I componenti principali di un Quadricottero

componenti quadricottero

Quando si vuole imparare a pilotare un drone è importante, per prima cosa, comprendere quali siano i componenti principali. Tale comprensione può aiutarci a diagnosticare e risolvere eventuali problemi, oltre che a capire quale ruolo gioca ogni singolo elemento.

Qui di seguito vediamo quali sono i componenti principali di un drone:

  1. Il Frame (Telaio)
  2. I motori
  3. Il controllo elettronico della velocità (ESC)
  4. La Centralina di volo
  5. Il Sistema di controllo radio
  6. Le Eliche
  7. La Batteria e il caricabatterie

1. Il Frame o telaio è la struttura portante di un drone. Le due caratteristiche principali che dovrebbe possedere sono: leggerezza e robustezza. Il drone è infatti soggetto a sollecitazioni e spesso anche ad urti, per questo motivo è necessario che sia robusto. Quasi sempre il frame è composto da materiale plastico oppure in fibra di carbonio. In genere ha una forma a Ics (X) o a Croce (+). Può essere modulare, come nel caso di droni i cui bracci possono essere smontati, oppure come in alcuni modelli, essere ripiegabile al fine di renderlo facilmente trasportabile.

Chi si appresta a costruire un drone deve tenere presente come, il peso del frame e la sua aerodinamica, inciderà sulla scelta dei componenti elettronici e sulle prestazioni complessive.

2. I motori hanno il compito di far girare le eliche, di conseguenza sostenere il drone e mantenerlo in volo. Si dividono in: motori a spazzole, motori brushless e motori coreless. Sui motori i costruttori riportano una sigla, il cosiddetto kv: più alto è il valore kv del singolo motore e più velocemente il motore girerà. Il valore kv è spesso identificato come RPM per volt: significa che un motore da 1000 kv con alimentazione a 10 Volt ruoterà a 10.000 giri al minuto.

3. Gli ESC (Electric Speed Controls) sono componenti elettronici che hanno il compito di variare la velocità di un motore elettrico e controllarne la direzione di rotazione. Ogni ESC riceve la tensione di alimentazione dalla batteria del drone e la distribuisce elettronicamente al motore.

Durante il volo, ogni motore può variare la sua velocità di rotazione al fine di variare e modificare la direzione del velivolo.

4. La Centralina di volo (in Inglese Flight Control, abbreviato FC) è la responsabile diretta di tutte le operazioni di volo e controlla i sensori di volo (accelerometro, giroscopio, magnetometro, barometro, GPS). Alcune centraline di volo sono sprovviste di sensori e in questo caso, gli stessi, possono essere installati come componenti aggiuntivi.

5. Il Sistema di controllo radio è composto dal radiocomando e dal ricevitore posto sul drone. Quando si effettua una regolazione sul radiocomando il ricevitore interpreta tale regolazione e la invia al resto del sistema. Ad esempio quando diamo gas, il radiocomando invia tale segnale al ricevitore che lo passa alla centralina di volo la quale invia il segnale agli ESC che a loro volta impongono ai motori di aumentare la velocità di rotazione, facendo così sollevare il drone.

6. Le eliche: tutti conosciamo l’elica e la sua funzione. Per quanto riguarda il mondo dei droni le eliche più diffuse sono quelle Bipala ma su alcuni quadricotteri possono essere installate anche eliche Tripala o Quadripala (in particolare su droni racing FPV). Con le eliche a tre pale si possono usare eliche di diametro inferiore. Le due caratteristiche dell’elica che possono influenzarne la capacità di avvitarsi nell’aria sono il diametro ed il passo. Il diametro è rappresentato dalla lunghezza dell’elica, il passo è l’incidenza del profilo alare ovvero l’inclinazione dell’elica rispetto al perno di sostegno.

7. La batteria: è la fonte primaria di energia per tutti i componenti del drone. Sui droni vengono utilizzate batterie LiPo (litio-polimero) perché più efficienti e meno pesanti. In alcuni droni di piccole dimensioni la batteria si trova all’interno del telaio e non è estraibile, in questi casi la batteria può essere ricaricata mediante apposito cavo USB. Si consiglia sempre l’acquisto di più batterie così da non dover sospendere il volo, restando in attesa che la prima batteria sia carica.

8. Il caricabatterie: ogni drone dispone di un caricabatterie dedicato ed è buona norma utilizzare sempre quello in dotazione fornito con il modello. In molti droni giocattolo il caricabatterie è formato da un semplice cavetto USB che può essere comodamente collegato ad un pc.

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