معرفی مولتی روتورها

آشنایی با مولتی روتور و شناخت ساختارهای مختلف مولتی روتور {جلسه اول}

جلسه اول قصد داریم توضیحات ساده و مختصری راجع به انواع مولتی روتور ها داشته باشیم. 

Singlecopter OR Coaxcopter

سینگل به معنای یک می باشد. این پرنده فقط دارای یک  موتور است. البته سينگل كوپتر را قاعدتا نبايد جزو مولتي روتورها حساب كنيم چون لفظ مولتي روتور به معناي تعداد دو يا بيشتر از دو موتور است ولي براي كامل شدن مجموعه در بعضي موارد آن را جزو اين گروه حساب مي كنند.كنترل سينگل كوپتر هم با استفاده از تيغه هاي كناري است. اين پرنده كمتر مورد توجه قرار گرفته است و بسياركم مورد تست قرار گرفته است.

سینگل کوپتر

Twincopter OR Bicopter OR Dualcopter

دوال به معنای دو می باشد. همچنين اين پرنده را بي كوپتر نيز مي نامند. این پرنده دارای دو موتور می باشد که به شکل های مختلف و با استفاده از سرووها حرکات مختلف آنها به اجرا در می آید.

مولتی روتور دو موتوره

bi-copter

Tricopter

موتور تری کوپتر
تری به معنای سه می باشد. سه عدد موتور بر روی این مولتی روتور نصب می شود.

سرو در تری کوپتر

یک سروو موتور در انتهای آن وجود دارد که جهت چرخش ربات استفاده می شود. در شکل فوق مشاهده می کنید که یکی از موتورها به سروو متصل است.

تری کوپتر

Quadcopter OR Quadrotor

به معنی پرنده ایه که چهار تا موتور داره. کواد به معنی چهار می باشد . ساخت کوادکوپتر بسیار آسان تر از بقیه موارد است و از محبوبیت خاصی برخوردار است.به این پرنده کوادروتور هم میگویند. کوادروتور در دسته روتورکرافت ها(rotorcraft) می باشد که نقطه مقابل fixed-wing aircraft یا هواپیماهای بال ثابت می باشد.

چرخش کوادروتور

شکل زیر هم دو ساختار کلی که برای ساخت کوادروتور استفاده می شود را نشان می دهد:

جهت موتورهای کوادکوپتربطور کلی در کوادروتور ها ساختار X به دلیل دید بهتر دوربین جلوی ربات بیشتر کاربرد دارد چون هیچ موتور و ملخی مزاحم تصویربرداری نیست. در مواردی هم به دلیل ساختار + به ساختار یک هواپیما شباهت دارد که جلوی آن با یک مشخص است و موتورهای سمت چپ و راست مشابه بال های هواپیما هستند و موتور عقب مشابه دم هواپیماست و باعث هدایت راحتر آن در آسمان است که باعث شده است این نوع کوادروتور طرفداران خاص خودش را داشته باشد.

Y4 copter

کوادروتور

نوع ديگر كوادكوپتر مدل Y4 مي باشد كه ساختاري مشابه تري كوپتر دارد ولي به جاي سروو دم يك عدد موتور براشلس قرار گرفته است و در انتهاي دم دو عدد موتور براشلس به صورت هم محور قرار دارند.

کوادکوپتر

 

Pentacopter

پرنده ای پنج موتوره که ساختار بسیار جالبی دارد و از قدرت مناسبی جهت پرواز در شرایط  بد آب و هوایی برخوردار است.

مولتی روتور 5موتوره

همچنین پنتاکوپتر به دلیل جاگذاری مناسب موتورها مناسب فیلمبرداری و عکسبرداری می باشد.

پنتاروتور

Hexacopter

هگزا به معنی شش می باشد. این پرنده شش موتوری به دلیل ساختار متقارن آن ساخت آن آسان است و پایداری بسیار بالایی دارد. هگزا روتور را می توان با ساختارهای مختلفی همانند زیر ساخت.

هگزاروتوردر شکل زیر هم ساختار Y مربوط به هگزاروتور را مشاهده می کنید.

هگزاروتور با ساختار Y
Octocopter

اوکتا به معنی هشت می باشد. تعداد 8 عدد موتور نصب شده بر روی آن باعث شده است که از قدرت بسیار زیادی برخوردار باشد. و بسیار مناسب جهت فیلم برداری و عکس برداری و پرواز در شرایط سخت می باشد.

در زیر  نمایی از یک اُکتاکوپتر را مشاهده می کنید:

اکتاروتور

در اکتاکوپتر معمولا از چهار نوع طرح برای نصب موتورها استفاده می شود. شکل زیر همه آنها را به صورت یکجا نشان می دهد. دقت کنید که در شرکت های مختلف نامگذاری های متفاوتی صورت می گیرد که ما برای آشنایی شما با این نامگذاری ها آنها را به صورت زیر هم در یک شکل نشان داده ایم. شکل های 3 و 6 یکسانند و شکل های 2 و 5 نیز یکسانند و نمایانگر نوع I8 یا همان + می باشد. شکل شماره 1 هم نوع X یا همان X8 را نشان می دهد. شکل شماره 4 نیز نوع V یا همان V8 را نشان می دهد.

اکتاروتور

دقت کنید که در شکل شماره 5 از نوع V موتور ها لزوما در یک مسیر مشخص نیستند و می توانند به صورت دو خط موازی نیز نصب شوند که به صورت مستطیل شکل می شود. اگر می خواستیم این نوع آرایش موتورها هم جزو موارد بالا قرار دهیم 5 نوع می شد.

آرایش موتورها در اکتاروتور

همچنین چینش و چرخش موتورهای نوع X8 به صورت زیر است. یعنی اینکه همانند دو کوادروتور که بر روی هم سوار شده اند می باشد.

اکتاکوپتر

برای دریافت آخرین مطالب سایت  و همچنین مطالب منحصر به فرد دیگر که در سایت منتشر نمی شوند میتوانید در کانال تلگرام ما عضو شوید و یا در اینستاگرام ما را فالوو کنید:

 

31 نظر

  • محمد رضا مطهری

    با سلام وعرض خسته نباشید،نمازروزه هاتون قبول انشالله،مهندس جان غرض ازمزاحمت می خواستم پروژه کارشناسی انجام بدم واون اینه که می خواستم کواد کوپتر، رو هوا انرژی خودش رو تامین کنه،به واسطه سل های خورشیدی وتعدادی هم دینام های کوچکی که زیرملخ نصب می شوند که شبیه توربین های بادی سایز کوچک عمل می کنند!!!!!!!

    می خواستم نظرتون رو بدونم مهندس این که این پروژه به نظرتون عملی میشه یانه؟؟؟واین که اگرعملی هم بشه به نظرتون بازدهش چند درصد بشه؟؟؟همچنین دعا گویتان خواهم بود اگر در موضوع پروژه ای که گفتم کتابی یا مقاله ای و…..معرفی کنید.با تشکرفراوان مطهری ترم هشت برق الکترونیک.

    • قاسم قاسمی

      سلام و وقت بخیر جناب مطهری
      قبل از هر چیز باید بگم که پروژه ای که بیان نمودید خیلی بالاتر از زمان یک پروژه و تحقیق کارشناسی می باشد و البته نیازمند کار و تلاش زیاد. علی ایحال من چند نکته خدمتتان عرض می کنم ان شاالله که مفید واقع شود.
      1- اینکه قصد دارید از سلولهای فتوولتائیک (photovoltaic cells) برای افزایش زمان پرواز استفاده کنید کار بسیار جالبی است ولی تا آنجایی که من اطلاع دارم در حال حاضر آمپر خروجی از سلولها در ابعادی همچون سطح بالای یک کوادکوپتر نمی تواند به تنهایی به عنوان جریان مصرفی کوادکوپتر استفاده شود و لذا نیازمند این است که شما یک باتری لیتیم پلیمر را با استفاده از یک تاگل سوئیچ به این سلولهای فتوولتائیک متصل کنید تا به باتری شما کمک کند. باز هم تاکید می کنم که این کار نیازمند اطلاعات دقیقی از آخرین وضعیت سلولهای فتوولتائیک و پیشرفت علمی صورت گرفته در این زمینه می باشد با جستجوی لغت photovoltaic cells در گوگل می توانید اطلاعات مناسبی از آنها کسب کنید.
      2- اینکه بیان نمودید دینام های کوچکی زیر ملخ نصب شوند نیازمند بررسی بیشتری دارد و البته من از نوع دینام شما و جرم هر دینام اطلاعی ندارم و نیاز به محاسبه دارد. در صورتی که دینام خاصی مد نظر دارید نوع آن را ارسال کنید تا اظهار نظر شود. البته این موضوع برای کوادکوپترهای الکتریکی کمی مشکل به نظر می رسد ولی در مورد کوادکوپترهای سوختی اینکه بتوان چنین طرحی اجرا کرد قوی تر است.
      با آرزوی موفقیت برای شما و تمامی هموطنان عزیزمان

  • محمد میثمی

    مهندس میشه چند تصویر از بیکوپتر بزارید هنراه با یک نقشه از اتصالات مهندس میشه این بی کوپتر را با بک فلایت دست ساز پرواز داد با تشکر

    • قاسم قاسمی

      سلام جناب میثمی
      کلیه نکاتی که برای کنترل کوادکوپتر استفاده می شود در مورد بی کوپتر هم کاربرد دارد. شکلی از ساختار کلی آن را در زیر آورده ام. در مورد رادیوکنترل هم اینکه هر نوع رادیوکنترلی که تعداد کانال های لازم شما را فراهم کند قابل کاربرد است. یعنی اینکه به دست ساز و شرکتی بودن رادیوکنترل مرتبط نیست و می توانید استفاده کنید.
      موفق باشید.

      • محمد میثمی

        باسلام
        ممنون از زحماتی که میکشید و اهمیتی که به مخاطبان میدهید مهندس اون سروو موتور ها و یا موتور ها به کدام پایه های فلایت کنترل متصل می شود یعنی از بین هشت موتوری که میشه به فلایت متصل کرد سروو به کدام و موتور ها به کدام پایه متصل می شوند اگر یکفلایت کنترل داشته باشیم که خودمان طراحی و ساخته ایم کنترل کنیم مهندس در جواب یکی از دوستان گفته بودید یک سروو موتور برای دم که اختیاری هست میشه نصب کرد این دم به چه شکل و نقش او چیست باتشکر

        • قاسم قاسمی

          سلام مجدد جناب میثمی
          از بذل توجه جنابعالی سپاسگذارم
          مواردی که مطرح نمودید را در چند بند توضیح می دهم:
          1- در مورد پایه های متصل شونده در صورتی که از فلایت کنترلرهای آماده در بازار استفاده می کنید به صورت دیفالت در درون خودشان مکان اتصال هر موتور براشلس و سروو را نشان می دهد. مثلا اگر به دستورالعمل کار با برد Multiwii مراجعه کنید برای مکان اتصال موتور براشلس و سروو های یک بی کوپتر به خوبی نشان داده شده است و گفته است که سروو ها را به کدام پایه متصل کنید. یک شکل را در متن درس آورده که در قسمت بی کوپتر شکل دوم است. این شکل اعداد مربوط به مکان اتصال موتورها در برد مولتی وی را نشان می دهد. اعداد 9 و 10 یعنی اینکه دو موتور براشلس را به این دو پایه متصل کنید و اعدد 3 و 11 یعنی اینکه اون دو تا سروو را به پایه های شماره 3 و 11 متصل کنید. برای بقیه فلایت کنترلرها هم هر کدام مد نظرتان بود بیان کنید تا راهنمایی شود. یا در مورد بردهای دست ساز محل قرار گیری اتصالات دست خودتان است و می توانید آزادانه اینکار را انجام دهید. مثلا موتور براشلس 1 به پین M1 و موتور براشلس 2 به پین M2 و سروو موتور شماره 1 به پین M3 و سروو موتور شماره 4 به پین M4.
          2- بی کوپترها به دلیل اینکه از دو موتور براشلس استفاده می کنند درجات آزادی کمتری نسبت به کوادکوپتر و بقیه مولتی روتورها دارند. مثلا اینکه با دو موتور براشلس شما فقط چرخش حول محور Z و افزایش و کاهش ارتفاع در جهت محور Z را دارید. هر چند با کم کردن دور موتورها می توانید چرخش های دیگری انجام دهید ولی کنترلی روی آن ندارید. در صورتی که درجه آزادی کوادکوپتر 6 است و اینجاست که نیاز به سروو موتورها بوجود می آید تا بتوانیم چرخش و حرکت در بقیه جهات نیز انجام دهیم. حالا این سروو موتورها این آزادی را به ما می دهند که بقیه درجات آزادی را بوجود آوریم و کنترل بی کوپتر آسانتر شود. حالا شما می توانید تعداد سروو موتورها را تا جایی که این 6 درجه آزادی بدست آورید اضافه کنید و کنترل بی کوپتر را آسانتر کنید. اولین کار این است که ما می توانیم 2 تا سروو موتور را برای عقب و جلو رفتن بی کوپتر اضافه کنیم. همچنین می توانیم یک دم برای بی کوپتر قرار دهیم و این دم را با استفاده از سروو موتورهای دیگر کنترل کنیم تا کنترل بی کوپتر باز هم آسانتر شود. در حقیقت با اضافه کردن دم به انتهای بی کوپتر ما قسمت های رادر و الویتر را به بی کوپتر اضافه کرده ایم که یک چیز اختیاری است و بدون آنها هم می توان پرواز را انجام داد. یک شکل برایتان ضمیمه کرده ام که این مطلب واضح تر شود. در صورتی که متوجه نشدید بیان کنید تا شکل های بیشتری را ضمیمه کنم.
          مطالب و بحث های مربوط به بی کوپتر مفصل است و برای اینکه ساده تر شود از بیان مطالب اضافی خودداری شده است.
          موفق باشید.

  • علی قاسمی

    سلام
    اگرموتور های کوادکوپتر را گوشه های یک چهار ضلعی در نظر بگیریم. این چهار ضلعی مربع خواهد بود یا مستطیل؟
    واینکه بین طول و عرض فرضی چه رابطه ای وجود دارد؟

    • قاسم قاسمی

      با سلام
      در مورد کوادکوپتر موتورها بر روی گوشه های یک مربع نصب می شوند تا بتوانند به صورت یکسان عمل کنند. در حقیقت در یک کوادکوپتر دو موتور بر روی یک قطر مربع نصب می شوند و جهت چرخش یکسان دارند و دو موتور دیگر بر روی قطر دیگر نضب می شوند و جهت چرخش یکسان دارند.
      موفق باشید.

  • علی قاسمی

    سلام
    کوادکوپتر تا چه ارتفاعی بالا میرود؟واین ارتفاع به چه عواملی بستگی دارد؟

    • قاسم قاسمی

      با سلام و عرض تبريك به مناسبت سال نو
      در مورد ارتفاع كوادكوپتر اينكه اين ارتفاع به برد راديوكنترل شما بستگي دارد و تا هر محدوده اي كه هوا وجود داشته باشد و راديوكنترل شما برد داشته باشد مي توانيد كوادكوپتر خود را پرواز دهيد زيرا كار كوادكوپتر اين است كه هوا را به عقب براند و خودش به جلو برود. پس تا زماني كه هوا موجود باشد مشكلي پيش نمي آيد ولي به محض اينكه شرايط خلا ايجاد شود كوادكوپتر متوقف مي شود و نمي تواند پرواز كند. براي اينكار خودتان نيز مي توانيد اين آزمايش را انجام دهيد. يك محفظه شيشه اي آماده كنيد و يك روزنه كوچك روي بدنه آن قرار دهيد و اين روزنه را به يك پمپ خلا متصل كنيد و در درون اين محفظه شيشه اي يك ميني كوادكوپتر قرار دهيد. در حالت عادي كوادكوپتر به راحتي پرواز مي كند ولي با مكش هواي درون محفظه به وسيله پمپ خلا به مرور زمان كوادكوپتر در اثر كمبود هوا دچار لرزش مي شود و به ديواره برخورد مي كند.
      موفق باشيد

  • محمد

    سلام
    بی کوپتر ها چجورند اونها هم تمامی این قطعات را دارند البته این مدل اگه موتور ها قوی باشه بار حمل کنه شاید 300 گرم

    • قاسم قاسمی

      با سلام خدمت شما
      Bicopter ها با داشتن دو موتور براشلس و دو عدد سروو کار هدایت مولتی روتور را انجام میدهند. نحوه کارش هم بدین گونه است که برای پرواز عمودی که شرایط نرمال است و با افزایش تراتل پرواز نرمی صورت میگیرد ولی برای حرکت رو به جلو و دیگر چرخش ها از دو سرووی قرار گرفته روی بازوها استفاده می شود تا زاویه چرخش ملخ ها تغییر پیدا کند. در مورد قدرتشان هم بستگی به نوع موتور مورد استفادتان دارد و قطعا هر چه موتورتان قوی تر باشد وزن بیشتری هم بلند می کند در جلسه مربوط به محاسبات کوادکوپتر نحوه انتخاب موتور را ذکر کرده ایم.
      اجزای یک Bicopter:
      1- 2عدد موتور براشلس
      2- 2 عدد سروو موتور
      3- 2عدد اسپیدکنترل
      4- 1 عدد سروو موتور دم(اختیاری)
      5- 2عدد ملخ
      موفق باشید

  • نوشتن نظر

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    Optionally add an image (JPEG only)