Come è fatto un drone?

ErBoss88

Salve carissimi amici appassionati di droni, oggi partiamo finalmente dalle basi e andiamo a scoprire velocemente quelle che sono le componentistiche base di un drone. Insomma non si può avere un giocattolo volante e non sapere che cosa ha sotto la scocca.

Ovviamente questo sarà solo l'inizio, visto che abbiamo intenzione di trattare altri argomenti collegati a questo, come per esempio: le tipologie di drone e la storia dei droni.

Quindi mettetevi comodi e andiamo a scoprire velocemente insieme quella che è la struttura di un drone, il percorso sarà molto alla how it's made.

Telaio

Insomma non possiamo iniziare a parlare della struttura di un drone, senza prendere in considerazione il componente principale, cioè il telaio.

Il telaio è la struttura portante ed è la base da cui si inizia per realizzare il proprio drone. Ovviamente te che sei un possibile costruttore, devi prendere un telaio che soddisfi le tue esigenze e volontà. Quindi in base alle dimensioni del telaio si decide anche l'importanza del progetto.

Per chi non lo sapesse la dimensione di un telaio, va calcolata in base alla distanza che c'è fra i motori più distanti, cioè l’interasse e questa dimensione viene espressa sempre in millimetri.

Oltre alla dimensione del telaio, per la costruzione di un drone bisogna tener conto anche dei materiali utilizzati, questo perché meno pesante è la struttura di base e meno fatica si fa per a volare e restare in volo il velivolo.

Esistono diverse tipologie di telai realizzati con diversi materiali, quindi si va dalla comunissima plastica per droni più piccoli, per arrivare poi alla fibra di carbonio per progetti molto più professionali.

È il telaio a dare la forma e indica il numero di motori da utilizzare.

Motori

Il secondo componente più importante sono i motori, d'altronde senza di essi non potrebbe volare. Come ben sappiamo un drone sfrutta al massimo tutta la potenza di motori elettrici.

Essi sono in grado di trasformare l'energia elettrica presa dalla batteria in energia in meccanica. Generalmente su droni in commercio e non solo, vengono utilizzati motori brushless (cioè motori senza spazzole). Questo perché questa tipologia di motore è in grado di produrre molta più coppia motrice.

Un'altra cosa da prendere in considerazione quando si sceglie il tipo di motore da adottare per il proprio progetto è l’efficienza di un motore che viene indicata in KV (giri per volt), cioè il numero di giri in grado di compiere in un minuto con un volt.

Così come per i telai, ecco che anche per i motori la scelta e la gamma messa disposizione è molto ampia, infatti sta a te che vuoi realizzare il tuo drone di decidere quale prendere. Sicuramente la dimensione e la forma del motore sarà data dal telaio che hai scelto, altrimenti il lavoro di montaggio di tutti i componenti del drone diventerà un'impresa memorabile.

Diciamo che i più comuni sono questi:

Eliche

Un drone non può volare solo perché ha un telaio leggero e 4 motori, ma ha bisogno di eliche. Bene le eliche così come i motori vanno scelte in base alla propria idea e in base a quello che si vuole realizzare. Di solito le più comuni e quelle che trovate sui comuni droni hanno due o tre pale e possono essere di diversi materiali cosi come per i telaio.

Quindi si va dalla comune plastica e nylon, per arrivare poi alla care fibra di carbonio.

Quando si scelgono le eliche da montare su un drone si devono prendere in considerazione due fattori importantissimi:

il diametro del cerchio che crea girando
il passo, cioè la quantità di aria che l’elica è in grado di “avvitare”.

ESC

Dopo il telaio, i motori e le eliche, un altro componente essenziale da prendere in considerazione quando si costruisce o si smonta un drone per capire come funzione, è l’ESC (acronimo di: Electronic Speed Controll).

Questo è un componente essenziale per il drone, è un circuito elettrico che ha il compito di indicare al motore la velocità e la direzione che dovrà tenere. Non solo, l'ESC ha anche la funzione principale di freno dinamico. In parole povere e semplici, l'ESC è in grado di ridistribuire la corrente proveniente dalla batteria al motore.

Quindi senza di esso non si va da nessuna parte.

Flight Control

Ancor più dell'ESC, il flight control è il cuore del drone, infatti esso altro non è che la scheda madre che è incaricata di occuparsi di tutte le procedure di volo.

Ovviamente la scheda madre è composta da una CPU collegata ai vari sensori inerziali come: accelerometro, giroscopio, barometro e bussola. Questi sensori hanno il compito di correggere e controllare il volo del drone.

Il flight control si collega all'ESC e insieme lavorano per tenere in volo il drone.

Sistema di controllo radio

Il sistema di controllo altro non è che il telecomando che comunica, utilizzando la frequenza 2.4 GHz, con un ricevitore installato all'interno del velivolo.

Batteria

Per quasi tutti i droni in commercio ad oggi, in genere vengono utilizzate batterie LiPo con celle dalla tensione nominale di 3.7 V. La corrente viene indicata in mAh, più alto è questo valore, più la permanenza in volo del velivolo è lunga.

È importante sapere che per una batteria sono la capacità di scarica (ossia la massima intensità di corrente che la batteria è in grado di erogare senza rovinarsi) e la capacità di carica (cioè, la quantità di corrente con cui si può caricare la batteria senza danneggiarla).

Così come tutte le batterie, anche quelle per i droni vengono ricaricate con caricabatteria dedicati.

Conclusione:

Eccoci giunti alla fine del nostro cammini alla scoperta dei componenti principali di un drone, adesso la palla passa a voi. Quello che possiamo fare in conclusione di questo post è segnalarvi alcuni kit che vi possono semplificare la vita e vi danno la possibilità di realizzare il vostro primo drone:

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