کوادکوپتر، پهباد یا هر نام دیگری که روی آن می‌گذارید، مهم نیست. این دستگاه‌های پرواز کوچک بسیار جذاب هستند و پرواز با آن‌ها سرگرم‌کننده و هیجان‌انگیز است. برای کسانی که علاقه‌مند هستند بدانند نحوه کارکرد کوادکوپتر ها چیست و کوادکوپترها چگونه کار می‌کنند، در این مقاله به سؤالاتشان پاسخ می‌دهیم.
کوادکوپتر های باکلاس و قیمت عالی هستید می توانید روی دکمه زیر کلیک کنید
از دیگر محصولات سایما آرسی می توان به کوادکوپتر های دوربین دار ، کوادکوپتر های ارزان قیمت ، کوادکوپتر های بدون دوربین و کوادکوپتر های حرفه ای اشاره کرد.
فهرست مطالب
نحوه کارکرد کوادکوپتر ها به چه صورت است؟
تنها کمی تجربه لازم است که بعدازآن کار کردن و پرواز دادن کوادکوپتر برای شما، مانند یک امر غیرارادی راحت شود. شما غلتک‌ها را بر روی ریموت کنترل حرکت می‌دهید و سپس آن را به طرفین هدایت می‌کنید. دیگر لازم نیست به این فکر کنید که موتورها چگونه کار می‌کنند و یا ملخ‌ها در چه وضعیتی هستند.
حالا فرض کنید کوادکوپتر شما به‌درستی پرواز نمی‌کرد. ممکن است در یک‌جهت کشیده شود یا به‌آرامی و ثبات معلق نباشد. درک نحوه عملکرد کوادکوپتر و پرواز به شما کمک می‌کند تا مشکل را در موتور یا ملخ‌ها پیدا کنید، به‌خصوص اگر بازرسی بصری ایرادی را نشان ندهد.
هنگامی‌که طراحی پروانه کوادکوپتر و رانش موتور را درک کردید، می‌توانید تغییراتی در کوادکوپتر خود ایجاد کنید، مانند برداشتن دوربین، تعویض باتری‌ها و … .
برخی اصطلاحات مهم در نحوه کارکرد کوادکوپتر ها
Pitch، yaw و roll. این اصطلاحات به سه بعد اشاره دارد که یک هواپیما در حال پروازآزاد است تا حول محورهای مشخصی در سه بعد جابجا شود. Pitch به دماغه هواپیما که بالا یا پایین می‌رود اشاره دارد. تعریف دیگری که می‌توان برای آن گفت، چرخش در حول محور عرضی کوادکوپتر است. از طرف دیگر Yaw به چرخش دماغه هواپیما به چپ یا راست اشاره دارد. شما به‌سادگی می‌توانید این را به‌عنوان دوران حول محور عمودی در نظر بگیرید. برای درک Roll به محوری فکر کنید که از جلو به عقب هواپیما می‌رود. این محور را محور طولی می‌گویند. هنگامی‌که یک هواپیما می‌چرخد، این دسترسی را روشن می‌کند. شما همچنین می‌توانید رول را به‌عنوان یک شیب در نظر بگیرید.
نحوه کارکرد موتور کوادکوپتر ها
کوادکوپترها به چهار موتور مجهز هستند. دو تا از این موتورها در جهت عقربه‌های ساعت و دوتای دیگر در خلاف جهت آن‌ها می‌چرخند. به‌عبارتی‌دیگر موتورهایی که روی یک محور قرار می‌گیرند، در یک‌جهت می‌چرخند. بدون موتور کوادکوپتر شما به هیچ کجا پرواز نخواهد کرد.
اکثر کوادکوپترها از موتورهای براشلس استفاده می‌کنند. کوادکوپترهای ارزان‌قیمت اغلب از انواع برس‌دار استفاده می‌کنند. موتورهای براشلس از یک روتور با یک آهنربای دائمی و تعدادی آهنربای الکتریکی در اطراف آن تشکیل‌شده‌اند که به آن‌ها قطب نیز می‌گویند. موتورهای براشلس می‌توانند از 2 تا 14 قطب داشته باشند. هر چه تعداد قطب‌ها بیشتر باشد، می‌توان موتور را با دقت بیشتری کنترل کرد.
موتورهای براشلس سه سیم دارند، این سیم‌ها موتورها را سه عبارت کنترل می‌کنند. با تغییر اتصالات روی این سیم‌ها می‌توانید موتور را در جهت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید.
از مشخصه‌های کلیدی موتورهای کوادکوپتر چیست؟
یکی از مشخصاتی که در موتورهای کوادکوپتر خیلی مهم است، امتیاز Kv آن است. برخی به‌اشتباه ممکن است آن را مخفف کیلوولت در نظر بگیرند؛ اما این یک نوع رتبه‌بندی برای تعداد دور موتور در دقیقه برای زمانی است که یک اختلاف پتانسیل یک ولتی به آن اعمال می‌شود.
رتبه‌بندی KV معمولی برای کوادکوپترها بین 500 تا 2500 است. یک موتور با مقدار کمتر این پارامتر، می‌تواند یک ملخ بزرگ را به حرکت درآورد و نیروی رانش بیشتری ایجاد کند.
کوادکوپترهایی که بیشتر از 1 کیلوگرم وزن داشته باشند، باید از موتورهایی با رتبه‌ی KV بین 700 تا 900 استفاده کنند. کوادکوپترهای بین نیم تا یک کیلوگرم 900 تا 1300 و آن‌هایی که کمتر از نیم کیلو هستند، 1300 تا 2200 مناسب است.
نحوه کارکرد شناوری کوادکوپتر چگونه رخ می‌دهد؟
یک کوادکوپتر می‌تواند شناور بماند. این کار با اعمال نیروی رانشی مساوی به هر چهار موتور خود امکان‌پذیر است. اگر هم بخواهید ارتفاع را تغییر دهید باید به‌صورت هم‌زمان هر چهار موتور یک افزایش در نیروی رانشی را تجربه کنند.
تنظیم Yaw در کوادکوپتر
برای آن‌که کوادکوپتر را ازلحاظ تنظیم Yaw یا چرخش به سمت چپ یا راست، آماده شود، باید به یکی از جفت موتورهای /آن نیروی رانشی بیشتری نسبت به دوتای دیگر اعمال کرد. مثلاً به دو موتور چرخنده در جهت عقربه‌های ساعت یک نیرو وارد کند که به طرفین حرکت کند.
تنظیمات Pitch و Roll
برای آن‌که این دو مورد را تغییر دهید، تنها کافی است که بر روی یکی از موتورها نیروی رانشی بیشتر و موتور مقابل نیروی رانشی کمتر را اعمال کنید. به‌عنوان‌مثال، کوادکوپتر می‌تواند با اعمال نیروی رانش بیشتر به موتور چرخان در جهت عقربه‌های ساعت در جلو و نیروی رانش کمتر به موتور چرخان در جهت عقربه‌های ساعت که دقیقاً در عقب است، Pitch خود را تنظیم کند.
نحوه کارکرد ملخ ها در کوادکوپتر
قطر و Pitch دو مشخصه اساسی یک ملخ هستند. درمجموع دو ملخ در جهت عقربه‌های ساعت و دوتای دیگر در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخند.
قطر ملخ به‌اندازه آن اشاره دارد. افزایش قطر باعث افزایش راندمان ملخ می‌شود و در عوض جریان بیشتری از موتور را به خود اختصاص می‌دهد.
ملخ‌ها دارای Pitch و قطرها متفاوتی هستند. علاوه‌برآن برای ساخت ملخ‌ها می‌توان از پلاستیک، فیبر کربن و یا حتی چوب استفاده کرد. ملخ‌های کوچک با قطر کمتر از 8 اینچ برای مسابقات و آکروباتیک همراه با موتورهای KV بالا استفاده می‌شود. ملخ‌هایی با قطر بیش از 8 اینچ با موتورهای KV کم در طرح‌هایی که برای بلند کردن محموله‌های سنگین مانند دوربین‌های فیلم‌برداری استفاده می‌شوند، کاربرد دارند.
تطبیق ملخ با موتورها نیز یکی دیگر از عوامل پایداری کوادکوپتر است. زمانی که دوربین حمل می‌شود، این نکته اهمیت بیشتری دارد. باری کوادکوپتر بزرگ که محموله‌های سنگین را حمل می‌کند. ملخ‌های بزرگ با موتورهای KV کم، گزینه‌ی مناسبی است.
کنترل‌کننده سرعت الکترونیکی یا ESC
Electronic Speed Controllers دستگاهی است که موتورهای کوادکوپتر را کنترل می‌کند. برای هر یک از موتورها یک برد ESC لازم است. هر ESC دارای سه مجموعه سیم خواهد بود. سه سیم heavy-gauge وجود دارد که به سه سیم موتور براشلس شما متصل می‌شود. دو سیم heavy-gauge دیگر به برد توزیع برق شما متصل می‌شوند، این ولتاژ را به ESC و موتورها می‌رساند. همچنین سه سیم کوچک‌تر وجود خواهد داشت که به کنترلر پرواز شما متصل می‌شود.
ESC باید برای کنترل حداکثر جریانی که موتور شما مصرف می‌کند درجه‌بندی شود. همیشه عاقلانه است که یک ESC را انتخاب کنید که بالاتر از حداکثر جریان موتور باشد.
نحوه کارکرد فایت کنترل ها در کوادکوپتر ها
کنترل‌کننده‌های پرواز یا Flight Controllers به‌عنوان مغز کوادکوپتر به‌حساب می‌آیند. این قطعه سرعت موتورها را با ارسال سیگنال به ESC ها کنترل می‌کند. کنترلرهای پرواز پیشرفته دارای ویژگی‌های بیشتری هستند و با حسگرهایی مانند ژیروسکوپ، شتاب سنج، GPS و مغناطیس‌سنج همراه می‌شوند. کنترلرهای پرواز ساده فقط حاوی ژیروسکوپ هستند و برای اکثر مبتدیان کاملاً کافی است.
کنترلرهای پرواز درواقع کامپیوترهای کوچکی هستند و به همین دلیل می‌توان آن‌ها را با اتصال به رایانه برنامه‌ریزی و به‌روز کرد. باوجود پیچیدگی، کنترلرهای پرواز درواقع آن‌قدر گران نیستند.
نحوه کارکرد سایر قعطات در کوادکوپتر ها
قطعاتی دیگری مانند باتری‌ها، IMU، بدنه و … وجود دارد که می‌توانند نقش‌های اساسی را به‌نوبه‌ی خود در نحوه کارکرد کوادکوپتر، داشته باشند.
زمانی که شما با این قطعات و نقش آن‌ها آشنا شوید، در صورت اختلال در عملکرد کوادکوپتر می‌توانید تشخیص دهید که از کدام قطعه نشات می‌گیرد. بااین‌حال پیشنهاد می‌کنیم که از تعمیر کردن کوادکوپتر توسط شما و یا افرادی که تخصصی در این زمینه ندارند، خودداری کنید و آن را به متخصصین بسپارید.
