知らないと困る! ドローンの仕組み・機能・構造
わしの名前は『ドローン教授』、みんなのドローンに関する疑問に答えていくぞい! 今日もよろしくね~
はい!教授よろしくお願いします!前回はドローンはなぜ飛ぶのかについて勉強しました。今回はその続きですね
そうなのじゃ。あまたつ君。ドローンがなぜ飛ぶのかという原理を知ってから仕組みや構造を理解した方が解りやすいはずじゃ
でそれではさっそくお願いします! 考えてみたら、仕組みも知らずに飛ばすだけじゃ、子供と一緒ですよね。大人なら一歩踏み込んでいかななきゃ!(じつは私の子供は操作がうまいのよ。子供は上手くなるのはやくて、大人のメンツがたたないのよね~)
いい心がけじゃ。それじゃ、ドローンの仕組みと構造について勉強しよう!
Lesson5 ドローン仕組み・機能・構造
ドローンの構造
本体
プロペラ フレーム アーム バッテリー モーター ジンバル カメラ スキッド(離着陸装置)で構成されています
プロポ 送信機
本体 ステック モニター
ドローンの構成パーツ
前回のLesson4でも説明した通り、ドローンはヘリコプターよりもシンプルな構造じゃ。基本的にプロペラの回転数の調整で全ての動きを司ることとなる!
基本パーツ
・プロペラ (ブレード)
・モーター(ローター)
・アーム
・スキッド(ランディングギア)降着装置
※最近のマルチコプターの中には、飛行中にスキッドを格納出来るタイプもあります。この収納可能なスキッドを『リトラクタブルギア』または『引込脚』と呼びます。
・ESC(エレクトリックスピードコントローラー)
FCSからの信号を受け取り、モーターの回転数を制御する装置
・BEC
大きすぎる電圧を下げる装置。ESCに内蔵されていることもある。
・UBEC
同じく電圧を下げる装置。ESCにBECが内蔵されていない場合に利用する
・FCS(フライトコントローラーシステム)
機体内部にあり、受信機が制御信号を受け取り、モーターへ信号を送る機器。センサーや、GPSの信号も受け取り、機体を制御する。
・PDB(パワーディストリビューションボード)
バッテリーの電力を各パーツに供給するための装置
・受信機
・バッテリー
・センサー
・GPS(グローバルポジションニングシステム)
衛星からの信号を使って、受信者が自分の現在地を知る為のシステム。
FCS(フライトコントローラーシステム)はこのGPSから取得した情報をもとに、同じ位置にホバリングできるように舵を調整します。
動作の流れ
プロポ(送信機)からの指示出す
↓
FCS(フライトコントローラーシステム)がその指示にそったモーターの回転数を伝達
↓
ESC(エレクトリックスピードコントローラー)がその伝達を受け取り動作
FCS(フライトコントローラーシステム)はその他のセンサーからの情報も処理し続けて、命令を出し続けているのじゃ。そのセンサーについての講義は別の機会にやるぞい。
ドローン が前に進む時、進行方向のモーターの回転数を下げ、進行方向ではない側のモーターの回転数を上げています。
なるほど! だから少し前のめりぎみで進んでいるのですね
右に進む時は、右側のモーターの回転数を落とし、左側の回転数を上げています。左も同じ考え方です。この指示も全て、プロポから受け取った指示を、FCS(フライトコントローラーシステム)がESC(エレクトリックスピードコントローラー)に伝えているのです。
誰かさんより、FSCの方がよっぽど働いておるわい
電力源
電力源となるのは、「リポバッテリー」です。リポバッテリーは、
・PDB(パワーディストリビューションボード)
バッテリーの電力を各パーツに供給するための装置
に電力を供給します。ここから、必要な電圧を各機器に渡します。
大抵のFCSは、5Vが必要になるのですが、12V等電力が大きすぎる場合、BECやUBECを用いて降圧します。
まとめ
ドローンの不具合の時、こういう仕組み・機能・構造を知っておけば対処しやすいのじゃ
そうですね。ドローンを自作する時にも必要な知識ですよね
これは、初心者のあまたつ君用に簡単にまとめたのじゃ!自作なんて100年早いわ!次回もドローンの仕組みじゃ~
練習用にいかがかな?