ความสามารถในการควบคุมความเร็วและการหมุนของมอเตอร์คือหัวใจสำคัญของการออกแบบโดรน ทำให้ระบบควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ (ESC) โมดูล มูลค่าเพิ่มและส่วนพื้นฐานของโดรน ในบทความนี้ เราจะดูองค์ประกอบสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อออกแบบโมดูล ESC และโซลูชันการพัฒนาของตลาด การออกแบบ ESC จำเป็นต้องมีการประเมินและวิเคราะห์คุณลักษณะอย่างรอบคอบซึ่งสามารถสรุปได้ดังนี้
- ติดตั้งแบตเตอรี่บนโดรน
- มอเตอร์: โมดูล ESC ต้องสามารถจัดการกับแอมป์ที่จำเป็นสำหรับมอเตอร์เพื่อให้ทำงานได้อย่างราบรื่น โดยรองรับด้วยแบตเตอรี่ที่มีขนาดเหมาะสม
- ใบพัด: ตัวเลือกใบพัดของคุณจะตั้งค่าพลังของ ESC ของคุณด้วย โดรนของคุณจะใช้ใบพัดขนาด 3-, 4-, 5- หรือ 6 นิ้วหรือไม่? คุณต้องการประสิทธิภาพแบบไหนและคุณจะใช้ระยะห่างของใบพัดแบบใด?
- แรงดันไฟฟ้า: เลือก DC/DC Converter การกำหนดค่าเพื่อให้พลังงาน ESC ถูกต้อง
- เฟิร์มแวร์: ESC จะรับสัญญาณเร่งความเร็วจากตัวควบคุมการบิน ตัวควบคุมโดรนควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ใช้ MCU ออนบอร์ด ดังนั้นจึงต้องใช้เฟิร์มแวร์เพื่อควบคุมฮาร์ดแวร์
- ขนาดและน้ำหนัก และงบประมาณที่มี
การใช้โดรนมีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง และการใช้งานมีตั้งแต่เชิงพาณิชย์จนถึงภาคการทหาร โดรนส่วนใหญ่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน ซึ่งต้องการการควบคุมความเร็วและทิศทางการหมุนที่เหมาะสมและสม่ำเสมอ โมดูล ESC ทำหน้าที่เหล่านี้และรวมถึงขั้นตอนการจ่ายไฟ การตรวจจับกระแส วงจรไฟฟ้าไมโครคอนโทรลเลอร์ และอินเทอร์เฟซการสื่อสารกับระบบควบคุมการบิน
โดรนต้องมีความเสถียรและประสิทธิภาพสูงในระดับสูงจึงจะสามารถใช้งานแอพพลิเคชั่นตามที่ได้รับการออกแบบให้ประสบความสำเร็จ ทำให้สามารถทำงานได้แม้ในสภาพอากาศวิกฤติและเลวร้ายที่สุด ในกรณีเฉพาะของโดรนที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าและใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ (ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด ซึ่งแน่นอนว่าต้องละทิ้งภาคการทหารทิ้งไป) จะต้องรับประกันระยะเวลาการทำงานที่นานที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่เต็มแต่ละครั้ง
ข้อดีหลักประการหนึ่งของโดรนคือสามารถสั่งการจากระยะไกล บินผ่านพื้นที่ที่บุคคลเข้าถึงได้ยาก อันตราย หรือไม่สะดวก การใช้งานเชิงพาณิชย์ ได้แก่ การเกษตร การเฝ้าติดตามโรงงานและอาคาร (การรักษาความปลอดภัย การเฝ้าระวังวิดีโอ และการป้องกัน) และแม้แต่การจัดส่งพัสดุ ยา หรือสินค้าที่จำเป็นอื่นๆ หลายคนเชื่อว่าการนำโดรนเข้ามาเป็นการปฏิวัติ และผลกระทบจะยิ่งปรากฏชัดยิ่งขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า บริษัทขนาดใหญ่เช่น Amazon และ Facebook ต่างเดิมพันกับศักยภาพมหาศาลของโดรนตั้งแต่เริ่มแรก โดยกำลังพัฒนาโปรแกรมที่ใช้อากาศยานไร้คนขับ (UAV) เพื่อส่งมอบผลิตภัณฑ์และให้บริการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตในสถานที่ห่างไกลและไม่สามารถเข้าถึงได้ ตามลำดับ
บล็อกไดอะแกรมของการควบคุมเชิงสนาม (ที่มา: Mathworks)
สำหรับบทความฉบับเต็ม โปรดไปที่ EEWeb สิ่งพิมพ์ของน้องสาว