La capacità di controllare la velocità e la rotazione dei motori è la chiave di progettazione dei droni, rendendo il controllo elettronico della velocità (ESC) modulo un valore aggiunto e una parte fondamentale di un drone. In questo articolo esamineremo gli elementi chiave da considerare quando si progetta un modulo ESC e le soluzioni di sviluppo del mercato. La progettazione di un ESC richiede un’attenta valutazione ed analisi delle caratteristiche che possono essere così riassunte:
- Batteria installata sul drone;
- Motori: Il modulo ESC deve essere in grado di gestire gli ampere necessari per il corretto funzionamento del motore, supportato dalla batteria di dimensioni adeguate;
- Elica: la tua scelta dell'elica imposterà anche la potenza del tuo ESC. Il tuo drone utilizzerà eliche da 3, 4, 5 o 6 pollici? Che tipo di prestazioni vorresti, e quindi che tipo di passo dell'elica utilizzerai?
- voltaggio: Scegli DC/DC convertitore configurazione per alimentare correttamente l'ESC.
- Firmware: gli ESC ricevono un segnale di accelerazione dal controller di volo. Un controller elettronico di velocità drone utilizza MCU di bordo e quindi richiede firmware per controllare l'hardware.
- Dimensioni e peso, e budget disponibile;
L'uso dei droni è in costante crescita e le applicazioni spaziano dal settore commerciale a quello militare. La maggior parte dei droni è alimentata da motori CC senza spazzole, che richiedono una regolazione appropriata e costante sia della velocità che del senso di rotazione. Un modulo ESC svolge queste funzioni e include uno stadio di alimentazione, un sensore di corrente circuito, un microcontrollore e un'interfaccia di comunicazione con il sistema di controllo del volo.
I droni devono possedere un alto livello di stabilità ed efficienza per poter svolgere con successo le applicazioni per cui sono stati progettati; questo permette loro di operare anche nelle condizioni atmosferiche più critiche e avverse. Nel caso specifico dei droni azionati da motori elettrici e alimentati da batterie (la soluzione di gran lunga più comune, tralasciando ovviamente il settore militare), deve essere garantito il periodo di funzionamento più lungo possibile per ogni carica completa del pacco batteria.
Uno dei principali vantaggi dei droni è che possono essere azionati da remoto, sorvolando aree che sarebbero troppo difficili, pericolose o scomode da raggiungere per una persona. Le applicazioni commerciali includono l'agricoltura, il monitoraggio di impianti ed edifici (sicurezza, videosorveglianza e prevenzione) e persino la consegna di pacchi, medicinali o altri beni essenziali. Molti credono che l'introduzione dei droni sia stata una rivoluzione e gli effetti diventeranno ancora più evidenti nei prossimi anni. Grandi aziende come Amazon e Facebook hanno scommesso sull'enorme potenziale offerto dai droni fin dall'inizio, sviluppando programmi in cui i veicoli aerei senza equipaggio (UAV) vengono utilizzati per fornire prodotti e fornire connettività Internet rispettivamente in luoghi remoti e inaccessibili.
Schema a blocchi del controllo orientato al campo (Fonte: Mathworks)
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