Коптер что это такое

Что такое квадрокоптер, зачем он нужен, кто его придумал и как он устроен?

Приветствуем всех, кто не безразличен к БПЛА и по этой причине оказались на страницах нашего сайта! Что такое квадрокоптер? Как и кем был разработан? Почему он стал таким популярным сегодня? Как летает, как устроен, и для каких целей предназначен? Зачем и для чего он нужен?

Пожалуй, это основные вопросы, которые интересуют новичков в беспилотном пилотировании. Приобретение первого дрона – дело ответственное, ведь от того, каким он окажется, во многом зависит ваш дальнейший интерес и увлечение коптерами в принципе.

Именно поэтому важно иной раз обратиться к истокам, чтобы иметь общее представление о таких современных гаджетах, знать, чего от них ожидать, понимать принцип работы квадрокоптера и т.п. Все эти и другие аспекты мы постараемся осветить сегодня более подробно.

Что такое и зачем он нужен?

Квадрокоптер – англоязычный термин, дословно переводимый на русский, как «четырехвинтовой вертолет». Но что это означает на практике? По сути, это беспилотник (летательный аппарат на ДПУ), оснащенный четырьмя винтовыми пропеллерами. Управление осуществляется посредством специального RC-пульта с земли.

На большинстве современных моделей дронов установлены миниатюрные видеокамеры, обеспечивающие возможности съемки в фото- и видеоформате с воздуха.

Как только первые квадрики появились на прилавках магазинов беспилотной техники на радиоуправлении, их цена едва ли могла привлечь обывателя. Но со временем стоимость таких гаджетов продолжала стремительно падать (собственно, она продолжает падать со времен своего появления до сих пор, а ценовой диапазон – расширяться до бесконечных пределов). Сегодня они доступны многим людям со средним достатком.

Появились и квады с камерой, которые стали настоящим бумом среди широких масс любителей БПЛА. Таким образом, сфера их применения существенно развернулась по всем фронтам, привлекая внимания людей всех возрастов, от школьников и дошколят, до людей пенсионного возраста, любителей и профи в сфере беспилотных полетов, любителей спортивных состязаний на мультикоптерах, журналистов, блогеров, репортеров и даже представителей военно-разведывательных структур.

Современные технологии дроностроения шагнули далеко вперед в последние годы. Но в большинстве случаев на вопрос о том, что такое коптер и каково его предназначение, люди склонны отвечать – это гаджет для развлечения и захватывающих любительских съемок с высоты.

Кто придумал?

История создания/разработки таких БПЛА уходит корнями в первую половину прошлого века. Первый действующий прототип всех действующих ныне любительских и профессиональных дронов, а также вертолетов появился в 1922 году и получил название «вертолет Ботезата». В рамках первых тестовых полетов ему удалось не только успешно подняться в воздух, но и поднять с собой на высоту до четырех метров груз весом около 450 килограмм.

Георгий Александрович Ботезат – тот, кто придумал квадрон, был гражданином США российского происхождения, изобретателем, естествоиспытателем и профессором Петроградского института высоких технологий.

Разработки первого в мире квадрона под его началом велись при финансовой поддержке армии США. Военным требовался летательный аппарат, который сможет производить вертикальные взлеты и посадки. Со временем проект был прикрыт из-за определенных технических трудностей.

Основная проблема состояла в обязательном наличии попутного ветра для полетов. Ученый так и не успел довести разработку и оптимизацию схемы вращения двигателей до конца.

Почему именно 4 мотора?

Испытания вертолета с 4-мя винтами начались под руководством Ботезета в 22-м году. Устройство квадрокоптера на основе четырехвинтовой конструкции еще в те времена было признано наиболее устойчивым и оптимальным с точки зрения полетных характеристик.

Благодаря многовинтовому принципу работы, аппарат становился легко управляемым. Для поворота достаточно было изменить положение носовой части коптера.

В более поздние времена, когда начальные квады на радиоуправлении обзавелись полноприводной винтовой системой, они получили абсолютный баланс и максимальный полетный контроль, а все недостатки квадрокоптеров были минимизированы за счет внедрения новых технологий и электроники. По сей день 4-моторный коптер — лучший и самый надежный с точки зрения конструкции, летных и технических характеристик.

Мультикоптеры

Мультикоптер – это альтернативный, вариант квадронов, превосходящий их по количеству моторов. Его несущие винты вращаются диагонально и в противоположных по отношению друг к другу направлениях.

Различаются мультикоптеры между собой количеством моторов. В современной практике помимо трех- и четырехвинтовых моделей встречаются гексакоптеры и октокопторы с 6- и 8-ю пропеллерами, соответственно. Количество винтовых элементов по большому счету определяет возможности пиковых нагрузок аппарата по массе, то есть то, сколько веса он сможет взять с собой на борт.

Устройство и принцип работы

Принцип действия современных коптеров предельно прост. Каждый несущий винт приводится в движение электромотором. Одна часть двигателей вращается по часовой стрелке, а вторая – против. Это позволило исключить из конструкции квада хвостовой винт и сложный в плане конструктивной реализации автомат перекоса.

Рама

Как правило, каркасная рама любого квадрика имеет X-образную форму. На конце каждого из четырех лучей закреплена винтомоторная конструкция, обеспечивающая аппарату необходимую летную тягу.

Часто для придания оригинальности кваду раму украшают имитацией кабины пилота, различными принтами и светодиодными огнями. К слову LED-подсветка выполняет не только декоративную функцию – зачастую она помогает пилоту ориентироваться в управлении и позиционировании квадрика, а также необходима для пилотирования в темное время суток.

Платы управления и полетный контроллер

Контроллерная плата – мозг любого дрона. Она отвечает за все бортовые программные функции, включая контроль оборотов двигателей, съемку интегрированной камерой, позиционирование в пространстве на основе GPS-координат, работу светодиодов, выполнение виражей, прием различных сигналов с ДПУ и многое другое.

Мотор

Большая часть любительских мультикоптеров оснащена двумя типами электродвигателей – коллекторными и бесколлекторными. Как правило, вторые используются в бюджетных, любительских и наиболее простых вариантах. Их мощности вполне достаточно для поднятия в воздух мало и средне весовых квадронов любительского класса.

Коллекторные двигатели имеют другую, более совершенную конструкцию и несколько иной принцип работы. Они лишены коллекторов и щеток. Магнитные элементы расположены вокруг вала и выполняют непосредственно роторную функцию. Таким образом, двигатель работает с более плавным контролем оборотов у винтов и с большей отдачей, что обеспечивает лучшую тягу, энергорасход и производительность.

Трансмиттер и Пульт управления

Трансмиттер, то есть передатчик сигнала или пульт управления – это основной контрольный элемент любого квадрика. Контроль осуществляется посредством радиоволн, излучаемых аппаратурой на определенной частоте (как правило, это 2,4ГГц для радиосигнала и 5,8 для AV-видеосигнала с большим радиусом покрытия).

Регуляторы оборотов

Регуляторы оборотов или контроллеры скорости полета отвечают за контроль мощности двигателей. Суммарный рабочий ток этих элементов должен превышать по своим показателям максимальный ток электромоторов. Среди основных параметров, о которых нужно знать, подбирая оборотные регуляторы самостоятельно, стоит отметить максимальный рабочий ток и диапазон рабочих напряжений.

FPV

В данном контексте аббревиатура FPV подразумевает трансляцию видео с бортовой камеры агрегата на принимающее устройство в режиме реального времени от первого лица. В качестве приемника могут использоваться очки VR, а также пилотный шлем или монитор трансмиттера/смартфона. Иными словами, технология позволяет видеть пилоту то, что «видит» дрон в момент планирования.

Подвес с камерой

Это важная часть любых мультикоптеров с функцией съемки. Подвесное крепление служит для соединения видеокамеры с корпусом аппаратика. Она может иметь несколько осей (обычно две или три), позволяющих вращать камеру для захвата изображения в различных направлениях.

Нередко подвес оснащается специальными демпферными подушками, которые призваны гасить вибрации и обеспечить качественную стабилизацию видео на аппаратном уровне.

Батарея

АКБ – это сердце квадронов, обеспечивающее зарядом винтовые моторы. Они могут иметь моноблочную или многоблочную структуру, от чего во многом зависит их емкость. Аккумуляторные блоки подсоединяются в электроники посредством специальных клемм и устанавливаются на борт в специальных блоках. Для многих моделей предусмотрена возможность замены АКБ на аналогичные или с большей мощностью.

Чтобы понять, можно ли использовать другую батарею, необходимо внимательно почитать описание или инструкцию к агрегату.

Почему так популярен?

Ошеломительную популярность эти устройства получили в последние несколько лет, во многом благодаря параллельному развитию мобильных и видеотехнологий. С появлением высокотехнологичных смартфонов и повсеместными селфи, актуальными стали и так называемые селфи-дроны – миниатюрные беспилотники с камерой, позволяющие делать отменные селфи и видео.

Сложности в управлении

Новичок на этапе обучения может столкнуться с некоторыми трудностями контроля. В основном они связаны с пространственной ориентацией аппаратика и координацией движений стиков, что, надо сказать, по началу действительно очень непривычно.

Однако для таких случаев многие производители (в частности бюджетных модификаций) предусмотрели такую полезную функцию, как Headless Mode. Она меняет ориентацию дрона таким образом, что пилоту не нужно задумываться о том, где у квадрона зад, а где перед.

БПЛА и современное законодательство

В настоящее время на законодательном уровне действуют определенные ограничения в контексте применения и использования квадрокоптеров. Например, каждый дрон весом 0,25 – 30 кг подлежит регистрации на территории РФ и подразумевает наличие у пилота полетной лицензии.

К тому же придется получать разрешение на полеты, для которого потребуется удостоверение летной пригодности, доступ к эксплуатации воздушного пространства и удостоверение правомерности БПЛА-пилотирования. Если планируется ведение съемки в определенных регионах, то потребуется также соответствующе разрешение.

Будущее дронов

На что еще способны и для чего нужны людям коптеры, кроме развлечений?

Уже сегодня довольно успешно применяются такие летательные аппаратики для помощи строительным бригадам при монтаже сложных, композиционных конструкций, в сельском хозяйстве, при съемках документальных фильмов формата BBC, и даже для транспортировки людей.

Последний пункт можно считать особо интересной, революционной перспективой в мире БПЛА. Отдельную статью, посвященную таким крупногабаритным беспилотникам вы можете найти на страницах нашего сайта.

Надеемся, статья оказалась полезной и познавательной для вас. Если так, подпишитесь на наши обзоры и расскажите о них друзьям/знакомым в соцсетях. Удачного освоения ваших первых беспилотников!

Что такое квадрокоптер и зачем он нужен?

Квадрокоптер (от англ. quadcopter — «вертолет с четырьмя винтами») — это беспилотный летательный аппарат с четырьмя пропеллерами, который обычно управляется пультом дистанционного управления с земли. Как правило, на нём устанавливается мини-камера, позволяющая вести в полёте фото- и видеосъёмку.

Жаль, что люди не летают как птицы. Наверно каждый мечтал увидеть свой город сверху, снять видео с большой высоты, насладиться необычной панорамой. И эта мечта, благодаря такому чудесному изобретению, как квадрокоптер, вполне может стать реальностью.

Раньше беспилотники можно было увидеть только в интернете или по ТВ, а об их приобретении большинство даже не задумывались из-за сумасшедшей цены. Но со временем такие гаджеты продолжали падать в стоимости, и сегодня все больше людей могут себе позволить приобрести квадрокоптер с камерой. Эти устройства с каждым днем набирают популярность во многих точках земного шара. Ими пользуются в вооруженных силах, различных государственных и коммерческих организациях, спецслужбах. Даже легендарная компания Google в своей работе применяет квадрокоптеры. Очень часто с помощью таких гаджетов снимают видеоклипы, свадьбы и прочие мероприятия. Квадрокоптеры с камерой, имеющей возможность транслировать видео, создают эффект присутствия при полете, а также одновременно записывают ролики. Данное устройство может проникнуть практически в любые, даже самые труднодоступные места.

Квадрокоптер на радиоуправлении

Квадрокоптер (он же коптер и квадролет) представляет собой маленький летающий аналог вертолета. Он имеет четыре винта, которые вращаются в противоположном направлении. Если сравнивать квадрокоптер с обычным радиуправляемым вертолетом, то первый обладает лучшей плавностью движения, а также большей маневренностью. Кроме того, коптер отличается низкими показателями шума, он не создает сильных потоков воздуха. Это позволяет использовать устройство не только для съемок в воздухе, но и в помещении. К квадрокоптеру можно присоединить любую легкую камеру.

Вы можете приобрести квадрокоптер у нас на сайте.

Рекомендации по покупке квадрокоптера

При приобретении коптера не стоит соблазняться на слишком низкую цену. Сегодня на рынке существует много дешевых подделок, большинство из которых являются обычными радиоуправляемыми вертолетами без возможности прикрепления камеры.

Безусловными лидерами среди профессиональных квадрокоптеров считаются гаджеты DJI Phantom. Да, их цена довольно высока, но оно того стоит. Самые известные и впечатляющие видео были засняты именно посредством коптеров этого бренда.

Чтобы сделать оптимальный выбор, следует знать основные характеристики квадракоптеров. Они могут записывать видео либо просто на флеш-карту, либо передавать изображение в режиме реального времени по видеоканалу. Второй вариант даст вам возможность проводить полет от первого лица, что конечно является большим преимуществом. Если вы не слишком ограничены в средствах, лучше приобрести модель с камерой, работающей в режиме реального времени.

В квадрокоптерах также может разниться количество каналов управления. По каждому из них может передаваться какой-то один из параметров, например, может изменяться скорость. В общем, чем больше будет таких каналов в характеристиках – тем лучше.

Квадрокоптер может продаваться с гироскопом и без. Гироскоп – это маленький датчик, который контролирует устойчивость и положение агрегата в полете. Он позволяет при боковом ветре зависнуть в воздухе. При отсутствии гироскопа коптер может сносить в стороны, в результате чего возникнет риск налета на какое-нибудь препятствие. Поэтому желательно приобрести модель, имеющую такой датчик.

Обратите внимание на дальность и продолжительность движения. Конечно, чем выше эти характеристики – тем будет лучше. Многие модели обладают продолжительностью полета около 15 минут, после чего возникает необходимость замены аккумулятора. Некоторые квадрокоптеры могут летать и дольше. Дальность полета определяется методом управления. Например, при wi-fi технологии дальность полета колеблется в диапазоне от пятидесяти до ста метров.

Можно ли собрать коптер самостоятельно?

Если вам не хватает продолжительности или дальности движения, можно попробовать собрать квадрокоптер самому. Если вы готовы рискнуть, владеете технологией пайки, хорошо разбираетесь в электронике и готовы потратить на это несколько месяцев, можно надеяться на хороший результат.

Однако при этом у вас не будет гарантии на коптер, да и не все компоненты будут сразу совместимы. Поэтому лучше не тратить время и силы, а приобрести уже готовый квадрокоптер.

Как выбрать квадрокоптер | Квадрокоптеры и гексакоптеры | Блог

За несколько прошедших лет квадрокоптеры совершили настоящую революцию среди миниатюрных беспилотных летательных аппаратов (дронов). Первоначально позиционируемые, как альтернатива радиоуправляемым вертолетам, квадрокоптеры быстро обошли их по популярности благодаря простому управлению и невысокой цене.

Высокий спрос подстегнул развитие технологий, и сегодня квадрокоптеры уже вовсю применяются в профессиональной деятельности – для аэрофотосъемки, съемки репортажей, доставки легких посылок, видеонаблюдения и многих других задач. Вне всякого сомнения, список этот в ближайшие годы будет только расширяться.

Множество производителей предлагают огромный выбор мультикоптеров для любых целей: от миниатюрных недорогих игрушек до тяжелых профессиональных моделей. И чтобы не ошибиться в выборе, следует разобраться в характеристиках современных дронов; понять, какие опции вам необходимы, а без каких вполне можно обойтись.

Виды квадрокоптеров

По размеру квадрокоптеры принято делить на классы в соответствии с размером диагонали (расстоянием между осями диагонально расположенных двигателей) – числа 200, 250, 350, 450 и т.д. в описании квадрокоптера как раз означают размер диагонали в мм. Квадрокоптеры до 200 размера принято относить к микроклассу.

Чем меньше размер квадрокоптера, тем он «игрушечней». Четкого разделения тут нет, бывают и полупрофессиональные модели микро-размера, и недорогие игрушки 350 класса. Но чем больше размер квадрокоптера, тем он более устойчив к воздушным потокам, а, следовательно, более приспособлен к полету на открытом воздухе.

По характеру использования квадрокоптеры разделяют на «игрушки» начального уровня, «любительские» – среднего уровня и профессиональные. Также можно выделить отдельный класс гоночных квадрокоптеров.

Квадрокоптеры начального уровня отличаются, в первую очередь, малым временем полета (около 10 минут) и малым радиусом действия (до 100 м). Как правило, такие модели не оснащаются GPS, датчиками удержания позиции и не приспособлены для полетов на открытом воздухе. Даже малейший порыв ветра способен унести такую модель из зоны приема радиосигнала и как она поведет себя дальше – неизвестно никому.

Модель начального уровня может использоваться для получения навыков пилотирования (при наличии на ней более-менее приличной FPV-камеры) или как игрушка для ребенка. В последнем случае обратите внимание на наличие защиты лопастей - скорость вращения винтов весьма высока, и отсутствие защиты может привести к травмам.

Квадрокоптеры любительского уровня уже могут держаться в воздухе 15-20 минут и удаляться от пульта на расстояние до километра. Для таких моделей крайне желательно наличие опций удержания высоты и удержания позиции.

Квадрокоптеры профессионального уровня способны проводить в воздухе продолжительное время и удаляться на километры. Они оснащены качественными GPS модулями, предотвращающими потерю дрона при отключении пульта – квадрокоптер самостоятельно вернется на точку старта по сохраненной в памяти локации.

Отдельная тема квадрокоптеров этого уровня – поддержка профессиональной фото- видеосъемки. Специализированные модели оснащены стабилизирующим подвесом камеры и имеют набор «операторских» функций – облет заданной точки с её съемкой, следование за оператором, изменение ракурса съемки и фокусного расстояния камеры и т.д.

Гоночные квадрокоптеры по многим параметрам попадают в любительские или даже игрушечные, но таковыми вовсе не являются. Радиус действия у них может быть невелик, навигационные функции могут отсутствовать, как и стабилизирующий подвес.

Отличительными особенностями гоночных дронов являются мощные двигатели, качественная FPV-камера с надежным каналом передачи и модульная конструкция – большинство «гонщиков» предпочитают собирать свои модели из отдельных элементов. Кроме того, частые для гоночных «квадриков» столкновения с препятствиями на высокой скорости постоянно приводят к поломкам винтов, лучей рамы и других деталей – модульная конструкция позволяет минимизировать затраты на ремонт.

Камера

Наличие камеры выводит квадрокоптер на более высокий уровень и значительно увеличивает интерес покупателей. Производители это понимают и сегодня камерой оснащены девять из десяти моделей даже в «игрушечном» сегменте. Однако камера камере рознь.

Самый печальный случай – когда дрон может только вести запись с камеры на флешку, а передавать видео оператору – не может. Смысла в такой камере мало, и подобные модели производятся скорее с расчетом на неопытного покупателя, не видящего разницы между наличием камеры и FPV.

FPV (First Person View – вид от первого лица) подразумевает возможность передачи видеопотока с камеры на пульт оператора в реальном времени. Если вы хотите ощутить чувство самостоятельного полета и научиться управлять дроном по камере, вам нужна модель именно с FPV. Но тут тоже есть тонкости.

Самые простые «квадрики» с FPV используют в качестве экрана смартфон оператора (обычно при этом на пульте есть крепление для смартфона).

С одной стороны, это сильно снижает цену комплекта за счет отсутствия в нем экрана. С другой стороны, чаще всего в таких комплектах передача видео (а порой – и управление) осуществляется по WiFi. То есть, для передачи данных, и сам квадрокоптер, и пульт постоянно должны быть в пределах действия вашей сети WiFi. Это сильно ограничивает радиус действия камеры и делает её подверженной помехам от других сетей WiFi. Обычно с такой камеры хорошее изображение без рывков и «подвисаний» бывает только в непосредственной близости (десятки метров) от источника сигнала WiFi.

Не надо путать передачу видео по WiFi с цифровой передачей видео по специальным стандартам наподобие OcuSync, lightbridge или Dronebridge. Эти стандарты хоть и используют те же частоты и принципы связи, что и WiFi, но протоколы обмена данными у них другие и наличия сети WiFi они не требуют – передача данных идет напрямую от передатчика в дроне к приемнику в пульте.

Такие технологии обеспечивают наилучшее качество видеосигнала и используются в профессиональных моделях для выполнения качественной видеосъемки с воздуха. При этом некоторые модели так же используют экран смартфона для вывода видео, но передается оно в смартфон по USB-кабелю, подключенному к пульту.

Передача видеосигнала в аналоговом формате с выводом на экран пульта – оптимальное решение для FPV, обеспечивающее приемлемое качество изображения и высокую частоту смены кадров (fps).

Аппаратура для передачи аналогового видеосигнала стоит недорого, что и определяет её повсеместное использование в квадрокоптерах. Аналоговая передача видеосигнала используется в гоночных квадрокоптерах, в «приличных» моделях любительского сегмента и в профессиональных моделях – для управления дроном.

Если для управления картинки с жестко закрепленной FPV-камеры достаточно, то для воздушной съемки этого уже мало. Поэтому профессиональные «съемочные» дроны оснащены подвесами – механизированными кронштейнами для крепления камеры, обеспечивающими её стабилизацию при маневрах дрона и изменение ракурса по команде оператора.

Подвесы бывают 1, 2-х и 3-х осевые, способные скорректировать отклонения по одной, двум и трем осям соответственно.

Минимум для нормального видео – 2-х осевой подвес, одноосевой (которым оснащены некоторые любительские модели) компенсирует только «кивание» дрона, его «качание» такой подвес не компенсирует – видео будет дергаться.

Камеры на предназначенных для видеосъемки квадрокоптерах также используются более высокого уровня – с качественной оптикой, с возможностью съемки HD-видео с большим fps и т.д. Некоторые профессиональные квадрокоптеры не имеют в комплекте камеры – её требуется докупать отдельно, а иногда и вместе с подвесом.

Отличительная особенность профессиональных дронов для воздушной съемки – расширенные «операторские» возможности и интеллектуальные режимы съемки: облет, следование за объектом, съемка панорам и т.д.

Видео, снятое в автоматическом режиме "астероид".	Видео, снятое в автоматическом режиме облета.

Здесь можно отметить отдельный класс селфи-дронов – миниатюрных квадрокоптеров, имеющих малый радиус действия, управляющихся обычно со смартфона и предназначенных для съемки селфи-видео. Несмотря на «игрушечные» характеристики, такие квадрокоптеры обычно несут неплохую HD-камеру и зачастую обладают функциями интеллектуальной съемки, присущими профессиональным моделям.

Управление

Некоторые недорогие модели не имеют пульта ДУ в комплекте и управляются со смартфона – это сильно снижает цену квадрокоптера, но и радиус действия его будет ограничен зоной уверенного приема WiFi. Функциональность таких дронов невысока. Хотя для селфи-дронов, например, этого достаточно. Впрочем, возможность управления со смартфона или планшета есть и у многих «серьезных» моделей – если запускать дрон планируется в зоне уверенного приема WiFi, то можно не таскать с собой габаритный пульт, а воспользоваться смартфоном. Только не забудьте убедиться, что ОС вашего смартфона есть в списке совместимых операционных систем квадрокоптера.

Режим Headless Mode (или «новичок») используется при управлении дроном на визуальном контроле (а не с камеры FPV). В этом режиме система координат дрона связана с пультом, и он всегда будет удаляться от вас, когда вы наклоняете рычаг управления (стик) от себя и приближаться, когда вы наклоняете его к себе. В обычном же режиме система координат дрона связана с ним самим, и при наклонении рычага управления от себя он всегда летит вперед (туда, куда направлена камера), независимо от того, где находится оператор с пультом.

Если дрон не улетает от оператора дальше 100 м, управление обычно не вызывает сложностей – тем более, если оператор занят только управлением, не отвлекаясь на съемку. Если же квадрокоптер имеет больший радиус действия или оператору нужно больше внимания уделять съемке, а не управлению, то становятся необходимы некоторые вспомогательные функции:

Функции автовзлета и автопосадки позволяют поднимать и сажать дрон не в ручном управлении, а нажатием кнопки (или комбинацией кнопок). Это упрощает взлет и посадку, кроме того, функция автопосадки может помочь при потере связи с пультом или при потере визуального контакта с дроном – многие квадрокоптеры с автопосадкой при разрыве связи автоматически выполняют посадку.

Удержание позиции позволяет дрону зависать на одном месте при отпускании рычагов управления. Если этой функции у дрона нет, при отпускании стиков он может продолжать перемещаться с небольшой скоростью в произвольном направлении. Кроме того, удержание позиции позволяет дрону в некоторой степени компенсировать влияние ветра.

Реализуется удержание позиции с помощью пары датчиков: высоты и положения. Датчик положения может быть оптическим (когда контроллер анализирует изменение местности, снимаемой отдельной маленькой камерой) и на основе GPS-модуля. Высоту дрон также может получать с датчика высоты (барометрического или ультразвукового) или также от GPS-модуля. GPS-модуль предоставляет дрону куда больший функционал, чем просто удержание позиции. Однако следует помнить, что корректно функции GPS работают только после калибровки магнитного датчика (компаса). Если не калибровать компас перед запуском дрона, он может неправильно определить стороны света и не будет понимать, в какую сторону двигаться, чтобы достичь нужной точки.

Функция «возврат домой» позволяет дронам с GPS-модулем при потере сигнала с пульта автоматически вернуть квадрокоптер в точку взлета.

Функция «полет по точкам/маршруту» также доступна только при наличии GPS. Эта функция позволяет ввести в дрон координаты точек на местности и после взлета квадрокоптер автоматически последует по заданному маршруту; оператор при этом может сосредоточиться на съемке, не отвлекаясь на управление.

Тип двигателя. Двигатель в квадрокоптере может быть коллекторным и бесколлекторным. Коллекторные дешевле, бесколлекторные имеют большую мощность и больший ресурс. В профессиональных и гоночных дронах применяются бесколлекторные двигатели.

Вес дрона также имеет значение – и не только для ношения его в сумке. С 2016 года были утверждены поправки в Воздушный кодекс РФ, обязывающие регистрировать все беспилотные летательные аппараты массой более 250 грамм. Поправка должна была вступить в силу в 2017 году, но этого пока так и не произошло. Однако рано или поздно система учета заработает. Если вы собираетесь купить недорогой легкий квадрокоптер, то выбор модели весом до 250 грамм может уберечь вас от головной боли в будущем, когда закон вступит в силу.

Варианты выбора квадрокоптеров

Недорогой квадрокоптер начального уровня с FPV-камерой и передачей видео на экран смартфона поможет вам овладеть навыками управления дроном. Правда, запускать его следует в зоне уверенного приема WiFi от роутера.

Квадрокоптер с GPS не потеряется при потере сигнала от пульта.

Квадрокоптер с продолжительностью полета от 20 минут и дальностью от километра уже пригоден для выполнения серьезных задач.

Если вы любите скорость, выбирайте среди быстрых вадрокоптеров.

Если вы собираетесь пускать квадрокоптер на улице, выбирайте среди моделей с удержанием точки высоты, иначе потоки воздуха будут мешать управлению.

виды, как работает и управлять

Беспилотными летательными объектами мечтают обладать многие представители сильной половины человечества, начиная со школьной скамьи. Прежде чем приобретать аппарат, который на поверку вовсе не игрушка, мы рекомендуем узнать, квадрокоптер что такое и с «чем его едят». А именно, кто его придумал, что его поднимает в воздух, как работают его двигатели и какими опциями он может обладать. Итак, рассмотрим коптер — это что такое и как он работает:

С чего все началось?

Что такое квадрокоптер впервые показал русско-американский авиаконструктор Георгий Ботезат. Именно он в 1922 году сконструировал «праотца» современных высокотехнологичных дронов.

Это был аппарат, который имел четыре винта, весил 1600 килограмм. Именовался он вертолетом. В документах зафиксировано, что он поднимался в высоту аж в 4 метра с 450-килограммовым грузом.

Правда управление новым аппаратом вызывало дискомфорт. Дело в том, что из четырех винтом «руководящим» был один, который вращался с помощью двигателя. Мотор сложной трансмиссией передавал движение трем другим винтам.

Затем развитие детища Ботезата приостановилось, потому что американская армия отказалась от финансирования проектов в пользу более перспективных автожиров. Только в начале нашего века дроны обрели новую жизнь и стали такими, какими мы их знаем.

https://www.youtube.com/watch?v=ASChUYPXT0o

Какие бывают мультикоптеры?

Всеми известные квадрокотеры — это не что иное, как мультикоптеры. Что такое мультикоптеры? Это имеющий много моторов воздушный аппарат, пропеллеры которых вращаются в разных направлениях.

Мультикоптеры классифицируется по количеству винтов. Сейчас производители  представляют большое разнообразие моделей. Все они различаются полезной массой, то есть величиной, какой вес они могут поднять на борт.

Три винта — это трикоптер.

Четыре винта — всем известный квадрокоптер.

Шесть винтов — это гексакоптер.

Восемь винтов — это октокоптер. Он уже похож на пришельца с космоса.

Какие основные элементы коптера?

Есть элементы, без которых невозможно функционирование современного квадрокоптера.

Что такое они из себя представляют:

• Аккумулятор. Он бывает литий-полимерными (LiPo) и литий-ионными (Li-Ion). Чаще всего предпочтение отдают первым, потому что они на порядок безопаснее.
• Двигатели. Бывают коллекторные и бесколлекторные. Последние более долговечные за счет своей конструкции и издают меньше шума, что для аэросъемки — немаловажный момент.
• Контроллер ДУ — это пульт, аппаратура и трансмиттер.

Как работает квадрокоптер?

Что такое управление дроном, может почувствовать каждый пилот, который осуществит первый полет. А как дрон работает? Оказывается все просто. Это можно понять с помощью схемы.

Винты, а их бывает 3 / 4 / 6 / 8-мь, как рассмотрели выше, приводятся в движение с помощью двигателей. Одна половина моторов крутит пропеллеры по часовой стрелке, в другая — в противоположную сторону. Благодаря этой системе в работе не нужен хвостовой пропеллер и сложный автомат перекоса, которые нашли применение в конструкции вертолета.

Как происходит управление полетом?

Что такое квадрокоптер в действии? Это прежде всего работа несущих винтов, приводящихся в движение двигателем.

• Подъем происходит, когда увеличиваются обороты на всех несущих винтах.
• Спуск происходит, когда уменьшаются обороты всех пропеллеров.
• Квадр начнет движение в сторону, когда увеличатся обороты одной половины винтов и уменьшаться обороты другой половины.
• Дрон повернет, когда увеличатся обороты пропеллеров часовой стрелке, и уменьшаться  обороты тех, что работают против часовой.

Какие бывают моторы?

Дроны оснащают коллекторными и бесколлекторными моторами. Первые чаще всего применяют в конструкции недорогих квадрокоптеров, такое решение приводит к снижению стоимости беспилотника. Бессколлекторные двигатели используют в дронах полупрофессиональной и профессиональной категории.

• Коллекторные моторы на порядок дешевле бесколлекторных. Все дело в простом и понятном  механизме, основанном на работе щеток и коллектора. Вначале он работает бесперебойно, обороты высоки, но со временем постоянное трение щеток и коллектора приводит к перегреву и искрению. Износостойкость низка, а коэффициент полезного действия достигает 60%.
• Бессколлекторные моторы исключают в своем механизме работу щеток. Есть ротор с  магнитами и статор с катушками, которые создают электромагнитное поле. В итоге, коэффициент полезного действия достигает около 95%, а износостойкость невероятно низка. Но и цена на такой мотор довольно высока. Хотя некоторые бюджетные квадрокоптеры уже оснащают такими двигателями.

Как управлять?

Что такое полет квадроптера, ответит любой пилот. Коптер с камерой или без нее управляется с пульта, в частотном диапазоне 2.4-5.8Ггц. Бесперебойную работу дрона обеспечивает слаженная система всех высокотехнологичных элементов дрона. Это:

Акселерометр

• Микропроцессор — это «мозги» квадрокоптера. Он координирует работу всей системы, обеспечивает бесперебойность механизма и скорость выполнения команды.
• Гироскоп — без него беспилотник будет петлять к небе. Это важная часть «организма» дрона, которая стабилизирует полет по шести осям и делает его плавным.
• Акселерометр — это датчик, который «запоминает» положение квадрокоптера относительно горизонтали, посылает эту информацию контоллеру, который выравнивает дрон горизонально относительно земли.
• Барометр — это датчик, который обеспечивает плавное зависание аппарата на выбранной пилотом высоте. Допустим, если пользователь запутался в командах, то ему достаточно использовать стики пульта, чтобы дрон послушно завис в воздухе, ожидая очередных команд.
• Сонар — это ультразвуковой сенсор, которых нужен для автопосадки и удержания небольшой высоты. В высокотехнологичных дронах, типа Phantom 4 Pro, сонары — это уже сложные системы, которые применяются для определения препятствий на пути коптера и их успешного облета.
• GPS модуль — это тоже важнейший модуль, который теперь применяется даже в бюджетных моделях дронов. Он дает такое позиционирование, что квадрокоптер не потеряется даже в самых сложных погодных условиях и вернется домой. Целый набор полетных функций добавляется с его присутствием. Это «автовозврат», который обеспечивает безопасность дрона, если что-то пойдет не так и сигнал пропадет, опцию «Облет по точкам» и любимую следящую функцию блоггеров «Следуй за мной». Как правило, GPS уже появляется на борту линейки любительских коптеров. Однако, всем пилотам следует помнить, кто корректную работу беспилотника обеспечивает обязательная калибровка перед каждым полетом.

Какие бывают квадрокоптеры?

Современные производители предлагают такое разнообразие коптеров, что повышает сложность выбора в несколько раз.

Условно все, что предлагают современные производители можно разделить на:

• Квадрокоптеры для новичков: Обладают простейшим функционалом — как правило, микропроцессором, барометром и гироскопом, чтобы удержать коптер начального уровня «на плаву». Подходит для обучения.
• Любительские рекомендованы пилотам, которые уже имеют некоторый опыт управления. Как правило, применяются для вполне конкретных целей — аэросъемка или гонки с дронами. Именно поэтому коптер должен обладать необходимым набором функций для управляемого и динамичного полета.
• Профессиональные. Их отличает цена и высокотехнологичность. Применяют, как правило, в спасательных работах, или в военных спецоперациях, или  в геологических изысканиях. Поэтому такой квадрокоптер, собранный из высокоточных систем, обладает исключительной автономностью, дальностью полета, временем нахождения в воздухе, скоростью и бесшумностью.

Квадрокоптер что это такое - самыми простыми словами

Содержание страницы

Квадрокоптеры сегодня весьма популярны в различных сферах. Их используют не только ради удовольствия. Но сегодня не все понимают, что это такое на самом деле и в чем отличие от дронов. Стоит подробнее рассмотреть эти вопросы, чтобы внести ясность.

Что такое квадрокоптер?

Изучая квадрокоптер, что это такое и чем он отличается от других летающих устройств, необходимо разобраться в терминологии. Quadcopter – это вертолет с четырьмя винтами. Считается беспилотным аппаратом, который управляется пультом дистанционного управления с земли. Возможно оснащение прибора камерой видеонаблюдения, чтобы вести съемку во время полета. В некоторых случаях возможно получать изображение в режиме онлайн.

Другие названия данного прибора – коптер и квадролет. Вот его отличительные особенности:

• есть четыре винта, которые вращаются в противоположных направлениях;
• снизу может быть вмонтирована камера;
• управление происходит с помощью пульта управления.

В отличие от других аналогов, квадрокоптер обладает плавностью движения и высокими показателями маневренности. А еще у него низкие показатели шума, что весьма важно во время проведения съемки со звуком. Таким образом, данное устройство можно использовать в различных сферах.

Важно. В России есть определенные ограничения на запуск этих устройств. Это связано с тем, что они могут представлять опасность для самолетов.

Для чего нужен квадрокоптер?

Далеко не все знают, для чего он нужен и можно ли его использовать не только для удовольствия. Есть несколько сфер применения данных аппаратов и область их использования каждый год только растет. Стоит подробнее рассмотреть, где именно можно использовать эти приборы.

1. Сельское хозяйство. Поля очень большие, поэтому довольно сложно самостоятельно обойти их и оценить, есть ли проблемы в виде болезней и вредителей. Данное устройство позволит быстро облететь все поле и узнать, есть ли проблемные зоны, чтобы своевременно уничтожить проблему.
2. Медицина. Эти устройства помогают доставлять лекарственные препараты в труднодоступные зоны.
3. МЧС. Это министерство быстро взяло себе квадрокоптеры на вооружение. С их помощью можно обнаружить проблему, оценить уровень опасности, доставить различные приборы на место чрезвычайного происшествия и так далее.
4. Военные применяют их для проведения разведки.
5. Геологи также нуждаются в этих приборах, чтобы брать пробы грунта. Однако в этом случае необходимо немного модернизировать квадрокоптер.
6. Киносъемки и модельный бизнес. В этом случае возможно применение устройств для того, чтобы получить оригинальные кадры или обзорный вид. Дешево и качественно.

Необходимо выбирать модель, учитывая собственные потребности. Также сегодня можно выйти напрямую на производителей через специализированные площадки типа Made-In-China или Alibaba.com. Они готовы обсуждать создание нестандартных моделей для решения конкретно взятых задач. Модель Phantom 4 неплохо подходит для выполнения большинства задач.

Таким образом, квадрокоптер и его аналог нужен во многих сферах. Постоянно сфера использования расширяется, так как появляются на рынке более совершенные модели.

Phantom 4

Отличия квадрокоптера от дрона

Квадрокоптер и дрон являются аналогами. Эти устройства очень похожи друг на друга. Однако надо понимать, в чем разница, чтобы можно было выбрать правильную модель. Сначала нужно разобраться, в связи с чем возникла путаница в названиях.

Дело в том, что оба аппарата летают. Однако дрон является беспилотником. То есть для его работы не требуется участие оператора. Еще дроны могут передвигаться по земле и под водой: все зависит от конкретно взятой модели. То есть, его внешний вид может существенно отличаться.

Квадрокоптер считается видом мультикоптеров. Его можно отнести к виду дронов только в том случае, если отсутствует пилот. Таким образом, путаница возникла исключительно из-за работы маркетологов. Они заинтересованы назвать товар оригинально, чтобы можно было повысить на него цену.

Существуют управляется коптеры. Они имеют большие размеры и управляются людьми, которые находятся на борту. Тот же вертолет формально можно отнести к монокоптеру. У него есть только один винт. Правда, вертолеты дополнительно используют еще один – на хвосте. Только его ось вращения расположена иначе, поэтому его редко учитывают.

Что касается дронов или беспилотных движущихся объектов, то у них отличите в следующем:

• способ передвижения;
• функционал;
• удаленность управления;
• срок автономной работы;
• используемое программное обеспечение.

Некоторые из них можно использовать, даже, на других планетах.

Рекомендации по выбору квадрокоптера

Чтобы правильно выбрать оптимальную модель, стоит понимать, на какие технические характеристики нужно обращать внимание.

1. Полетные качества. Основными параметрами выступают маневренность, скорость, дальность работы и время автономного полета. Все это зависит от количества винтов, мощности мотора и веса самого изделия. Поэтому рекомендуется выбирать наиболее легкий прибор. Однако без дополнительных приспособлений он может оказаться бесполезным.
2. Количество винтов. Сегодня есть модели с тремя, четырьмя, шестью и восемью винтами. При этом все они объединяются, как ни странно, названием «квадрокоптер».
3. Частота, на которой осуществляется управление. Лучше выбирать модели, которые работают на 2,4 или 5,8 GHz. В этом случае другие приборы не будут мешать работе устройства.
4. Наличие камеры. Они могут быть от 0,3 Мп до тех, что поддерживают съемку в формате 4K. У компании Xiaomi есть неплохие бюджетные модели, которые позволяют выполнять качественную аэрофотосъемку.
5. Возможность использования дополнительных опций. Наиболее популярной считается подвес, который позволяет фиксировать угол обзора камеры для получения качественных снимков. Также есть и ряд других опций.
6. Наличие системы автоматического пилотирования, гироскопов и GPS датчиков. Это серьезно увеличивает стоимость прибора, зато позволяет его использовать в профессиональных областях.

Модели типа Hubsan X4 плохо сопротивляются порывам ветра, поэтому их рекомендуется использовать в полный штиль. Наиболее оптимальным вариантом может стать массивный гоночный дрон, если планируется его использовать не в качестве детской игрушки. Они могут достигать скорости 90 км/ч.

Hubsan X4

Заключение

Таким образом, сегодня квадрокоптеры необходимы не только для забавы. Они позволяют решать различные проблемы в разных сферах экономики. Но необходимо знать особенности использования этих приборов в России. Чтобы легально использовать эти летательные аппараты, их регистрируют. Данное требование актуально для всех устройств, которые весят более 250 граммов.

Перед запуском нужно предоставить план полета в ответственную государственную структуру, чтобы согласовать его. После рассмотрения документов оператор получает официальное разрешение на взлет в назначенный день, но с условием, что максимальная высота полета не будет превышать 50 метров.

Данные требования практически полностью копируют те, что были приняты в США. Он делает такую игрушку практически бесполезной, потому что для игры продолжительность 5 – 10 минут требуется пройти длительный этап согласования, а также потратить определенную сумму на регистрацию летательного аппарата. Но игнорирование этих требований приводит к штрафу на основании КоАП. Прецеденты в России уже были.

Квадрокоптеры

Для чего нужен квадрокоптер. Функции и технические характеристики дрона

Еще не так давно квадрокоптеры поражали воображение в основном в кино, а теперь они прочно входят в список желаемых предметов покупки. Но покупатель часто оказывается в растерянности при чтении большого списка характеристик и функций дрона, не зная, что именно ему нужно. Поэтому в статье мы кратко рассмотрим возможные области применения устройств, подробно рассмотрим их функции, характеристики и дадим советы по выбору.

Зачем нужен квадрокоптер

Может показаться, что квадрокоптер сродни радиоуправляемой машинке и предназначен только для развлечений. Но это далеко не так, хотя именно жажда развлечений и является одной из основных причин покупки дрона. Эффектной игрушкой не только интересно управлять, но и участвовать в любительских и профессиональных гонках, соревнованиях по трюкам. Сегодня даже есть школы, в которых обучают искусству управления дронами.
На втором месте оказалась возможность съемки. Так как сегодня модно выкладывать в социальные сети свои фото и видео с разных мест и событий, квадрокоптеры с камерами открывают для этого широкие возможности. Можно заставить дрон гнаться за спортсменами и постоянно держать их в кадре, снимать с разных ракурсов свадьбы, вечеринки, масштабные мероприятия или собственные трюки. Есть такие модели, которые умеют вести съемку даже под водой.
Другие области применения квадрокоптеров связаны с решением конкретных задач. Это может быть быстрая и экономичная доставка легких грузов или исследование труднодоступных мест. Охранные компании с помощью дронов держат в поле зрения важные объекты, а владельцы собак даже умудряются отправлять на прогулку вместо себя дрона, который присмотрит за четвероногим питомцем. Коптеры пригождаются для поднятия предметов на высоту, для охоты, при проведении спасательных и иных операций. И это далеко не полный список возможностей квадрокоптеров, поскольку из-за сочетания летных возможностей с цифровыми технологиями их функционал ограничен только фантазией человека.

Функции квадрокоптера

Рассмотрим базовые и специфические функции, которые помогут вам получить более детальные представления о возможностях устройства. Но в конкретных моделях присутствуют лишь некоторые из представленных ниже функций.
Функция удержания высоты и съемки. При наличии функции удержания высоты квадрокоптер способен как бы зависать в одной точке на определенной высоте. Она чаще всего используется для получения качественных фотографий, если на дроне есть камера.
Функция возврата домой. Эта возможность есть далеко не у каждого квадрокоптера, хотя без нее есть риск потерять агрегат. Были неоднократные случаи, когда дроны просто улетали от своих хозяев настолько далеко, что те не могли их найти. При наличии функции возврата коптер вернется в точку взлета, даже если потерял связь с пультом управления (в том числе по причине разряда аккумулятора).
Полет по определенной траектории. Такая функция позволяет вам задавать маршрут коптера. Это удобно во многих случаях, когда нет возможности управлять аппаратом или хочется лучше сконцентрироваться на съемке местности.
Функция автовзлета и автопосадки. При наличии такой возможности вам не нужно всякий раз управлять устройством до набора высоты и беспокоиться о том, что он улетит. Автопосадка — это все та же функция возврата домой, при которой дрон приземляется на месте старта.
Функция разных летных режимов. Дроны умеют подниматься по разным траекториям, что удобно для выполнения конкретных задач. Так, в режиме «Круг» (Circle) дрон облетит объект по кругу заданного диаметра в заданном направлении и вернется на место. Тем самым можно обеспечить, например, круговой обзор во время съемки. В режиме «Ракета» (Rocket) коптер стремительно взмывает вверх по прямой с направленной вниз камерой, в режиме «Спираль» (Helix) он будет подниматься над объектом, двигаться вокруг него по спирали, а в режиме «Дрони» (Dronie) — устройство поможет сделать селфи с воздуха.
Любителям игр понравится режим «Воздушный бой» (Infrared Battle), правда, он есть лишь на некоторых моделях. Дроны с таким режимом способны стрелять в противника инфракрасными лучами и подсчитывать «ранения». В результате команды могут соревноваться по достижению наибольшего числа очков в воздушных схватках. Еще одна функция для эффектных полетов — переворот на 360°. При ее задействовании дрон в воздухе переворачивается вверх ногами и затем снова поворачивается в свое обычное положение.
Функция разных режимов съемки. Здесь уже многое зависит от возможностей видеокамеры дрона. Режим Tripod обеспечивает плавную съемку без рывков, TapFly — это фактически полет по прикосновению, когда вы на смартфоне нажимаете конкретное место на картинке, например на горы, и коптер отправляется туда, облетая на пути все препятствия.
Active Track — это такой режим, в котором вы обводите рамкой конкретный объект съемки, после чего дрон все время держит его в кадре, используя так называемое компьютерное зрение, способность распознавать объекты и машинное обучение. Создать эффектные ролики поможет функция QuickShots, при включении которой съемка ведется в описанных выше режимах «Ракета», «Спираль» и других. Есть и другие режимы съемки, которые зависят от возможностей установленной на борту дрона видеокамеры.
Функция «Следуй за мной» (Follow me). Если у квадрокоптера есть эта функция, он может отслеживать координаты пульта управления или смартфона по GPS или держать в фокусе своей камеры движущийся объект и лететь вслед за ним (по технологии Active Track). В этом режиме дрон держится на определенном расстоянии, чтобы не мешать происходящему, и может вести его записи. Это удобно для съемки гонок, забегов, передвижения животных и других динамичных событий. Однако если дрон не умеет облетать препятствия, то запускать его в этом режиме можно только в свободном пространстве.
Функция управления дроном со смартфона. Если девайс способен подключаться к смартфону, то это открывает новые горизонты. Вы можете следить за тем, что он снимает, прямо на дисплее, вести онлайн-трансляцию в Youtube, управлять дроном со смартфона и другое. Но конкретные возможности зависят от функционала мобильного приложения и самого коптера.
Управление квадрокоптером жестами. Некоторые модели способны реагировать на движения ваших рук. В простом случае эти движения представляют собой поворот и наклон смартфона или пульта, оснащенного гироскопом и акселерометром. В более сложных моделях используется встроенная камера, способная различать определенные жесты. Например, взмахнув рукой, вы подзываете квадрокоптер к себе, раскрыв ладонь, вы отдадите коптеру команду приземлиться и так далее.

Характеристики квадрокоптера. Как выбрать квадрокоптер

Размеры квадрокоптера

При покупке дрона первым делом определитесь с его размерами, так как одни коптеры поместятся в карман, в то время как другие не влезут и в рюкзак. Микро- и минидроны имеют размеры менее 20 см в диаметре, в то время как их высота может и вовсе составлять пару сантиметров. Средние агрегаты находятся в диапазоне 20-45 см и являются наиболее популярными среди всех квадрокоптеров. Вы можете носить их с собой в сумке или рюкзаке и использовать для решения самых разных задач. Большие коптеры размером более полуметра из-за своих габаритов подходят далеко не для каждого случая. Однако именно они отлично справляются с решением специфических задач и используются профессионалами.

Тип двигателя квадрокоптера

Квадрокоптеры оснащают двигателями коллекторного и бесколлекторного вида. Первые из них получили широкое распространение из-за невысокой цены, поэтому ими оснащены многие модели на рынке. Однако вторые являются более надежными и выдают большую мощность. Если вы планируете использовать дрон в профессиональной деятельности, выбирайте устройство с бесколлекторным мотором.

Оборудование для съемки

Большим плюсом для дрона является присутствие видеокамеры, при условии, что она обладает хорошей разрешающей способностью и всем желаемым функционалом. Многие из описанных выше функций работают только на дронах с камерами. Еще одним важным элементом оборудования является стабилизатор. Это устройство обеспечивает плавность съемки во время движения дрона, защищая камеру от тряски.
Если вы выбираете коптер с камерой, обратите внимание на следующие характеристики. Режим съемки демонстрирует, какого качества картинку и видео может выдать камера. Например, запись «4K: 3840x2160p 24/25/30fps» означает, что в формате высокой четкости 4К разрешение составит 3840x2160p, а видео можно записывать с частотой кадров 24, 25 или 30 кадров в секунду. Чем больше разрешение, тем более детализированной будет картинка, но и больше места потребует на карте памяти. Частота кадров отвечает за плавность смены кадров: чем выше частота, тем меньше рывков будет в видеоролике. Вторая характеристика камеры — максимальный угол обзора (чем больше, тем больше охват территории съемки). Третья характеристика — функции съемки (о них мы говорили выше).

Летные свойства. Время полета квадрокоптера

В летных характеристиках важны в первую очередь время полета, скорости и летные функции (о последних поговорим позже).
Чем больше время полета коптера, тем дольше он сможет летать с одной зарядки. Здесь многое зависит от веса конструкции и емкости стоящего на ней аккумулятора. Многие модели способны находиться в воздухе всего десять минут или менее того, поэтому при желании управлять дроном дольше, присмотритесь к квадрокоптерам с продолжительностью полета в пределах 20-30 минут или более.

Летные свойства. Скорость полета квадрокоптера

Различают максимальную горизонтальную и максимальную вертикальную скорости. Первая показывает, как быстро устройство может перемещаться вдоль поверхности земли, второе — скорость взлета. Тут выбор делайте в зависимости от того, что планируете делать с помощью коптера: вести съемку гонок, делать обзор статичного события с высоты, делать быстрый взлет или что-то другое.

Функционал квадрокоптера

Недорогие модели редко могут похвастать большим набором функций, тем более интеллектуальными функциями съемки вроде следования за оператором. Если вы не планируете приобретать квадрокоптер для специфических задач и не хотите много тратить на него, тогда обращайте внимание на базовые функции: возможность возврата домой или автопосадки, удержание точки высоты и полет по заданной траектории.

Способы управления

Некоторыми моделями можно управлять только с пульта, другие реагируют также на смартфон, что расширяет их возможности. Еще бывают устройства на руку для управления коптером при помощи жестов.
При выборе квадрокоптера не спешите делать покупку, поддаваясь эмоциям. Если вы четко очертите круг задач, которые призван решать квадрокоптер, сможете выбрать подходящую модель. При этом не будете переплачивать за множество интересных, но ненужных вам функций.

коптер - Викисловарь

Английский [править]

Этимология [править]

Вырезка вертолета .

Произношение [править]

Существительное [править]

коптер ( множественное число коптер )

1. (неофициально) Вертолет.
   • 2005 , Город грехов (фильм),

     Шелли кричит что-то, что я не могу разобрать из-за шума проезжающего мимо полицейского коптера .

Переводы [править]

Глагол [править]

коптер ( от третьего лица единственного числа, простое настоящее коптеров , причастие настоящего коптер , простое причастие прошедшего и прошедшего времени коптерное )

1. (неофициальный, переходный) На вертолет: перевозить вертолетом.
2. (неофициальный, непереходный) На вертолет: путешествовать на вертолете.
3. (неофициально, непереходно) Двигаться как вертолет.
   • 2015 24 июля, Том Сани, «Бумеранг», в New York Times ^[1] :

     Боковой удар его руки заставил бумеранг взлететь, отодвинув небо к горизонту. пока лезвие не повисло там, черная полоса на солнце было так далеко, что казалось, что он вообще не двигался, прежде чем он начал кружиться все больше и больше: ударит ли он его, умрет ли он - и вы пригнулись, испугавшись, цепляясь за его бедро, его смертельное вращение замедлялось, когда мягко спустилось вниз , и он схватил его с воздуха.

Анаграммы [править]

.

определение коптера по The Free Dictionary

Министерство внутренних дел наложило запрет на любое освещение в воздушных средствах массовой информации, включая беспилотные летательные аппараты, модели самолетов с дистанционным управлением, систему самолетов без пилота, летающую камеру, квадрокоптер Helicam и большие воздушные шары в соответствии с разделом 144 (6) УПК 1898 года. для нетерпеливых жителей города с большим бюджетом Uber ((https://www.fool.com/quote/nyse/uber-technologies/uber) NYSE: UBER) собирается дебютировать с Uber Copter. Это, конечно, не будет вариантом для масс, но это часть более широкой инициативы, посредством которой компания стремится в конечном итоге править небом.Краткое описание: Нью-Йорк [США], 6 июня (ANI): После выхода на дороги Uber теперь расправляет крылья в воздухе, объявляя о своей службе верховой езды на вертолете под названием Uber Copter. Это привело к неконтролируемому повороту вертолета, прежде чем он развернулся. и разбился на автостоянке стадиона, добавил AAIB. Чаудри сказал, что использование вертолета рассчитывалось отдельно, добавив, что Хамза Шехбаз и другие неправильно использовали вертолет правительства Пенджаба. Затраты, понесенные детьми Наваза в связи с использованием вертолета, составили 6 рупий.23 млн. Рисунок Грейс Гитау Вертолет, на борту которого находились губернатор Исиоло ​​Мохаммед Кути, член парламента с севера Исиоло ​​Хасан Ода и член парламента с юга Исиоло ​​Абди Коропу, совершил вынужденную посадку в деревне Киангома в Мукурве-Ини, графство Ньери. Пилот вертолета Мухаммуд решил совершить вынужденную посадку из-за плохой погоды. Бюро NAB допросит Имрана Хана о незаконном использовании вертолета. Увидев приземление вертолета, местная полиция и местные жители собрались у самолета. место, но полиция оцепила этот район.КУВЕЙТ, 3 января / КУНА - Его Высочество эмир шейх Сабах аль-Ахмад аль-Джабер ас-Сабах позвонил начальнику генерального штаба кувейтской армии генерал-лейтенанту Мохаммаду Халеду аль-Худеру, который столкнулся с Катастрофа вертолета в городе Силит во время официального визита в Бангладеш. КУВЕЙТ, 16 Раби, 1439, 3 января 2018, SPA - Министерство обороны Кувейта объявило в среду о безопасности начальника штаба армии генерал-лейтенанта Мохаммеда Аль -Худер и сопровождающая его делегация после аварии вертолета во время его официального визита в Республику Бангладеш.Тогда может быть трудно доставить вертолет обратно на берег. Дрон, называемый Loon Copter, уникален, потому что он способен выполнять традиционные воздушные полеты, операции на поверхности воды, водные погружения и навигацию. .

Что такое трикоптер, квадрокоптер, гексакоптер и октокоптер

На этой странице вы получите более четкое представление о различных типах коптеров. В этой статье мы расскажем о четырех коптерах: TRICOPTER, QUADCOPTER , HEXACOPTER и OCTOCOPTER. Именно эти четыре основных типа коптеров обычно образуют дрон.

Для новых покупателей дронов возникает вопрос о трикоптере, квадрокоптере, гексакоптере и октокоптере.Что такое трикоптер? Что такое квадрокоптер? И так далее. В этой статье делается попытка ответить на некоторые из этих вопросов.

Эти четыре типа коптеров в основном относятся к тому, какая рама у дрона. В основном эти четыре разных типа рам создают большинство лучших дронов.

Итак, что такое трикоптер? На этот вопрос можно ответить довольно просто: трикоптер, квадрокоптер, гексакоптер и октокоптер также часто используются для обозначения 3-, 4-, 6- и 8-винтовых вертолетов соответственно.

Итак, у трикоптера 3 винта. У квадрокоптера их 4. У гексакоптера - 6, у октокоптера - 8 роторов. Довольно просто, правда?

Дроны-триоптеры

Космический корабль Syma X51 Дрон-трикоптер

Купить на Amazon

Космический корабль Syma X51 - это трикоптер с уникальным дизайном, имитирующим космический корабль. У него приличное время полета, которое может обеспечить вам около 6 минут непрерывного полета на одном заряде аккумулятора, а полная зарядка может занять до 50 минут.

К сожалению, время полета не может быть увеличено с помощью дополнительных аккумуляторов, так как аккумулятор встроенный и не подлежит замене. В качестве механизма повышенной безопасности задние пропеллеры защищены классической защитой пропеллера, в то время как передняя часть защищена прочным слоем по всему периметру.

Дальность передачи около 30 метров; Дальнейший полет на трикоптере может привести к потере сигнала и возможной аварии.

Трикоптер довольно легкий, и случайные столкновения не могут причинить большого ущерба, более опытные пользователи (или при наличии достаточной практики) могут безопасно управлять трикоптером в помещении, не беспокоясь о повреждении каких-либо товаров.

В набор входят:

Что такое дрон-трикоптер?

У трикоптера три вертикальных винта. С технологической точки зрения трикоптер, возможно, является наименее сложной версией этих четырех моделей. Функции просты, и в большинстве случаев для полета в основном используется трикоптер, что привлекает любителей и детей младшего возраста.

Цены могут сильно различаться в зависимости от модели, но в большинстве случаев найти очень дешевую не составит труда.Их также легко построить, а возможность построить и отремонтировать трикоптер самостоятельно может даже удешевить его.

Плюсы
Трикоптеры обычно проектируются таким образом, чтобы их было легко построить и отремонтировать, и их можно дешево купить.

Минусы
Это зависит от качества и цены продукта, но в большинстве случаев материалы, которые используются для изготовления трикоптера, не отличаются впечатляющим качеством. Это означает более короткий срок службы и больший риск повреждения.

Дроны с квадрокоптерами

Holy Stone HS110G Квадрокоптер Drone

Купить на Amazon

Как удобный для новичков дрон с квадрокоптерами, Holy Stone HS110G предоставляет множество функций, которые позволяют пользователю наслаждаться каждым моментом полета. Поскольку квадрокоптер имеет местоположение по GPS, он может запомнить определенное место, куда он может вернуться без какого-либо вмешательства человека.

Функция возврата может быть вызвана либо нажатием кнопки, либо потерей сигнала; Таким образом, шансы разбиться и потерять дрон значительно уменьшаются.Функция удержания высоты может сделать абсолютного новичка похожим на профессионала при управлении HS110G.

Кроме того, для тех, кто увлечен фотографией, дрон оснащен камерой HD 1080p, которая может записывать видео и делать потрясающие фотографии.

Дрон имеет хорошее время полета около 13 минут при использовании одной батареи, а поскольку он поставляется с 2 сменными батареями, гарантированное время полета составляет 26 минут. Вдобавок ко всему, HS110G имеет диапазон управления более 900 футов.

Пакет включает :

Что такое дрон квадрокоптер?

Квадрокоптер, также называемый квадрокоптером или квадрокоптером, представляет собой многороторный вертолет, который поднимается и приводится в движение четырьмя несущими винтами.Квадрокоптеры классифицируются как винтокрылые, в отличие от самолетов с неподвижным крылом, поскольку их подъемная сила создается набором несущих винтов (вертикально ориентированных гребных винтов). Квадрокоптеры являются наиболее часто используемыми дронами из этих четырех категорий.

Они очень гибкие с точки зрения обеспечения нужного качества материала и использования в различных сценариях, например, для фотографирования, видеосъемки и других мероприятий.

Плюсы
Из-за четырех роторов квадрокоптер имеет большую подъемную силу, чем e.г. трикоптер или вертолет такого же размера. Квадрокоптеры очень маневренны, могут легко парить и лететь в любом направлении.

Минусы
У квадрокоптера меньше мощности, чем у двух его конкурентов: гексакоптера и октокоптера. Это означает, что у квадрокоптера не такая большая подъемная сила, как у двух последних летательных аппаратов.

Hexacopter Drones

Sky Rider Night Hawk Гексакоптер Drone

Купить на Amazon

Sky Rider Night Hawk - это гексакоптер, способный записывать видео и делать фотографии благодаря встроенной камере.

Камера может активироваться голосовыми командами, поскольку приложение дрона поддерживает голосовое управление. Он может летать до 8 минут на разных уровнях скорости (низкой, средней и высокой).

Время полета можно легко продлить, купив дополнительные батареи, так как дрон позволяет менять батарею. Каждый пропеллер защищен индивидуальной защитой пропеллера, что значительно снижает вероятность повреждения дрона.

Гексакоптер подходит для новичков, так как он прост в использовании и имеет удобные для новичков функции, облегчающие полет.Вы можете легко произвести впечатление на ребенка, подарив Sky Rider Night Hawk, ведь его дизайн действительно привлекателен.

В набор входят:

Что такое дрон Hexacopter?

Добавьте два дополнительных ротора к квадрокоптеру, и вы получите гексакоптер. Роторы расположены круглой формы над основным корпусом гексакоптера. Это тело часто оснащено камерой и имеет две ноги в форме лыж. Эти лыжи позволяют устройству оставаться устойчивым при приземлении. Хотите делать потрясающие снимки на дорогие фотоаппараты?

Убедитесь, что гексакоптер - правильный выбор для вас.Устойчивость и летные возможности гексакоптера отличаются высоким качеством.

Плюсы
Больше грузоподъемности, чем у квадрокоптера и трикоптера. Более стабильный и гибкий. Обеспечивает хорошую посадку и защищает камеру. Если одна лопасть гребного винта выйдет из строя, остальные пять все равно смогут летать.

Минусы
Чем больше плюсов, тем шире дрон. Роторы гексакоптера больше и сложнее, чем, например, квадрокоптер, а это означает, что их дороже ремонтировать, если они тоже повреждены.

Дроны-октокоптеры

Дрон-октокоптер xFold SPY-8URTF

Купить на Amazon

Дрон-октокоптер xFold Spy является мощным, портативным и специально разработан для кинематографии в жанрах экшн-спорта.

Благодаря сложной встроенной антивибрационной системе и многокоординатным гиростабилизированным подвесам камеры ваши кадры гарантированно будут гладкими, как шелк, независимо от интенсивности действия.

Как и ожидалось, октакоптер xFold Spy поставляется с 8 двигателями и гребными винтами на шасси с 4 рычагами (2 гребных винта и электродвигатели на рычаг), карданной системой, дорожным чемоданом и 2 аккумуляторами Lipo - все они упакованы и созданы для установки одним оператором. .

Разработан, изготовлен и построен в США, он имеет грузоподъемность 7,7 фунта и сертифицирован FAA.

В набор входят:

Что такое дрон Octocopter?

У этого летательного аппарата больше роторов, чем у гексакоптера. Октокоптер имеет восемь работающих пропеллеров. В результате дрон обладает лучшими летными возможностями, чем все упомянутые ранее дроны. Октокоптер сочетает в себе скорость полета, маневренность и подъемную силу квадрокоптеров и гексакоптеров.

Летательные движения и устойчивость в воздухе также являются важными факторами, которые принимает во внимание октокоптер, и в результате они могут записывать стабильные высококачественные кадры с любой высоты. Без сомнения, это более сложный и продвинутый дрон по сравнению с трикоптером, квадрокоптером и гексакоптером.

Плюсы
Октокоптеры очень быстрые. Восемь вращающихся гребных винтов придают судну большую подъемную силу и ускорение. Октокоптер может летать прямо сквозь дождь и сильный ветер.Его преимущество в том, что если он потеряет два, три или, может быть, четыре двигателя (пропеллеров), он все равно сможет эффективно летать. Судно также может нести тяжелый груз, например камеры большего размера и дополнительные батареи. Его можно использовать для перевозки материалов из одного места в другое.

Минусы
Октокоптер большой. Это также, без сомнения, более обширный дрон по сравнению с предыдущими тремя упомянутыми. Если какая-то деталь сломается, ее восстановление или замену будет стоить дорого.Он потребляет много энергии, что означает, что в большинстве случаев он имеет меньшее время полета. Они требуют дополнительных батарей и частой зарядки.

Заключительные слова

Мы надеемся, что вы узнали немного больше о различных дронах / коптерах. Отличный способ запомнить разницу между этими четырьмя типами - это вспомнить, сколько пропеллеров / роторов у каждого из них. Как упоминалось ранее: у трикоптера их три, у квадрокоптера - четыре, у гексакоптера - шесть, а у октокоптера - восемь.

Если вы собираетесь купить дрон, обязательно прочтите нашу статью о вещах, которые следует учитывать перед покупкой.

.

Что такое мультикоптер и как он работает? - Документация на вертолет

Мультикоптер - это простой в механическом отношении летательный аппарат, движение которого контролируется ускорением или замедлением нескольких толчков вниз моторно-винтовые агрегаты.

Обзор

Мультикоптеры

аэродинамически нестабильны и абсолютно требуют бортовой компьютер (он же автопилот) для стабильного полета. Как в результате они являются системами "Fly by Wire", и если компьютер не работаешь, ты не летишь. Автопилот объединяет данные из небольшие бортовые MEM гироскопы, акселерометры (такие же, как найденные в смартфонах) для точной оценки его ориентации и положение.

Показанный выше квадрокоптер - самый простой тип мультикоптера, с каждый двигатель / пропеллер вращается в противоположном направлении от двух двигатели по обе стороны от него (т. е. двигатели на противоположных углах кадр вращается в том же направлении).

Квадрокоптер может управлять своим вращением по крену и тангажу, увеличивая скорость. два мотора с одной стороны и замедление двух других. Так например если бы квадрокоптер хотел свернуть влево, он бы ускорил двигатели на правая сторона кадра и замедлите двух слева.Аналогично, если он хочет вращаться вперед, он ускоряет два задних двигателя и замедляет вниз по двум передним.

Коптер может поворачиваться (он же «рыскание») влево или вправо, ускоряя два двигателя. которые расположены по диагонали друг от друга и замедляют друг друга два.

Горизонтальное движение достигается за счет временного ускорения / замедления опустите некоторые двигатели так, чтобы автомобиль наклонился в направлении желаемого хода и увеличения общей тяги всех двигателей, чтобы машина устремляется вперед.Как правило, чем больше наклоняется автомобиль, тем он движется быстрее.

Высота регулируется путем ускорения или замедления всех двигателей на в то же время.

Демонстрация MultiCopter с ручным и автоматическим управлением

Демонстрация начинается в режиме стабилизации, который обеспечивает инерционную стабилизацию и позволяет управлять полетом вручную.

В режиме бездельничанья Коптер автоматически поддерживает положение и высоту, но позволяет вручную переопределить.

Простой режим позволяет летать на вертолете независимо от его ориентации (направление, в котором оно обращено).

«Auto Land» заставляет коптер опускаться и отключать двигатели, когда он приземлился.

.

Знакомство с коптером - документация на коптер

Copter - это передовая система автопилота с открытым исходным кодом для мультикоптеров, вертолетов и других роторных транспортных средств. Он предлагает широкий выбор режимов полета от полностью ручного до полностью автономного.

Являясь частью более широкой программной платформы ArduPilot, он без проблем работает с различными программами наземной станции управления. которые используются для настройки транспортного средства, отслеживания полета транспортного средства в режиме реального времени и выполнения эффективных действий по планированию миссий.Он также пользуется преимуществами других частей экосистемы ArduPilot, включая симуляторы, инструменты анализа журналов и API более высокого уровня для управления транспортными средствами.

ArduPilot уже является предпочтительной платформой для множества коммерчески доступных систем автопилота, но вы также можете использовать его для расширения возможностей вашего собственного мультикоптера.

Основные характеристики

Ключевые особенности:

• Высокоточный акробатический режим: выполняйте агрессивные маневры, включая сальто!
• Режимы автоматического выравнивания и удержания высоты: с легкостью летите ровно и прямо или добавьте простой режим, который избавляет пилота от необходимости отслеживать курс транспортного средства.Просто нажмите на ручку в нужном направлении, и автопилот определит, что это значит для любого положения коптера.
• Режимы Loiter и PosHold: автомобиль будет удерживать свое положение с помощью GPS, акселерометров и барометра.
• Вернуться к запуску: нажмите переключатель, чтобы вертолет вернулся к месту запуска и приземлился автоматически.
• Специальные команды в полете: если установлена ​​двусторонняя телеметрическая радиостанция, просто нажмите на карту, и машина полетит в нужное место.
• Автономные миссии: используйте наземную станцию ​​для определения сложных миссий с использованием до сотен путевых точек GPS. Затем переключите транспортное средство в положение «АВТО» и наблюдайте, как он взлетает, выполните задание, затем вернитесь домой, приземлитесь и обезвредите все без какого-либо вмешательства человека.
• Failsafes: программное обеспечение контролирует состояние системы и запускает автономный возврат домой в случае потери связи с пилотом, низкого заряда батареи или выхода транспортного средства за пределы определенной геозоны.
• Гибкость и настраиваемость : Коптер может управлять транспортными средствами любых форм и размеров именно так, как вы хотите, потому что пользователь имеет доступ к сотням параметров, которые управляют его поведением.К большинству из них прикасаться не нужно, но они есть, если они вам понадобятся.
• Нет привязки к поставщику : ArduPilot - это полностью открытый код, за которым стоит разнообразное сообщество разработчиков. Вы полностью контролируете, какое программное обеспечение установлено на вашем автомобиле и как оно работает.

Начало работы

Первое, что вам понадобится, это мультикоптер с автопилотом, совместимым с ArduPilot. Вот список готовых к эксплуатации транспортных средств, с которыми можно быстро начать работу, или вы можете создать свой собственный.

Если вы используете коптер на готовом к полету аппарате, он должен быть предварительно настроен и настроен, чтобы быть готовым к вашему первому полету. Мы рекомендуем вам прочитать инструкции производителя перед полетом, особенно разделы, касающиеся безопасности. Затем после установки наземной станции вы, вероятно, сможете перейти к инструкциям по первому полету.

Подсказка

Независимо от того, используется ли автомобиль RTF или DIY, автономные транспортные средства потенциально опасно! Всегда соблюдайте передовые методы безопасности и уделяйте пристальное внимание всем правилам безопасности. предупреждения.

Если вы планируете построить свой собственный мультикоптер, следующие страницы помогут вам начать работу. Пожалуйста, начните с чтения этого раздела, чтобы понять, на что способен мультикоптер, и как выбрать раму, плату автопилота и т. Д. и другие важные компоненты. Затем перейдите к Первой настройке, чтобы узнать, как собрать свой коптер, а затем к Первому полету, чтобы узнать, как его настроить и настроить.

Узнать больше о Коптер

Чтобы узнать больше о коптере и основных решениях по настройке, пожалуйста, смотрите темы ниже:

.

Тенсодрон, который не ломается, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

У нас было десять сломанных дронов за год, тестовые полеты дважды в день, три доктора наук в команде, прототип суши-палочек и желание найти способ перестать поражать дронов.

Очень спорно, очень необычно, очень странно, но это работает! На стыке архитектуры, совместной робототехники и беспилотных летательных аппаратов.

Представляем: Tensodrone ™.

Tensodrone - многороторный БЛА новой конструкции с защитой от столкновений, выполненный по принципу тенсегрити.Такой подход позволяет объединить защитный каркас и планер в одну конструкцию, увеличивая ударопрочность при меньшем весе. Проект является ярким примером взаимодействия различных команд Центра компетенций Национальной технологической инициативы в области «Робототехника и мехатроника», созданного в Университете Иннополис в 2018 году.

Падение дронов

Источник

Просто потому, что летают.
Разработчики дронов пытаются сделать системы управления, двигатели, датчики, автопилоты, бортовые компьютеры и программное обеспечение максимально надежными, но риск остается.Если вы разработчик дронов и имеете дело с прототипом дрона, к тому же вам следует подготовиться к падениям и авариям (сделать несколько дополнительных частей или несколько десятков?). Помимо внутренних факторов, очевидно, существуют внешние факторы - ветер, пассивные препятствия, активное воздействие.

Вряд ли кто будет спорить, дроны падают, сталкиваются, разбиваются. Вы можете попытаться избежать этого, вы можете подготовиться к этому. Что лучше? Это зависит от разработчика, пользователя и властей.

Я предпочитаю использовать оба метода. Но в этой статье мы сосредоточимся на том, как избежать последствий падения или столкновения БПЛА, предполагая, что такое столкновение возможно.

Защитные конструкции

Самый простой способ избежать последствий крушения или столкновения БПЛА - это защитная клетка и другие защитные конструкции.

Здесь есть 2 задачи - защитить дрон от повреждений и защитить среду, в которой работает дрон, и людей в нем от дронов.

Базовым вариантом конструкции, скорее связанным с защитой людей от дрона, является защита пропеллера.

AR.Дрон Drone 2.0 с защитой пропеллера. Источник

Существуют также интересные решения, вдохновленные оригами, для складных гибких ограждений пропеллера (и даже конструкции рам), которые разрабатываются в EPFL группой профессора Флореано.

Преобладающая конструкция для защиты самого дрона (и одновременно людей от него) - это защитная клетка. Сам квадрокоптер находится внутри клетки.

Дрон Clover от COEX

Российская компания COEX производит дроны для учебных целей, которые по умолчанию имеют защиту пропеллера и, опционально, защитную клетку.

Flyability ELIOS Drone

Швейцарская компания Flyability производит, пожалуй, самый коммерчески успешный беспилотный летательный аппарат ELIOS с защитной клеткой для внутренних проверок. Оригинальность конструкции заключается в креплении защитного каркаса к раме коптера на подвижной подвеске (кардане) с возможностью стабилизации. Я также недавно узнал об одном похожем российском стартапе: Safecopter.

Drone Dronistics

Startup Dronistics от EPFL (вышла из группы Floreano) предлагает дрон со складной клеткой для безопасной доставки.

Тем не менее, они ломаются

Недостатком обоймы для дрона является увеличение массы конструкции на величину массы защитной обоймы и элементов ее крепления к БПЛА. Стремление уменьшить вес конструкции приводит к снижению прочности защиты.

Дроны с изменяемой геометрией

Еще одно направление, связанное с идеями защищенного дрона (и не только), - это складные дроны и дроны с изменяемой геометрией (морфингом) дронов.Имеется в виду дрон, способный изменять свою геометрию в полете. Складные конструкции сделаны для того, чтобы не повредить дрон (например, дрон может «съежиться» перед ударом), а также - дрон можно, например, сложить до компактных размеров для полета через узкие иллюминаторы.

Вы наверняка видели крутой морфирующий дрон из Швейцарии (ETH + EPFL + UZH):

Морфирующий дрон

Эта идея тоже интересна и близка нам, позже я расскажу почему.

Тенсегрити

Таблица тенсегрити. Источник

Тенсегрити, целостность при растяжении или плавающее сжатие - это структурный принцип, основанный на системе изолированных компонентов, находящихся под сжатием внутри сети непрерывного растяжения, и расположенных таким образом, что сжатые элементы (обычно стержни или стойки) не касаются друг друга, пока предварительно напряженные напряженные элементы (обычно тросы или связки) очерчивают систему пространственно (Wiki).

Самый большой в мире мост Тенсегрити, Австралия.Источник

Альтернативное приложение :)
Альтернативное применение в качестве сушилки для одежды :)

Тенсегрити в робототехнике

Одно из старейших направлений робототехники - промышленные манипуляторы - сейчас переживает новый этап своего развития, связанный с так называемой совместной робототехникой. В речи специалистов в этой области с большой частотой можно услышать два термина - жесткость и податливость.В промышленной робототехнике под соответствием понимается гибкость. Несоответствующий жесткий робот - это устройство, которое работает независимо от внешней силы, воздействующей на робота: рабочий орган робота будет каждый раз следовать точно такой же траектории. С другой стороны, рабочий орган совместимого робота может двигаться по разным траекториям для выполнения задачи и прикладывать к объекту разные силы. Например, робот может схватить яйцо, не разбив его. Контролируемая жесткость лежит в основе совместной робототехники.

Идеи использования Тенсегрити в робототехнике исходят от совместной и «мягкой» робототехники. Конструкции Тенсегрити легкие, ударопрочные и позволяют контролировать их жесткость (податливость) и конфигурацию (форму).

Самым известным примером использования тенсегрити в робототехнике является NASA Super Ball Bot, складной наземный робот, основанный на тенсегрити, который НАСА планировало использовать для исследования поверхностей планет. Он может выдерживать значительные удары, имеет сферическую структуру из тросов и стержней, которые могут выдерживать падение с космического корабля высоко над поверхностью планеты.Попав на планету, робот может катиться в любом направлении, контролируя длину стержней.

Видео IEEE Spectrum о NASA SUPERball v2

Роботы Tensegrity в Университете Иннополис

Университет Иннополис разрабатывает математический аппарат для моделирования, проектирования и управления роботизированными системами со структурой, связанной с напряжением, с переменной жесткостью (это Тенсегрити) - фундаментальная работа, которая может быть использована в различных роботах, например, манипуляторах тенсегрити, шагающих роботах. и другие.


Манипулятор Тенсегрити и Олег Балахнов, научный сотрудник Университета Иннополис

Олег первым начал создавать прототипы роботов-тенсегрити в Университете Иннополис , начиная с деревянных палочек и резинок. Фото конструкции из суши-палочек, наверное, тоже где-нибудь можно найти в чатах.

Вибробот Тенсегрити

Синергетический эффект

Вы, наверное, поняли.

У меня есть дрон, у меня тенсегрити. Ух! (Тенсодрон)

Однажды в нашем гараже я прошел мимо странной конструкции, которая привлекала внимание.

Я спросил: «Что это?» Мне сказали: «конструкция неубиваемая - брось, но не сломается».
Я сломался (на самом деле просто сжался - изменил форму, потому что резинки были ослаблены и смещены). Но нам нужна такая конструкция для дронов! И начался авантюрный эксперимент.

Видео с тестом на выживание по тенсегрити Более сложное испытание

Squishy robotics - это стартап, который делает роботов tensegrity для спасательных операций в случае бедствий, удаленного мониторинга и космических исследований и сбрасывает их с вертолета.

Gamble

Сергей одобряет авантюрный эксперимент. Джефф Безос также

Сергей Савин - старший научный сотрудник, доцент, серьезный ученый, в возрасте 25 лет защитил кандидатскую диссертацию, многие рейтинговые издания. Он является одним из отцов-основателей Tensegrity Robotics в Университете Иннополиса и получил несколько грантов на разработку Tensegrity Robots.

Игорь обдумывает идею

Дмитрий, Олег и Ханни собирают первый тенкодрон.Дмитрий Девитт ГигаФлопсис - исследователь и аспирант Университета Иннополис, тот, кто применил самые современные технологии - углеродные трубки и кевларовые нити, 3D-печать углеродом и мягким пластиком, все реализовал и заставил летать.

Процесс сборки Тенсодрона

Ура, свершилось!

Летит!

Еще Дмитрий - первый (после Тенсодрона) актер эпических клипов.Пожалуйста, посмотрите:

Игра двух актеров в главных ролях. Видео от DeluuusiOn

Подробнее о конструкции прототипа

Конструкция первого прототипа дрона получилась следующим образом:

Иннополис Университет Дизайн прототипа Tensodrone

Использовалась базовая конструкция 6-стержневого тенсегрити. В отличие от жестких квадрокоптеров, у нас есть две пары двигателей с пропеллерами, установленными на разных стержнях. Также ни один из них жестко не связан с автопилотом, который находится на нижней планке.

Бортовая электроника и электромеханические компоненты прототипа дрона включают:

• мини-автопилот CUAV Pixhawk v5,
• 3с аккумулятор емкостью 1400 мАч,
• регулятор ESC Racerstar REV35 35A BLheliS 3-6S и
• Racerstar Racing Edition BR2205 2300KV моторы,
• MPU9250 Датчики IMU.

Стержни изготовлены из трубок из углеродного волокна. Заглушки и другие мелкие детали напечатаны на 3D-принтере.

Проблемы управления

Основная проблема управления этим дроном по сравнению с обычным жестким дроном - это вибрации, которые, во-первых, больше, а во-вторых, они разные для контроллера и двигателей, установленных на разных планках (хотя это тоже может быть плюсом в качестве виброизоляции. ).

Ранние тесты на тенсодрон: вибрации (извините за вертикальное видео)

Ранние тесты на тенсодрон в полете: вибрация Мы не одни Оказывается, у нас был конкурент.

Еще в начале (почти год назад), когда мы делали прототип, мы нашли это видео от ребят из Имперского колледжа Лондона:

Авторы пришли к той же мысли, что и мы: тенсегрити для дронов - это интересно.
Поскольку никаких деталей конструкции и тем более прототипа представлено не было, мы продолжили работу.
Позже, когда у нас был летающий образец, мы получили отчет от той же группы:

Отчет Хайдена Котгроува, Кристофера Тернера, Захари Ямаока Тенсегрити-дроны. Ссылка больше не работает

Во-первых, не полетел их прототип. Во-вторых, их конструкция представляет собой жесткий дрон внутри клетки тенсегрити, но у нас есть элементы дрона, встроенные (и распространяемые) в структуру тенсегрити, которая одновременно является и рамой, и клеткой.Таким образом, imho, здесь есть как концептуальные проблемы, так и проблемы качественной реализации.

Вернуться к вопросам управления и вибрации. Об этом Хайден Котгроув, Кристофер Тернер и Захари Ямаока написали в своем отчете:

• Структура тенсегрити была намного тяжелее соответствующей жесткой конструкции, поскольку она была сделана в основном из толстого МДФ, а не из тонкого углеродного волокна
• Конструкция тенсегрити сильно вибрировала, поскольку внешняя конструкция была недостаточно жесткой, несмотря на то, что двигатели удерживались на одной жесткой плоскости
• Полезный груз также слишком сильно вибрировал, время от времени сталкиваясь с гребными винтами

Мы решаем эти проблемы двумя способами - путем улучшения конструкции для уменьшения вибраций во время полета и разработки алгоритмов управления и оценки состояния с целью подавления вибраций и лучшего управления, в том числе с учетом дополнительных данных с датчиков IMU на рулях и динамического модель структуры тенсегрити.

Падение на пол с последующим взлетом, в помещении (неотредактированное видео) Еще несколько тестовых видеороликов Для интересующихся еще несколько видео наших тестов, когда вибрации уже находятся на приемлемом уровне. В спойлер, потому что их очень много.

Падение на лестницу (хорошее самочувствие )

Летные испытания в автономном режиме на открытом воздухе

Демонстрация в помещении с ударами о стену

Что дальше?

(весна, лето) Исследования

Впереди еще много интересного: заявка на патент , написание научной статьи с подробным исследованием, тестирование новых вариантов дизайна (ох, у нас их много).

(осень, зима) Заявка

Теперь Tensodrone мог летать сам в соответствии с заданной миссией (используя GPS на открытом воздухе и визуальную одометрию в помещении). Для нас очевидно, что его можно использовать для внутреннего осмотра. За исключением низкоуровневого управления и формы, Tensodrone - это обычный дрон, поэтому мы можем интегрировать в него наши алгоритмы планирования движения для автономного исследования и избегания препятствий.

Пример выполнения автоматического исследования. Магистерский проект Виктора Массаге, нашего выпускника, аспиранта и, надеюсь, в ближайшем будущем сотрудника

… и (Spring) Research

Потенциал конструкции дрона Tensegrity намного больше, чем у простого дрона.
Вы помните складной дрон из видео выше? А что насчет СУПЕРБОЛА?
Итак, если вы активно изменяете длину стержней или натяжение тросов дрона тенсегрити, вы можете контролировать его конфигурацию (или, проще говоря, форму)!
В результате получился складной морфирующий тенсодрон. Мы активно работаем в этом направлении исследований.

Складной морфирующий тенсодрон (изменяющаяся форма в полете) от Университета Иннополис (концепция)

Выводы

Использование тенсегрити в конструкции БПЛА является новинкой, открывает новые исследовательские задачи, и в то же время существующий прототип уже показывает, что идея работает и может быть применена..

---

Смотрите также

• 
  Какой экран лучше под ванну
• 
  Как убрать синеву с древесины
• 
  Гортензия на урале выращивание
• 
  Земельные споры о границах земельного участка судебная практика
• 
  Механизмы трансформации диванов
• 
  Мфу что это такое
• 
  Цифровые антенны для тв загородного дома
• 
  Фацелия сидерат когда
• 
  Щебень это строительный материал
• 
  Дом с вентилируемым фасадом
• 
  Технология теплого пола