקסא-סופרים משתמשים בשישה רוטורים, ואוקטו-עמים משתמשים בשמונה רוטורים. ביניהם, מל'טים Quadcopter הם סוג מזל'ט פופולרי מאוד. לפיכך, הנה שאלה עבורך: מהי מזל'ט?