Оператор_БАС_Теория_компонентов_БПЛА
презентация к уроку (10 класс)
Оператор_БАС_Теория_компонентов_БПЛА
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 operator_bas_teoriya_komponentov_bpla.pptx | 1.78 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ПЛАТА
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ESP32 это программируемый модуль расширения. Он передаёт данные и команды управления через Wi -Fi, что позволяет: Подсоединить квадрокоптер к другим устройствам , работающим по этой сети, например нейроинтерфейсу , роботу ТРИК, другим коптерам из линейки «Пионер». Реализовать программирование на языках Python и С++ с использованием библиотеки pioneer_sdk . Использовать поворотную CV-камеру для аэрофотосъёмки и отработки кейсов с управлением дроном с помощью жестов. Записывать логи и видео на SD-карту.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ESP32 Характеристики Процессорный модуль : ESP32 WROOM32. Дальность связи : до 50 метров. Протокол соединения : UART. Максимальное разрешение : 640×480, 25 fps (цветное). Напряжение : 3,3 В. Размеры : 145 × 135 × 39 мм. Вес : 18 г. Комплектация Модуль ESP32 входит в состав учебно-методического комплекса « Геоскан Пионер». В стандартную поставку также входят базовая плата, аккумуляторная батарея, зарядное устройство, пульт радиоуправления и другие компоненты
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ESP32 Программное обеспечение Для работы с модулем ESP32 используется мобильное приложение Geoscan Jump . Оно позволяет: управлять полётом со смартфона; передавать изображение в реальном времени (видеопоток с камеры квадрокоптера на экран телефона); сохранять кадры и видео на смартфон или в память квадрокоптера; создавать и тестировать базовые сценарии управления квадрокоптером с помощью интерфейса блочного программирования.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга МОТОРЫ Работа моторов в квадрокоптере — это процесс, при котором двигатели приводят в движение пропеллеры, создавая подъёмную силу. В модели «Пионер» ( Геоскан ) используются бесколлекторные моторы. Бесколлекторные моторы (BLDC, Brushless Direct Current Motor) — это тип электродвигателей постоянного тока, в конструкции которых не используются щётки для передачи электричества на ротор. Такие двигатели также известны как двигатели с электронной коммутацией.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга МОТОРЫ Преимущества: более высокий КПД, так как нет механических контактов и потерь при трении щёток; долговечность, поскольку отсутствует трение и износ щёточно -коллекторного узла; низкий уровень шума. Устройство Основные компоненты BLDC: Ротор с постоянными магнитами. Магниты установлены с чередованием полюсов. Статор с обмотками, который создаёт вращающееся магнитное поле для приведения ротора в движение. Электронный контроллер — управляет переключением тока в обмотках статора.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга МОТОРЫ Принцип работы Электронная система управления изменяет последовательность подачи напряжения на обмотки статора в зависимости от положения ротора. Для этого используются датчики Холла или другие типы датчиков, которые фиксируют положение ротора и корректируют подачу тока, создавая необходимое вращение. purelogic.ru Контроллер регулирует фазу и амплитуду импульсов тока, которые управляют частотой вращения и крутящим моментом двигателя. Виды Двигатели BLDC делятся на: Однофазные — используются в устройствах с низким энергопотреблением. Двухфазные — чаще применяются в устройствах средней мощности. Трёхфазные — имеют 3 катушки якоря, соответствующие 6 состояниям коммутации.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга МОТОРЫ Два двигателя вращаются по часовой стрелке, а другие два — против. Это важно, так как силы, действующие на летательный аппарат, перемещают его в противоположном направлении от направления вращения двигателя. Соответственно, два пропеллера вращаются по часовой стрелке (CW) , два — против часовой стрелки (CCW) , чтобы компенсировать момент и обеспечить стабильность.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга МОТОРЫ Принцип работы Скорость вращения моторов управляется электронными регуляторами оборотов (ESC). Они попеременно включают и выключают подачу тока на трёх фазах, что приводит к вращению ротора с прикреплёнными к нему постоянными магнитами. Направление вращения зависит от подключения выводов двигателя к регулятору: для изменения направления вращения достаточно поменять местами два любых вывода
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга УПРАВЛЕНИЕ Работа моторов регулируется с помощью пульта дистанционного управления. Можно выбрать один из трёх режимов полёта: Режим стабилизации (переключатель SwC в верхнем положении) — стик газа отвечает за изменение уровня мощности, подаваемой на моторы. Режим удержания высоты (переключатель SwC в среднем положении) — квадрокоптер автоматически удерживает высоту, стик газа отвечает за изменение вертикальной скорости. Если поставить стик газа по центру, квадрокоптер будет удерживать высоту, если переместить стик вверх — начнёт подниматься, если вниз — начнёт снижаться. Режим удержания высоты и курса (переключатель SwC в нижнем положении) — при запуске моторов квадрокоптер запоминает направление, в котором он ориентирован. Управление высотой происходит как в предыдущем режиме, можно вращать квадрокоптер по углу рыскания, движение вперёд/назад и влево/вправо осуществляется относительно сохранённого первоначального направления.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ДАТЧИКИ (ИК) ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ в квадрокоптере — это устройства, которые помогают дрону поддерживать текущее положение и обнаруживать препятствия во время полёта. Такие датчики могут быть частью системы визуального позиционирования (Vision System) или системы облёта препятствий ( Obstacle Sensing System).
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ДАТЧИКИ ИК ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ Принцип работы Датчики сканируют окружающую среду, определяя расстояние до объектов. Данные с сенсоров анализируются алгоритмами компьютерного зрения, которые составляют 3D-модель окружающего мира. Это позволяет: Избегать столкновений с препятствиями при достаточном уровне освещения. Начинать активное торможение при обнаружении препятствий непосредственно перед дроном.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ДАТЧИКИ ИК ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ Применение Системы датчиков инфракрасного позиционирования помогают квадрокоптеру: Летать в помещении или в зонах, где нет сигнала спутников. Более точно зависать на месте . Автоматически начинать возврат домой — квадрокоптер сканирует и ищет подходящий рельеф, если рельеф совпадает с рельефом исходной точки.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ПРОГРАММИРУЕМЫЕ СВЕТОДИОДЫ в квадрокоптере — это светодиоды, которые можно настроить на изменение цвета в зависимости от сигналов, поступающих от контроллера полёта. Это позволяет: Настроить отображение светодиодов в разных состояниях квадрокоптера (пр., зелёным — при снятии с охраны, красным — при включении). Назначить световые индикаторы — например, мигание светодиодов при движении в определённом направлении. Использовать светодиоды для индикации состояния квадрокоптера —пр., уровня батареи, ориентации.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ДАТЧИКИ ИК ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ Принцип работы Светодиоды получают сигнал от контроллера полёта, и программируются через программное обеспечение, которое используется для настройки настроек контроллера. Например, в некоторых случаях светодиоды кодируются тремя параметрами от 0 до 1, где 0 — отсутствие свечения в данном цвете, а 1 — самый яркий цвет
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ПРОГРАММЫ Кроме полёта на дистанционном управлении, «Пионер» может следовать заложенной перед взлётом программе и автономно выполнять прописанные задачи. Для программирования квадрокоптера используются, например: Pioneer Station — позволяет обновлять прошивку, настраивать параметры автопилота, разрабатывать и загружать полётные задания. TRIK Studio — графическая среда для визуального программирования, позволяет составлять программы, используя наглядные функциональные блоки.
ГБУ ДО ЦД(Ю)ТТ «Старт+» Невского района Санкт-Петербурга ОСНОВЫ АЭРОДИНАМИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ. МЕХАНИКА И КОНСТРУИРОВАНИЕ. ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, НАВИГАЦИИ И КОММУНИКАЦИИ 28.01.2025