introduzione al mondo dei droni

1. ALLA SCOPERTA DEI DRONI
Dr. Francesca Mereu francesca@fablabcagliari.cc

2. COSA SONO I DRONI
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Un drone è un aeromobile a pilotaggio
remoto (APR), ossia un velivolo
caratterizzato dall’assenza del pilota
umano a bordo.
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Il suo volo è controllato in remoto da un
pilota che si trova sul terreno o su altro
veicolo.

3. TIPOLOGIE
●
Le principali famiglie di droni presenti in
commercio sono 3:
1. DRONI CON STRUTTURE A ELICHE;
2.DRONI CON STRUTTURA PLANARE;
3. DRONI IBRIDI

4. DRONI A ELICHE
Presentano eliche solitamente montate su bracci estraibili
che permettono al drone di comportarsi come un elicottero,
di mantenere ferma la posizione in aria, di efettuare virate
repentine, di volare anche in direzione obliqua

5. DRONI A STRUTTURA PLANARE
sono più simili agli aeroplani e sono utilizzati soprattutto
per percorrere medie distanze, perché possono sfruttare
correnti e flussi d’aria

6. DRONI IBRIDI
possono volare e muoversi sul terreno grazie alla presenza
di due o quattro ruote motrici; sono in grado di efettuare
anche piccoli salti, così da superare agilmente scale o altri
ostacoli

7. Un drone può essere equipaggiato
solitamente con 3, 4, 6 o 8 motori.
I più evoluti hanno una struttura in
carbonio; l’autonomia di volo è
generalmente pari a 15 a 20 minuti.

8. MODELLI INNOVATIVI
1. GPS
integrato, per la guida assistita:consente di
visualizzare la posizione corrente e stabilizzare
il drone alla posizione e altitudine desiderata
2.RETURN TO HOME;FAIL SAFE
Permette al drone di tornare automaticamente
al punto di decollo
3. CAMERA MOUNT-GIMBALL
Supporto stabilizzato a 2 o 3 assi;con supporti
antivibrazioni e con motori brushless

9. MODELLI INNOVATIVI
4. PILOTA AUTOMATICO;
con way point, per programmare percorsi di
navigazione a punti
5. TELEMETRIA;
Per il controllo dei dati di volo
6.TRASMISSIONE VIDEO A TERRA.
Con kit professionale a lungo raggio

10. MODELLI INNOVATIVI
Trasmissione video FULL HD,
per ricevere le immagini a distanza in tempo
reale
• Controllo remoto della telecamera,
per orientare la ripresa secondo le proprie
esigenze
• Doppio pilota,
con 2 telecomandi per essere pilotati da 2
persone
I droni hanno un prezzo in genere proporzionale
al peso del carico utile da trasportare:
maggiore è il carico utile da sollevare, maggiore
sarà il costo.

11. AQUILA
IL DRONE DI FACEBOOK

12. AQUILA
IL DRONE DI FACEBOOK

13. Progettato per volare per mesi;
dimensioni di un jet passeggeri,
eliminato coda e serbatoio
carburante alimentato a energia solare costruito in fbra di
carbonio per renderlo piu leggero
Si connetterà mediante comunicazione laser ad un punto di
accesso internet situato in aerea urbanizzata e
ritrasmetterà la connessione verso le aree rurali;
E' prevista una modalità di funzionamento per l' estensione
della rete con il collegamento ad altri droni Aquilas empre
mediante raggi laser.

14. IL DRONE DI AMAZON

15. IL DRONE DI Amazon
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Il sistema è metà elicottero e metà aereo
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Ha 2 sistemi propulsori: uno per il decollo
verticale e l' altro per muoversi in orizzontale,
verso destinazione
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è in grado di consegnare pacchi che pesano fno
a 2,3 chili circa volando a un' altezza che non
supera i 122 metri.
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Sfrutta una tecnologia per evitare collisioni con
altri velivoli e per operare in sicurezza.

16. APPLICAZIONI
RILIEVO AEREO;
ISPEZIONI E CONTROLLI;
DIAGNOSI ENERGETICA E IMPIANTISTICA;
SORVEGLIANAZA DEI CANTIERI;
MONITORAGGIO AMBIENTALE
TELESOCCORSO
CONSEGNE
ARTE E SPETTACOLO

17. NORMATIVA
Le operazioni specializzate condotte con droni di
massa operativa al decollo minore o uguale a 2
kg
sono considerate non critiche (e dunque
soggette a mera dichiarazione e non ad
autorizzazione) in tutti gli scenari operativi, a
condizione che gli aspetti progettuali e le
tecniche costruttive del SAPR abbiano
caratteristiche di ino fensività,
precedentemente accertate dall’ENAC o da
soggetto da esso autorizzato.

18. NORMATIVA
Regole per i droni con massa al decollo massima
minore o uguale a 0,3 kg
Per le operazioni specializzate condotte con
droni di massa al decollo minore o uguale a 0,3
kg e con velocità massima minore o uguale a 60
km/h non è richiesto il possesso di un Attestato
di Pilota.

19. 19
DRONI & ARDUINO

20. 20
SCOUT UAV

21. SCOUT UAV
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Unmanned Aerial Vehicle
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cioè un velivolo in grado di operare senza pilota,
quindi comandato a distanza.
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In particolare, il produttore Northrop Grumman
ha sviluppato un elicottero UAV denominato
MQ-8 Fire Scout.

22. ARDUPILOT MEGA IMU

23. ARDUPILOT MEGA IMU
SHIELD per Ardupilot mega
NERTIAL MEASUREMENT UNIT
SCHEDE CHE INCORPORANO UNA VASTA
GAMMA DI SENSORI:
GIROSCOPI, ACCELEROMETRI E MAGNETOMETRI
FRNISCONO IN USCITA VALORI TIPO:
VELOCITA' , DIREZIONE, E FORZA
GRAVITAZIONALE SU ASSI MULTIPLI
.

24. 24
Arducopter: il kit

25. 25
ArduCopter : Arduino a bordo

Arduino Mega (atmega2560)

IMU (Inertial Measurement Unit)
 Accelerometro
 Giroscopio (obbligatorio)
 Bussola
 Barometro

Opzioni
 GPS
 Telemetria (radio o bluetooth)
 Sonar

26. 26

27. 27

Chassis

Motori senza spazzole (brushless)

Eliche

Controllo elettronico di velocità (ESC)

Batteria (Polimeri di Litio)

Radio

Controllore di volo (ArduCopter)

28. Flight controller+IMU
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unità che processa i
dati di volo;
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Si occupa di
mantenere il drone in
equilibrio;
●
Ogni flight controller si
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Interfaccia con l' unità
IMU.
Controller radio

29. Batterie Li_Po
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Batterie a polimeri di
litio;
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Efficienza energetica;
●
leggere
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ESC-electronic speed
control
●
Controllo elettronico
della velocità;
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Può gestire la velocitò
di rotazione del
motore;
●
Ci sono frmaware
specializzati
●

30. Motori
●
La maggior parte dei
Quadricotteri usati per
le riprese aeree usa
motori brushless,
ovvero motori “senza
spazzole”. Esistono
anche dei modelli più
piccoli che usano dei
classici motori a
spazzole ma sono
solitamente dei modelli
“giocattolo”
●
Necessitano degli ESC

31. Frame-telaio
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telai possono essere di
diversi materiali, legno,
plastica, alluminio,
carbonio, etc.
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Per i Quadricotteri più
piccoli, una delle
caratteristiche più
ricercate nel telaio è la
possibilità di sostituire
“i bracci”, ovvero la
possibilità di cambiare
una sola delle quattro
estensioni, senza
dover sostituire il
telaio intero

32. FPV e telecamere
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First person view: visuale in prima persona;
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.
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quel veicolo (o quei veicoli) in grado di fornire
al pilota una visuale in tempo reale di quello
che la macchina sta vedendo, direttamente
dal punto di vista della macchina.
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I sistemi di FPV più comuni sono composti da
una micro telecamera ed un trasmettitore
montati sulla macchina, ed uno schermo ed
un ricevitore montati sulla ground station.
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. La frequenza più comunemente usata è 5,8
GHz ma esistono diversi standard
ampiamente difusi, e sopratutto questa non
è l' unica frequenza usata.