A capacidade de controlar a velocidade e rotação dos motores é a chave do design dos drones, tornando o controle eletrônico de velocidade (ESC) módulo um valor acrescentado e uma parte fundamental de um drone. Neste artigo, veremos os principais elementos a serem considerados ao projetar um módulo ESC e as soluções de desenvolvimento do mercado. O desenho de um ESC requer uma avaliação e análise cuidadosa de características que podem ser resumidas da seguinte forma:
- Bateria instalada no drone;
- Motores: O módulo ESC deve ser capaz de suportar os amperes necessários para o bom funcionamento do motor, sustentado por bateria de tamanho adequado;
- Hélice: a escolha da hélice também configurará a potência de seu ESC. Seu drone funcionará com hélices de 3, 4, 5 ou 6 polegadas? Que tipo de desempenho você gostaria e, portanto, que tipo de passo da hélice usará?
- Voltagem: Escolha o DC / DC conversor configuração para alimentar o ESC corretamente.
- Firmware: os ESCs recebem um sinal de aceleração do controlador de vôo. Um controlador eletrônico de drone de velocidade usa MCUs on-board e, portanto, requer firmware para controlar o hardware.
- Dimensões e peso e orçamento disponível;
O uso de drones está crescendo continuamente e as aplicações variam do setor comercial ao militar. A maioria dos drones são movidos por motores DC sem escovas, que requerem regulagem apropriada e constante tanto da velocidade quanto da direção de rotação. Um módulo ESC executa essas funções e inclui um estágio de fonte de alimentação, um sensor de corrente o circuito, um microcontrolador e uma interface de comunicação com o sistema de controle de vôo.
Os drones devem ter um alto nível de estabilidade e eficiência para serem capazes de executar as aplicações para as quais foram projetados com sucesso; isso permite que operem mesmo nas condições climáticas mais críticas e adversas. No caso específico dos drones acionados por motores elétricos e alimentados por baterias (de longe a solução mais comum, deixando de lado o setor militar, é claro), o período de operação mais longo possível deve ser garantido para cada carga completa da bateria.
Uma das principais vantagens dos drones é que eles podem ser operados remotamente, sobrevoando áreas que seriam muito difíceis, perigosas ou desconfortáveis de serem alcançadas por uma pessoa. As aplicações comerciais incluem agricultura, monitoramento de plantas e edifícios (segurança, vigilância por vídeo e prevenção) e até mesmo a entrega de pacotes, medicamentos ou outros bens essenciais. Muitos acreditam que a introdução dos drones foi uma revolução e os efeitos se tornarão ainda mais evidentes nos próximos anos. Grandes empresas como Amazon e Facebook apostam no enorme potencial dos drones desde o início, desenvolvendo programas nos quais veículos aéreos não tripulados (VANTs) são usados para entregar produtos e fornecer conectividade à internet em locais remotos e inacessíveis, respectivamente.
Diagrama de blocos do controle orientado para o campo (Fonte: Mathworks)
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