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Aplicação do servo DSpower em veículos aéreos não tripulados (VANT)

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1、 Princípio de funcionamento do servo

Um servo é um tipo de servo driver de posição (ângulo), composto por componentes de controle eletrônico e mecânico. Quando o sinal de controle é recebido, a parte eletrônica de controle ajusta o ângulo de rotação e a velocidade de saída do motor CC de acordo com as instruções do controlador, que são convertidas em deslocamento da superfície de controle e alterações de ângulo correspondentes pela parte mecânica. O eixo de saída do servo é conectado a um potenciômetro de realimentação de posição, que realimenta o sinal de tensão do ângulo de saída para a placa de circuito de controle através do potenciômetro, proporcionando assim um controle em malha fechada.

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2、 Aplicação em veículos aéreos não tripulados
A aplicação de servos em drones é extensa e crítica, refletindo-se principalmente nos seguintes aspectos:
1. Controle de voo (controle do leme)
① Controle de direção e inclinação: O servo do drone é usado principalmente para controlar a direção e a inclinação durante o voo, semelhante ao mecanismo de direção de um carro. Ao alterar a posição das superfícies de controle (como leme e elevador) em relação ao drone, o servo pode gerar o efeito de manobra necessário, ajustar a atitude da aeronave e controlar a direção do voo. Isso permite que o drone voe ao longo de uma rota predeterminada, alcançando curvas, decolagens e pousos estáveis.

② Ajuste de atitude: Durante o voo, os drones precisam ajustar constantemente sua atitude para lidar com diversos ambientes complexos. O servomotor controla com precisão as mudanças de ângulo da superfície de controle para ajudar o drone a obter um ajuste rápido de atitude, garantindo estabilidade e segurança no voo.

2. Acelerador do motor e controle do acelerador
Como um atuador, o servo recebe sinais elétricos do sistema de controle de voo para controlar precisamente os ângulos de abertura e fechamento do acelerador e das portas de ar, ajustando assim o suprimento de combustível e o volume de admissão, obtendo controle preciso do empuxo do motor e melhorando o desempenho de voo e a eficiência de combustível da aeronave.
Este tipo de servo tem requisitos muito altos de precisão, velocidade de resposta, resistência a terremotos, resistência a altas temperaturas, antiparasitário, etc. Atualmente, a DSpower superou esses desafios e alcançou aplicações maduras para produção em massa.
3. Outros controles estruturais
① Rotação do gimbal: Em veículos aéreos não tripulados equipados com gimbal, o servo também é responsável por controlar a rotação do gimbal. Ao controlar a rotação horizontal e vertical do gimbal, o servo pode obter o posicionamento preciso da câmera e o ajuste do ângulo de filmagem, fornecendo imagens e vídeos de alta qualidade para aplicações como fotografia aérea e vigilância.
② Outros atuadores: Além das aplicações acima, os servos também podem ser usados ​​para controlar outros atuadores de drones, como dispositivos de arremesso, dispositivos de travamento de avental, etc. A implementação dessas funções depende da alta precisão e confiabilidade do servo.

2、 Tipo e seleção
1. Servo PWM: Em veículos aéreos não tripulados de pequeno e médio porte, o servo PWM é amplamente utilizado devido à sua boa compatibilidade, forte poder explosivo e ação de controle simples. Os servos PWM são controlados por sinais de modulação por largura de pulso, que apresentam alta velocidade de resposta e alta precisão.

2. Servo de barramento: Para drones grandes ou que exigem ações complexas, o servo de barramento é uma escolha melhor. O servo de barramento adota comunicação serial, permitindo que múltiplos servos sejam controlados centralmente por meio de uma placa de controle principal. Eles normalmente utilizam codificadores magnéticos para feedback de posição, que oferecem maior precisão e maior vida útil, além de fornecer feedback sobre diversos dados para melhor monitorar e controlar o status operacional dos drones.

3. Vantagens e desafios
A aplicação de servos na área de drones apresenta vantagens significativas, como tamanho compacto, peso leve, estrutura simples e fácil instalação. No entanto, com o contínuo desenvolvimento e popularização da tecnologia de drones, requisitos mais elevados foram impostos para a precisão, estabilidade e confiabilidade dos servos. Portanto, ao selecionar e utilizar servos, é necessário considerar de forma abrangente as necessidades específicas e o ambiente de trabalho do drone para garantir sua operação segura e estável.

A DSpower desenvolveu os servos da série "W" para veículos aéreos não tripulados, com carcaças totalmente metálicas e resistência a temperaturas extremamente baixas, de até -55 ℃. Todos são controlados por barramento CAN e possuem classificação de impermeabilidade IPX7. Eles apresentam as vantagens de alta precisão, resposta rápida, proteção contra vibração e interferência eletromagnética. Convidamos todos a nos consultar.

Em resumo, a aplicação de servos no campo de veículos aéreos não tripulados não se limita a funções básicas, como controle de voo e ajuste de atitude, mas também envolve múltiplos aspectos, como a execução de ações complexas e o fornecimento de controle de alta precisão. Com o avanço contínuo da tecnologia e a expansão dos cenários de aplicação, as perspectivas de aplicação de servos no campo de veículos aéreos não tripulados serão ainda mais amplas.


Horário da publicação: 23/09/2024