ส่วนประกอบและหลักการทำงานของโดรน

ส่วนประกอบของโดรน

1.Flight Controller / Quadrocopter หรือ กล่อง/บอร์ดควบคุมการบิน มีหลากหลายค่าย เช่น CC3D Naze32 Ardupilot Pixhawk เลือกเอาตามโปรแกรม Config ที่ถนัดในการเซ็ตค่า

2. วิทยุและรีซีฟเวอร์ วิทยุเลือกเอาตามกำลังทรัพย์ ส่วนรีซีฟเวอร์ต้องดูด้วยว่าตัว Flight Controller รับโปรโตคอลแบบไหน PPM CPPM PWM S-Bus I-Bus 

3. power distribution board (PDB) + Speed control (ESC) อันนี้สำหรับคนใช้มอเตอร์ Brushless นะ ใครใช้มอเตอร์แปลงถ่านหรือมอเตอร์กระดิ่งสำหรับโดรนจิ๋วขนาดไม่เกิน 10 - 15 ซม.ก็ข้ามข้อนี้ไปประหยัดได้อีก ส่วนคนที่ใช้คนใช้มอเตอร์ Brushless ถ้าจะเอา ESC แบบครอบจักรวาลแนะนำใช้ 30A ไปเลยใช้กับโดนได้ตั้งแต่ขนาด 250mm ไปจนถึง 500mm เลยทีเดียว 

4. มอเตอร์และใบพัด (motor & propeller) อันนี้ต้องออกแบบไว้ก่อนแต่ซื้อทีหลังเพราะต้องดูตามองค์ประกอบเหล่านี้
4.1 ชนิดของบอร์ดเป็น Brushless หรือ Brushed
4.2 กำลังขับของ ESC ต้องดูว่า ESC เราจ่ายไฟได้เพียงพอกับความต้องการของพอเตอร์หรือไม่
4.3 ขนาดของเฟรมและใบพัด ค่า KV ของมอเตอร์จะมีผลกับขนาดของเฟรมด้วย จะบินขึ้นไม่ขึ้น นิ่งไม่นิ่งอยู่ที่สิ่งเหล่านี้ 

5. เฟรม อย่างที่บอกต้องเลือกให้สัมพันกับขนาดมอเตอร์และใบพัด ส่วนแบบเลือกเอาตามตามชอบ สี่ใบ หกใบ ใหญ่เล็ก พับได้ไม่ได้

6.ขาตั้งเมื่อลงสู่พื้น

หลักการทำงานของโดรน

         ใบพัดหลักหมุนรอบแกนๆหนึ่ง ความเร็วที่ได้จากการหมุนจึงมีความแตกต่างกันตามระยะห่าง จากแกนจุดที่อยู่ใกล้กับแกนหมุนมากที่สุด จะใช้ระยะทางน้อยกว่าจุดที่อยู่ปลายสุดของใบพัดในการเคลื่อนที่ ให้ครบรอบในเวลาเดียวกัน เนื่องจากความเร็วที่ปลายใบพัดมีมากกว่าที่โคนใบพัด ทำให้เกิดความแตกต่างในการสร้างแรงยก จากโคนใบพัดถึงปลายใบพัดตามไปด้วย

          หากต้องการให้โดรนสร้างแรงยกได้มากขึ้น จะต้องออกแบบให้ใบพัดหลักมีพื้นที่มากขึ้นเพื่อเพิ่มแรงยก สามารถทำได้ด้วยการเพิ่มขนาดและความยาวของใบพัดหลัก หรือเพิ่มจำนวนของใบพัด                      การหมุนของใบพัดหลัก จะสร้างแรงคู่ควบในแกนโรเตอร์ทำให้ลำตัวของเฮลิคอปเตอร์หมุนตามไปด้วย 

          การสร้างแรงในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงควบคู่ของใบพัดท้าย ทำให้โดรน สามารถบินหรือลอยตัวนิ่งๆได้

          ใบพัดของ โดรนจะใช้รูปทรงของแพนอากาศแบบสมมาตร การขึ้นรูปของใบพัดในโรงงานประกอบ จึงต้องมีรูปทรงภายนอกที่เป็นรูปของแพร อากาศ เพื่อสามารถสร้างแรงยกในปริมาณมากๆได้ ส่วนประกอบของกลีบใบจะประกอบไปด้วย

• ผิวของใบพัดโรเตอร์ที่ห่อหุ้มแพนอากาศโดยรอบของใบ พัด ใช้วัสดุคอมโพสิตแบบผสม มีทั้งเส้นใยแก้วและเส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์แบบ Plain Weave สองชั้น ทำหน้าที่รับแรงบิดที่เกิดจากแรงต่างๆ ทางอากาศพลศาสตร์ในระหว่างการบิน
• ติดกับผิวชายหน้าและหลังใช้เส้นใยแก้ว UD เพื่อรองรับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางหรือแรงจีของกลีบใบพัด
• ชิ้น ส่วนในใจกลางของใบพัดใช้โฟมหรือกระดาษแข็งแบบรังผึ้ง ทำหน้าที่สร้างสมดุลย์ให้กับผิว และค้ำยันตลอดทั่วทั้งพื้นผิวเพื่อลดการยุบ ตัวของผิว
• แกนหลักของใบพัด ทำหน้าที่แบบเดียวกันกับแกนปีกหรือ Spar นอกเหนือจากการรับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางแล้ว ยังทำหน้าที่เช่นเดียวกันกับแกนปีกของเครื่องบิน ที่รับแรงทางอากาศพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นบนกลีบใบพัด
• รอบชายหลังปีกใช้โลหะ ซึ่งจะช่วยในการปิดแพนอากาศทั้งหมดให้สามารถต้านทานแรงบิด และแรงต้านได้