ドローンとは - コンポーネント、機能、およびそのアプリケーション

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ドローンはすぐに現代の最もエキサイティングなテクノロジーの1つになりました。魅力的な愛好家、エンジニア、映画製作者、さらには農家でさえあります。あなたが無人の航空機の世界(UAV)の世界を探求し始めたばかりであろうと、ドローンがどのように機能するかについて興味を持っている人であろうと、このチュートリアルはあなたに強固な基盤を与えます。


ドローンとは何ですか?

UAV(無人航空機)とも呼ばれるドローンは、人間のパイロットが搭載されていない航空機です。コントローラーを使用している人によってリモートで制御されるか、事前にプログラムされた飛行パスとオンボードコンピューターを通じて自律的に制御されます。ドローンには多くの形とサイズがありますが、初心者にとって最も一般的なタイプは Quadcopter - 4つのローターを備えたドローン。



  ドローン
   ドローン

ドローンの基本コンポーネント

典型的なクアッドコプタードローンの主要な部分を分解し、それらの役割を理解しましょう。

フレーム

  • 目的: 他のすべてのコンポーネントを一緒に保持するスケルトンまたはシャーシ。
  • 材料: 通常、炭素繊維やプラスチックなどの軽量材料で作られています。
  • デザイン: 振動、着陸、軽微なクラッシュを処理するのに十分な強さでなければなりません。
  フレーム
フレーム

プロペラ

  • 関数: モーターの回転を回転させて空気を下に押して、モーターの回転を揚力に変換します。
  • 種類: 時計回り(CW)と反時計回り(CCW)の安定性を維持します。
  • 注記: プロペラのサイズとピッチは、ドローンの処理方法とそれがどれだけ速く進むことができるかに影響します。
  ドローンプロペラ
ドローンプロペラ

このリンクを参照して、 ドローンプロペラ



モーター

  • タイプ: 通常、より高い効率と耐久性のためのブラシレスDCモーター。
  • 役割: プロペラを高速で回転させて、リフトを作成し、操縦を可能にします。
  • 各モーターは、特定のプロペラ方向(CWまたはCCW)とペアになっています。
  ドローンモーター
ドローンモーター

フライトコントローラー(FC)

  • ドローンの「脳」。
  • センサー(ジャイロ、加速度計、コンパス)からデータを処理し、モーターを制御します。
  • リモートコントローラーから安定性、バランス、およびユーザーコマンドを決定します。
  ドローンのフライトコントローラー
ドローンのフライトコントローラー

電子速度コントローラー(ESC)

  • 各モーターがスピンする速さを調節します。
  • フライトコントローラーからコマンドを取り、各モーターに送信される電源を調整します。
  • 方向、バランス、速度を制御するために不可欠です。
  電子速度コントローラー
電子速度コントローラー

バッテリー

  • ドローン上のすべての電子機器をパワーします。
  • 通常、高エネルギー密度で知られているリポ(リチウムポリマー)バッテリー。
  • バッテリーのサイズは、飛行時間とドローンの重量に影響します。
  ドローンバッテリー
ドローンバッテリー

送信機と受信機

  • 送信機(TX): あなたの手のリモートコントロール。
  • レシーバー(RX): ドローンに接続されていると、送信機から信号が受信されます。
  • ドローンの動き(スロットル、ピッチ、ヨー、ロール)を手動で制御するために使用されます。
  送信機と受信機
送信機と受信機

GPSモジュール(オプションですが共通)

  • 帰りの家(RTH)、自律飛行経路、正確なナビゲーションなどの機能を可能にします。
  • 長距離または屋外のフライトに不可欠です。
  GPSモジュール
GPSモジュール

カメラ(オプション)

  • 写真、FPV(一人称ビュー)、またはコンピュータービジョンアプリケーションに使用されます。
  • アナログ(FPVレース用)またはデジタル(高解像度の写真やビデオ用)にすることができます。
  ドローンカメラ
ドローンカメラ

関数

ドローンの各コンポーネントとその目的については、以下で説明します。

  PCBWAY

成分

目的

フレーム

すべてを一緒に保持します

プロペラ

リフトを生成します

モーター

プロペラを運転します

ESC

モーター速度を制御します

フライトコントローラー

脳として機能します

バッテリー

システムに動きます

TX/RX

ユーザーとドローンの間の通信

GPS

ナビゲーションと自律飛行

カメラ

ビデオ/画像をキャプチャする(インストールされている場合)

これらの部品はどのように連携しますか?

  • コントローラーにジョイスティックを押すと:
  • 送信機はコマンドを受信機に送信します。
  • フライトコントローラーはコマンドを処理し、ESCを介して各モーターの速度を調整します。
  • それに応じて、プロペラは回転し、ドローンの位置(上、下、回転、傾き)を変更します。
  • GPSがアクティブな場合、ドローンは安定したホバーとナビゲーションに衛星データも使用します。

ドローンはどこで使用されていますか?

ドローンは、さまざまな業界やアプリケーションで使用されています。

  • 航空写真とビデオ撮影。
  • 農業(作物の監視と噴霧)。
  • 配信とロジスティクス。
  • マッピングと調査。
  • 軍事監視。
  • 捜索と救助。
  • 趣味の飛行とレース。
  • 作るために使用されます ドローンプロジェクト

これはです ドローンの概要 または無人航空機 - 基本とコンポーネントの初心者向けガイド。研究開発が続くにつれて、ドローンは、将来のためにさらに多用途で効率的で不可欠なツールになるように設定されています。