ローターまたはマルチコプターの中心にバッテリーを配置する方が良いでしょうか?


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マルチコプターにバッテリーを取り付けるための3つのアプローチを見てきました。

  • 機体の中心近くにしっかりと取り付けられたすべてのバッテリー
  • 機体の中央の下にぶら下がっているバッグ内のすべてのバッテリー
  • 各ローターは、その近く/下にしっかりと取り付けられたバッテリーを共有しています。(たとえば、各モーターの下にすべてのバッテリーの1/4が取り付けられたクワッドコプター)。

どのデザインが最適で、なぜですか?最適な設計がない場合、設計間の利点/トレードオフは何ですか?私が見落としている他のデザインはありますか?

(この質問はマルチローターフライングマシンに焦点を当てています。地上車両について、「車輪またはロボットの中心に重量を分散させる方が良いでしょうか?」を参照してください)。

回答:


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バッテリーを機体の中央にしっかりと取り付けたいと思います。

各モーターの下にバッテリーを取り付けると(これを見たことはありませんが)、マルチコプターの慣性モーメントが増加します。ただし、これは飛行の安定化を行うためのかなり強引な方法です。

バッテリーをバッグから吊り下げると、飛行特性が不必要に複雑になります。その代わりに、「バッグ」が端に重りが付いたロープであると想像してください。ロープの長さが長くなると、飛行特性はどうなりますか?

特定のシャーシ設計によっては、バッテリーをしっかりと取り付けることでモーターの振動を減衰させることもできるため、慣性測定の強力なフィルタリングの必要性が減ります。


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センター、慣性モーメントをできるだけ小さくしたい。


それも私が最初に考えたものです。それは制御側でそれをより速くしますが、外乱はより多くの効果をもたらします。私の推測では、モーター/ローターの慣性に何らかの関係があると思われます。
ヤコブ

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バッテリーをハブの中心近く、水平と垂直の両方の中心近くに取り付けます。距離が近いほど、コントローラーがクラフトの水平方向のバランスを保つために必要な作業が少なくなり、使用するバッテリー電力が少なくなります。


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振動を減衰するためにバッテリーの質量を利用するために確実にしっかりと取り付けられていますが、どこですか?アジャイルなアクロバティックマシンが必要か、安定したカメラプラットフォームが必要かによって異なります。乱気流の揺れを減らしたい場合は、質量を広げてください。


ロボティクスビンスへようこそ、このアサーションに関する参考資料はありますか?答えを費やしてその理由を説明できれば、今後の答えを読む人にとってより役立つでしょう。ありがとう、
マークブース

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ビンスはそれを正しく持っています、それはデザイナーの選択です。アプリケーションに依存します。

質量を回転の中心点から遠ざけると、慣性モーメントが増加します。つまり、外力の影響にさらに抵抗します。

これには、環境障害と自己生成されたモーションコマンドの更新の両方が含まれます。これらの1つは必要ではなく、もう1つは必要です。これにより、設計上の決定のトレードオフが残ります。選択するのはアプリケーション固有です。

迅速な曲技飛行のレスポンシブクラフトを選択した場合、外部の妨害と継続的に戦うコントローラーのコストがかかります。応答速度(帯域幅)には制限があり、その結果、大規模な、または急速に変化する外乱に対しては、より不安定になります。

逆に、固有のオープンループの安定性が必要な場合は、独自のモーション更新を実装するのに時間がかかり、コストがかかります。

現時点では、最初のビルドを行っています。現在の山岳地帯の環境を考えて、高いコントローラー帯域幅から始めたいと思います。現在の難問は、バッテリーを上に置くか下に置くかです。本当に欲しいです。

主に、環境とやり取りするために周辺コンポーネントを追加し始めると、そこを変更することになります。すべての固定部品を上に置いてコンピューターを接続し、それを恒久的に行うことは理にかなっています。

しかし、これには2つの問題があります。弦に何かがぶら下がっているときに発生する、ヨースが引き起こした一貫性のない遅延応答にはなりたくない。バッテリーを同期することはできますが、両方の軸で毎回かなりの労力を費やします」。たぶん私は私の1ドルの中国のベルクロよりも良いバッテリーストラップに投資する必要があります。

今私を悩ませている本当のことはリスクです。不安定なバッテリーが露出するという考えです。私はヘリ風のタロット着陸装置を手に入れましたが、大きな秋にはバッテリーを保護するのにあまり役に立たないと思います。

したがって、ここでこの議論を拡大する私の質問は次のとおりです。人々はトップまたはボトムの観点から何をしているのでしょうか?私はそれが上にあるというアイデアが好きですが、それは道に沿って多くの異なる厄介な他の配置問題につながります。


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私はこれらのアイデアが好きですが、その質問を新しい新しい個別の質問として投稿することをお勧めします(「フォローアップの質問を投稿する必要があると言われたばかりです」)。
デビッドケアリー
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