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Aperçu rapide des pièces de drone avec des conseils de bricolage pratiques

Toutes les pièces et composants de drones sont essentiels à un vol en douceur et en toute sécurité. Connaître les parties d’un drone vous donnera une confiance supplémentaire en vol. Vous saurez également quels composants inspecter régulièrement et quelles pièces de drone sont faciles à remplacer ou à mettre à niveau.

Si vous avez des problèmes de vol, alors savoir ce que fait chaque composant de drone vous aidera grandement à résoudre les problèmes de vol.

Cet article vous donnera un excellent aperçu de toutes les pièces et composants de drone que vous trouverez sur un drone grand public et professionnel moderne.

L’excellent schéma des composants du drone et la liste des composants du drone proviennent d’un article intitulé anatomie d’un drone par MakeZine. J’ai ajouté des informations et des explications supplémentaires ainsi que des conseils pour chaque composant d’UAV.

À la fin de cet article, j’ai 2 vidéos formidables. Le 1er vous montre très brièvement les composants du drone et la 2ème vidéo vous montre comment construire un quadcopter de course avec tous les composants du drone requis.

N’oubliez pas de visiter notre site Web de pièces DroneZon où vous pouvez trouver des pièces et accessoires de mise à niveau pour les drones DJI, Yuneec, Walkera et Parrot ainsi que l’équipement FPV.

Pièces et composants de drone – Présentation rapide

Explication des pièces et composants du drone

A. Prop standard

L’hélice «tracteur» sont les hélices à l’avant du quadricoptère. Ces accessoires tirent le quadcopter dans les airs comme un tracteur. Alors que certains drones comme le DJI Phantom se ressemblent plus ou moins sous tous les angles, il y a un avant et un arrière.

La plupart des hélices de drone sont en plastique et la meilleure qualité en fibre de carbone. Pour plus de sécurité, vous pouvez également ajouter des protections d’hélice de drone dont vous avez besoin, surtout si vous volez à l’intérieur ou à proximité de personnes.

La conception des hélices est un domaine où il y a beaucoup de nouvelles innovations. Une meilleure conception de l’hélice contribuera à une expérience de vol plus fluide et à des temps de vol plus longs. Il existe également une grande innovation en matière d’accessoires pour drones à faible bruit.

Pointe: Il est toujours bon d’inspecter vos accessoires avant de voler et de transporter un ensemble supplémentaire au cas où vous remarqueriez des dommages sur un accessoire. Ne volez jamais avec un accessoire endommagé ou plié.

Prop de pousseur

Les accessoires Pusher sont à l’arrière et poussent l’UAV vers l’avant d’où le nom « Accessoires Pusher ». Ces hélices contrarotatives annulent exactement les couples de moteur pendant le vol en palier stationnaire. La hauteur opposée donne un courant descendant. Ceux-ci peuvent être en plastique avec les meilleurs accessoires de poussoir en fibre de carbone. Vous pouvez également acheter des gardes pour les accessoires du poussoir.

Pointe: Identique aux accessoires du tracteur. Inspectez avant chaque vol et emportez un jeu de rechange.

C. Moteurs sans balais

Composant de moteur de drone standard E1200

Pratiquement tous les drones les plus récents utilisent un type de moteur électrique sans balais, plus efficace, plus fiable et plus silencieux qu’un moteur à balais. La conception du moteur est importante. Des moteurs plus efficaces économisent la vie de la batterie et donnent au propriétaire plus de temps de vol, ce que chaque pilote veut.

La conception du moteur de drone est assez excitante pour le moment. Il y a quelques années, DJI a sorti l’Inspire 1 avec une nouvelle conception de moteur brevetée qui était assez révolutionnaire. DJI a développé et breveté un nouvel aimant incurvé, qui s’adapte parfaitement autour du moteur, ce qui permet au moteur de fonctionner plus efficacement.

Pointe: Examinez régulièrement les moteurs. Assurez-vous qu’ils sont propres et exempts de poussière. Découvrez comment son drone sonne. Écoute le. La plupart du son provient des moteurs. S’il ne sonne pas correctement, examinez votre drone. Volez à quelques pieds du sol et près de vous. Regardez si l’un des moteurs tombe en panne. Ce n’est pas une mauvaise option d’avoir un moteur de rechange ou 2.

Pointe: Si vous construisez un drone à partir de zéro, consultez la vidéo à la fin de cet article.

Lisez cet article sur le fonctionnement et le vol d’un quadcopter. Cet article vous montre comment un quadcopter vole dans n’importe quelle direction en ajustant la direction et la vitesse de son moteur / hélice. Il couvre également la configuration et la conception du moteur quadricoptère et de l’hélice, ainsi que de formidables vidéos.

Les meilleurs moteurs de drones et systèmes de propulsion d’UAV comprennent les composants suivants;

  • Stator moteur
  • Cloche de moteur (rotor)
  • Enroulements
  • Roulements
  • Système de refroidissement
  • Contrôleurs électroniques de vitesse
  • ESC Updater
  • Hélices
  • Câblage
  • Bras

Les contrôleurs électroniques de vitesse signalent aux moteurs de drone des informations sur la vitesse, le freinage et fournissent également une surveillance et une tolérance aux pannes sur les moteurs de drone.

Pour plus d’informations, lisez notre article sur le fonctionnement des moteurs de drones et des systèmes de propulsion, qui comprend des vidéos très informatives.

D. Support moteur

Le support de moteur de drone est parfois intégré dans les raccords combinés avec des jambes d’atterrissage ou peut faire partie du cadre de l’UAV. Ce sont quelques pièces faciles à remplacer sur la plupart des drones. Regardez à quel point il est facile de remplacer le moteur Parrot AR ici. Vous remarquerez également que le support moteur fait partie de la croix centrale du Parrot AR.

Pointe: Vérifiez les supports de moteur et les zones proches des moteurs pour les fissures de contrainte. Si vous trouvez des fissures de stress et que votre quadcopter est sous garantie, vous pouvez le renvoyer et le faire réparer. Alternativement, le fabricant peut avoir des supports de moteur de renforcement.

Pointe: Lorsque vous recevez votre nouveau drone pour la première fois, il est également utile d’examiner les zones autour des supports de moteur ou où les vis sont utilisées. Parfois, les vis peuvent être enroulées trop serrées et peuvent réellement fissurer le cadre. Ce n’est peut-être qu’une fissure capillaire, mais ceux-ci ne se répareront pas.

E. Train d’atterrissage

Les drones, qui nécessitent une garde au sol élevée, peuvent adopter des patins de type hélicoptère montés directement sur le corps, tandis que d’autres drones qui n’ont pas de charge utile suspendue peuvent omettre complètement le train d’atterrissage.

De nombreux drones à voilure fixe qui couvrent de grandes distances comme le SenseFly eBee, Trimble UX5 ou le 3DR Aero-M n’ont pas de train d’atterrissage et atterrissent parfaitement bien sur leur ventre.

La plupart des drones ont un train d’atterrissage fixe. Cependant, les meilleurs drones auront un train d’atterrissage rétractable offrant une vue à 360 degrés lorsqu’ils sont en l’air.

Pointe: Pour la plupart des derniers drones, vous pouvez acheter des rallonges de hauteur de jambe. Si vous volez dans des zones où il y a de l’herbe longue, c’est une bonne idée d’avoir un grand tapis d’atterrissage.

Drones de train d’atterrissage rétractables

  • DJI – Matrice 600 Pro.
  • Walkera – Voyager 3, Scout X4, QR X900.

Pointe: Examinez votre train d’atterrissage et surtout si vous avez eu un atterrissage difficile. Cela protège le drone, une caméra ou des capteurs coûteux.

Pointe: Si vous le pouvez et que cela convient à vos besoins, achetez un drone doté d’un train d’atterrissage rétractable. Ensuite, vous n’avez pas à vous soucier des jambes qui gênent une belle photo ou vidéo. Avec le train d’atterrissage rétractable, gardez-le propre et exempt de poussière et de saleté. De cette façon, le train d’atterrissage ne se bloque pas.

F. Boom

Les flèches plus courtes augmentent la maniabilité, tandis que les flèches plus longues augmentent la stabilité. Les barrages doivent être difficiles à supporter en cas d’accident, tout en gênant le moins possible le courant descendant des hélices. Dans de nombreux drones, le boom fait partie du corps principal. D’autres drones ont un boom défini en tant que pièce distincte. Le Parrot AR 2.0 a la flèche transversale centrale.

Pointe: Examinez et assurez-vous que la flèche n’est pas pliée car cela affecterait les capacités de vol.

Partie principale du corps du drone

Il s’agit du moyeu central à partir duquel les flèches rayonnent comme des rayons sur une roue. Il abrite une batterie, des cartes principales, des processeurs avioniques, des caméras et des capteurs.

Pointe: La plupart des drones ne sont pas étanches, il est donc essentiel que les composants internes du corps principal ne soient pas mouillés. Un atterrissage dur peut ne pas briser le corps du drone, mais le choc pourrait endommager les composants internes du drone dans le corps principal.

Pointe: Si vous n’êtes pas familier avec l’ingénierie électronique et la soudure, il est préférable de ne pas apprendre sur vos composants internes tels que la carte principale de votre drone. Plus que probablement, souder quelque chose à l’intérieur de votre corps principal annulera votre garantie. Une garantie couvre généralement l’UAV à sa sortie d’usine.

Cependant, si vous savez souder, vous pouvez apporter de très bonnes améliorations à votre drone. Voici une vidéo pratique avec d’excellents conseils de soudage.


Pièces de drone (suite)

H. Contrôleurs électroniques de vitesse (ESC)

Un variateur de vitesse électronique ou ESC est un circuit électronique dont le but est de faire varier la vitesse d’un moteur électrique, sa direction et éventuellement aussi d’agir comme un frein dynamique. Il convertit la puissance de la batterie CC en CA triphasé pour entraîner des moteurs sans balais.

Les contrôleurs de vitesse électroniques sont un composant essentiel des quadricoptères modernes (tous multirotors), qui offrent une alimentation CA triphasée haute puissance, haute fréquence et haute résolution aux moteurs dans un boîtier miniature extrêmement compact.

Le DJI Inspire 1 a fait un bond en avant dans l’innovation ESC, qui utilise de nouveaux contrôleurs de vitesse électroniques à entraînement sinusoïdal pour remplacer l’entraînement à onde carrée des ESC traditionnels. L’Inspire 1 va plus loin en utilisant le contrôle du couple en boucle fermée et une redondance fonctionnelle distincte, ce qui ajoute une efficacité et une fiabilité supplémentaires aux moteurs.

Pointe: L’ESC est à l’intérieur du cadre principal du drone et la plupart des propriétaires de drones n’auront rien à faire avec ces derniers. Cependant, des sociétés telles que DJI, Yuneec et Parrot développent des drones qui peuvent être personnalisés. Si vous souhaitez personnaliser un drone, il est possible que le fabricant dispose d’un kit de développement spécial (SDK) pour ce modèle. Avec le SDK, vous pouvez alors reprogrammer les contrôleurs de vitesse électroniques et de nombreux autres composants de drones.

Contrôleur de vol

Composant de drone de contrôleur de vol WooKong-M

Le contrôleur de vol interprète les entrées du récepteur, du module GPS, du moniteur de batterie, de l’IMU et d’autres capteurs embarqués.

Il régule les vitesses du moteur, via les ESC, pour fournir la direction, ainsi que le déclenchement des caméras ou d’autres charges utiles. Il contrôle le pilote automatique, les waypoints, suivez-moi, la sécurité intégrée et de nombreuses autres fonctions autonomes. Le contrôleur de vol est au cœur de tout le fonctionnement de votre drone.

Pointe: La plupart des propriétaires n’auront rien à faire ni modifier le contrôleur de vol en reprogrammant. Si vous aviez besoin de créer une solution personnalisée, un drone avec SDK comme mentionné ci-dessus le permettrait.

J. Module GPS

Le module GPS combine souvent un récepteur GPS et un magnétomètre pour fournir la latitude, la longitude, l’altitude et le cap de la boussole à partir d’un seul appareil. Le GPS est une exigence importante pour la navigation par waypoint et de nombreux autres modes de vol autonomes. Sans GPS, les drones auraient des utilisations très limitées.

Avec FPV, les drones peuvent parcourir de longues distances et être utilisés pour des applications passionnantes telles que la création d’images 3D à l’aide de capteurs lidar et de photogrammétrie.

GPS signifie Global Positioning System. Il s’agit d’une norme américaine qui fournit des informations de localisation et d’heure dans toutes les conditions météorologiques, n’importe où sur ou près de la Terre où il y a une ligne de vue dégagée vers quatre satellites GPS ou plus.

Certains des derniers drones ont ajouté Glonass, qui est l’équivalent russe du GPS. Cela signifie que votre drone est presque garanti de trouver beaucoup plus de satellites pour obtenir son positionnement. Avec les deux systèmes, vous pouvez voler plus précisément et vous pouvez également voler plus en sécurité car vous savez que vous ne perdrez pas la connexion satellite.

Pointe: La plupart des drones vous permettent de programmer dans un point d’origine à sécurité intégrée. Cela permet au drone de revenir à un point s’il perd la connexion à votre télécommande. La plupart des drones ont un minimum de satellites requis avant que le point d’origine puisse être défini. Mais définissez toujours un point de départ. Lors de l’achat d’un drone, gardez un œil sur les drones fournis avec le GPS et le Glonass.

Récepteur

Souvent un récepteur radio r / c standard. Le nombre minimum de canaux nécessaires pour contrôler un quad est de 4, mais 5 est généralement recommandé. Il existe de nombreux fabricants de récepteurs sur le marché si vous construisez votre propre drone.

Antenne

Selon votre récepteur, il peut s’agir d’un fouet à fil lâche ou d’un hélicoïdal de type «ducky en caoutchouc».

Pointe: Les antennes sont assez faciles à mettre à niveau. L’antenne trèfle à polarisation circulaire vous offre une distance de signal vidéo supplémentaire et améliore la stabilité vidéo. Une très bonne antenne arrête le problème de l’effet multi-trajets et également l’angle mort.

Si vous souhaitez comprendre la technologie derrière la vue à la première personne et la transmission vidéo sur drones, alors lisez cet article formidable intitulé «Comprendre la gamme de vidéo et d’antenne FPV en direct».

M. Batterie

Les batteries au lithium polymère (LiPo) offrent la meilleure combinaison de densité d’énergie, de densité de puissance et de durée de vie sur le marché.

Pointe: Il est toujours agréable de transporter une batterie de rechange ou 2. Lisez et suivez les instructions de chargement et de stockage de votre batterie pour vous assurer qu’elle dure longtemps. De temps en temps, il est toujours bon de décharger complètement et de recharger votre batterie. Vérifiez que votre batterie ne surchauffe pas. Toutes les batteries sont dangereuses lorsqu’elles sont physiquement endommagées, n’installez jamais une batterie endommagée dans votre drone. N’essayez jamais non plus de recharger une batterie endommagée.

Moniteur de batterie

Fournit une surveillance du niveau de puissance en vol au contrôleur de vol. Votre batterie est essentielle pour voler en toute sécurité. Si vous volez trop loin et que votre quadcopter est à court de batterie, il effectuera un atterrissage d’urgence ou se plantera.

Pointe: Connaissez le temps de vol de votre drone, les niveaux de batterie et où lire ces niveaux. Ne repoussez pas les limites du vol avec une batterie faible.

O. Gimbal

Composants de drone intégrés - Inspire 1 Zenmuse X5R Gimbal And Camera

Le cardan du drone est le support pivotant, qui tourne autour des axes x, y et z pour assurer la stabilisation et le pointage des caméras ou d’autres capteurs.

Pointe: Si vous n’avez pas un excellent cardan, peu importe la qualité de l’appareil photo. Le cardan est très important pour prendre de superbes photos et vidéos.

Avec le mauvais cardan et la mauvaise caméra sur votre drone, vous ne pourrez jamais prendre de vidéos ou de photos professionnelles. Certains des problèmes sont l’obturateur roulant, l’effet Jello et le baril.

Pointe: Si vous rencontrez des problèmes avec l’effet Jello, qui est provoqué par les vibrations du drone atteignant la caméra, essayez d’installer ou de changer les amortisseurs de cardan. Cela peut faire une grande différence.

P. Gimbal Motor

Les moteurs CC sans balais peuvent être utilisés pour le positionnement angulaire à entraînement direct, qui nécessitent des bobines spécialement enroulées et des circuits de commande dédiés qui ne sont disponibles que depuis peu sur le marché.

Q. Unité de commande de cardan

Permet de contrôler les moteurs à cardan sans balai à entraînement direct comme s’il s’agissait de servomoteurs standard.

R. Camera

GoPro ou autre unité vidéo haute définition compacte avec stockage intégré. La diffusion en temps réel est possible sur les derniers drones tels que le nouveau DJI Mavic Mini, le DJI Mavic 2 Pro et Zoom. Les autres drones pouvant être diffusés en direct sont le DJI Mavic Air, Spark, Mavic Pro, le Phantom 4 Pro et le quadcopter professionnel de tournage Inspire 2.

De nombreux fabricants de drones produisent des cardans compatibles avec la gamme de caméras GoPro Hero. GoPro a sorti son propre drone Karma, mais il a depuis été arrêté en janvier 2018.

Les derniers drones sont tout en un, avec un cardan et une caméra intégrés. Ces appareils photo et objectifs sont spécialement conçus pour le tournage aérien et la photographie.

DJI, qui est le plus grand fabricant de drones, prend très au sérieux sa technologie de caméra et de cardan. En juin 2017, DJI et Hasselblad, le leader des caméras professionnelles de moyen format de haute qualité, ont présenté la première plateforme d’imagerie de drone de 100 mégapixels.

Pointe: Achetez le meilleur que vous pouvez vous permettre. Recherchez des drones avec cardan et caméra intégrés, ce qui signifie que vous achetez un système éprouvé et testé.

Pointe: Vous pouvez utiliser un logiciel pour supprimer le fisheye de vos photos aériennes.

Capteurs

Les drones sont plus que juste pour le tournage aérien et la photographie. Nous voyons maintenant des capteurs lidar, thermiques et de nombreux autres types de capteurs montés sur des drones et utilisés dans une grande variété de secteurs.

La caméra montée avec le GPS peut être utilisée pour créer des images de photogrammétrie 3D précises.

La cartographie 3D, également connue sous le nom de cartographie de photogrammétrie, est la science de la prise de mesures à partir de photographies. La sortie du logiciel de photogrammétrie est généralement une carte 3D, un dessin 3D ou un modèle 3D d’un objet ou d’une masse terrestre du monde réel.

En parcourant un itinéraire cartographié et en prenant des photos à intervalles réguliers, disons toutes les 1 seconde, ces images sont ensuite assemblées pour créer des images de photogrammétrie 3D.

Pour créer des cartes ou des modèles 3D, tout ce dont vous avez besoin est un drone supérieur avec caméra et GPS. Le drone capturera les images et l’une de ces applications logicielles de photogrammétrie les plus importantes assemblera les photos en cartes ou modèles 3D.

Les cartes 3D sont généralement assez grandes et demandent beaucoup de traitement. De nombreuses sociétés de logiciels de cartographie 3D peuvent traiter les images dans le cloud et également stocker les images pour vous.

Capteurs d’évitement de collision

Les drones peuvent aujourd’hui être livrés avec 2 types de capteurs. Ce qui précède pour créer des images 3D du monde extérieur en utilisant des caméras de vision Lidar et thermique.

Le deuxième type est constitué de capteurs embarqués pour éviter les collisions utilisant des capteurs de vision monoculaire, ultrasonique (sonar), infrarouge, lidar, à temps de vol (ToF) et de vision.

Ce qui précède couvre la grande majorité des composants que vous trouverez dans votre drone moderne.

U. Mode de suivi actif et fonctions de sécurité

De nombreuses pièces de drone ci-dessus, telles que la caméra et les capteurs anti-collision, ont renvoyé des données au contrôleur de vol principal.

Le contrôleur de vol envoie et reçoit également des données des moteurs, des contrôleurs électroniques de vitesse, des systèmes de navigation par satellite, de l’IMU et du gyroscope. Le drone est également programmé avec des algorithmes de vision sophistiqués permettant au drone de suivre des objets et d’éviter les obstacles tout en suivant un sujet tel qu’une personne, une voiture, un vélo ou un bateau.

La technologie utilisée pour suivre et suivre une personne est absolument fascinante. Vous pouvez en savoir plus sur les meilleurs drones de suivi disponibles.

Ces mêmes composants de drone transmettent des données au contrôleur de vol et reçoivent également des données du contrôleur de vol pour permettre un retour en toute sécurité à la maison lorsque le drone perd le contact avec la télécommande ou lorsque la batterie est faible. Le drone reviendra alors automatiquement à son point d’origine.

Vidéos sur les pièces et composants de drone

Ensuite, j’ai 3 vidéos très intéressantes. Les 1ère et 2e vidéos se concentrent sur les nombreux composants couramment trouvés dans les modèles réduits d’avions et décomposent comment ils se réunissent pour fonctionner. La troisième vidéo vous montre comment construire un drone de course, y compris les composants pour construire votre propre drone.

Cette vidéo suivante vous montre ce qu’il y a à l’intérieur d’un drone DJI Phantom 3 qui est toujours très populaire même si le Phantom 4 est maintenant sur le marché.

Cette dernière vidéo vous montre comment construire un joli quadcopter de course FPV.

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