La domanda che molti fanno è semplice:”Come vola un drone?”. La risposta che cercheremo di dare non intende essere un trattato di fisica ed aerodinamica ma, più semplicemente, cercheremo di capire come e perché un drone è in grado di muoversi nello spazio circostante.
Tutti abbiamo visto volare un elicottero quindi sappiamo che un velivolo può volare grazie all’avvitamento di un elica nell’aria. Nel caso degli elicotteri, le eliche sono prevalentemente quadripala.
Per i droni (in particolare parliamo di quadricotteri) troviamo 4 eliche bipala (in alcuni casi anche tripala o quadripala) che permettono al velivolo di librarsi nell’aria. Ogni elica è azionata da un motore che a sua volta viene controllato da un microprocessore il quale ne determina la velocità di rotazione.
l tutto avviene in combinazione con i segnali inviati da alcuni sensori chiamati MEMS (es. giroscopio, accelerometro, barometro) alla centralina che effettua delle misurazioni continue e provvede così a regolare la velocità di ogni singolo motore, al fine di garantire la stabilità del velivolo.
Per farla semplice, quando le 4 eliche di un drone ruotano alla stessa velocità il drone rimane in hovering ovvero si libra in aria mantenendo un assetto stabile ed immobile. Alzando la leva del gas (chiamata anche THROTTLE o acceleratore), i quattro motori incrementano il numero di giri facendo sollevare il drone e vice versa per farlo scendere verso il basso.
Drone sale o scende di quota
Possiamo notare che in un quadricottero, le eliche poste su una diagonale (configurazione a X) ruotano in senso orario mentre le altre due eliche ruotano in senso antiorario. Questa contrapposizione nella rotazione permette al drone di mantenersi stabile quindi evitare di roteare su se stesso a causa della forza inerziale provocata dalla rotazione delle eliche.
Schema rotazione eliche Quadricottero
MOVIMENTO IN AVANTI E INDIETRO (PITCH): Spostando in avanti la leva di direzione sul radiocomando, la centralina riceve il segnale ed incrementa la velocità dei due motori posteriori diminuendo contemporaneamente la velocità di quelli anteriori, in questo modo il drone si inclina in avanti e inizia a muoversi in tale direzione. Procedimento inverso avviene quando vogliamo far volare il drone all’indietro.
Movimento del drone avanti e indietro
MOVIMENTO A DESTRA E SINISTRA (ROLL): Spostando lateralmente la leva di direzione sul radiocomando, la centralina riceve il segnale ed incrementa la velocità dei due motori laterali (sinistra o destra) diminuendo contemporaneamente la velocità di quelli sull’altro lato, in questo modo il drone si inclina verso destra o verso sinistra e inizia a muoversi in tale direzione.
Movimento del drone a destra o a sinistra
ROTAZIONE SU SE STESSO (YAW): Aumentando i giri dei due motori che ruotano in senso orario e diminuendo i giri degli altri due motori il quadricottero effettuerà quella che viene chiamata imbardata (YAW) a sinistra ovvero inizierà a ruotare su se stesso in senso antiorario e vice versa.
Rotazione su se stesso
Bene, speriamo di avervi fornito in questo articolo alcune informazioni utili sul funzionamento di un drone. Questi principi, risultano utili quando, ad esempio, dobbiamo installare le eliche in modo corretto oppure per meglio comprendere le spiegazioni presenti nei manuali di istruzioni, che spesso sono scritti in lingua Inglese.
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