Quadcopter

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Quadrotor.jpg

Een quadcopter of quadrocopter is een hefschroefvliegtuig dat wordt aangedreven door vier propellers.

In tegenstelling tot gewone helikopters maakt de quadcopter gebruik van symmetrisch hellende bladen. Die kunnen in groep geschakeld worden maar niet individueel gezien de positie van de bladen tegenover de rotorschijf. De opbouw van een quadcopter bestaat uit een frame, vier ESC's, vier propellers en vier borstelloze motoren samen met een besturingseenheid die ervoor zorgt dat de quadcopter stabiel blijft.

Deze besturingseenheid stuurt de vier ESC's aan, die op hun beurt dan de vier motoren aansturen. Met behulp van een gyroscoop en een accelerometer zal de besturingseenheid de hoek berekenen waaronder de quadcopter is gekanteld waarmee ze nadien de motoren kan aanpassen zodat de quadcopter zich terug in zijn balans begeeft.

De 3 bewegingen uit de luchtvaart

De quadcopter moet worden aangestuurd met een 4-kanaals afstandsbediening. Dit is nodig om de 4 mogelijke bewegingen van de quadcopter aan te kunnen sturen. Elk van de 4 bewegingen wordt door een apart kanaal aangestuurd.

Stampen, rollen en gieren zijn de 3 dynamische bewegingen die de quadcopter kan maken. Als vierde aspect is er de hoogte die wordt ingesteld door de snelheid van de motoren aan te passen.

Werking[bewerken]

Plusformatie en X-formatie

De quadcopter werkt met vier propellers waarvan er twee rechtsom en twee linksom draaien met als gevolg dat het vliegtuig zeer wendbaar is. Zo kan een quadcopter vliegen in +-formatie of in X-formatie. Dit is de richting waarin de quadcopter vliegt ten opzichte van de propellers. Het principe van de twee formaties is hetzelfde, alleen worden er bij de X-formatie twee motoren gebruikt om een van de bewegingen uit te voeren. Bij de +-formatie is hier slechts één motor voor nodig.

Doordat twee motoren rechtsom en twee motoren linksom draaien, wordt er een opwaartse kracht gecreëerd. Bovendien wordt ervoor gezorgd dat er geen tolling ontstaat. Doordat de richting waarin de motoren draaien elkaar afwisselen, worden de momenten van de motoren door elkaar opgeheven. Als elke motor precies even snel zou draaien, zou de quadcopter recht omhoog moeten vliegen. Door kleine afwijkingen op elke motor vliegt een quadcopter standaard niet in balans. De besturingseenheid zal met behulp van de PID-regelaars de motoren aanpassen om zo de quadcopter te balanceren.

Om de quadcopter in beweging te brengen zijn er vier verschillende mogelijkheden.

  • Om de quadcopter te laten stijgen/dalen moeten de vier motoren tegelijkertijd versneld/vertraagd worden. Dit zorgt ervoor dat de opwaartse kracht vanuit de motoren gaat stijgen/dalen.
  • Om de quadcopter om zijn verticale as te laten draaien, dus te laten gieren, moet de snelheid van twee motoren met dezelfde draairichting verhoogd worden. Het koppel op deze motoren wordt via deze handeling vergroot en zorgt zo voor een koppel op de quadcopter waardoor de quadcopter zal gieren.
  • Om de quadcopter vooruit/achteruit of links/rechts te laten bewegen in +-formatie is het noodzakelijk dat één motor sneller draait dan de andere. Hierdoor gaat de quadcopter kantelen en zo wordt de kracht zowel horizontaal als verticaal verdeeld met als gevolg dat de quadcopter zich verplaatst. In X-formatie daarentegen moeten 2 motoren tegelijkertijd worden aangestuurd om de quadcopter te laten hellen. Door de juiste motoren te kiezen kan men dus in alle richtingen manoeuvreren.
Om de quadcopter te laten stijgen/dalen, moeten de vier motoren tegelijk aan worden aangestuurd
Door twee motoren met dezelfde draairichting sneller te laten draaien, gaat het toestel gieren
Door één motor aan te sturen zal de quadcopter kantelen

Externe links[bewerken]