Multicopter (multikopter, multirotor, çok rotorlu ; Dikine iniş kalkış yapabilen, 3 eksende hareket edebilen, motor yada motorlara bağlı pervanelerin ürettiği hava itişi sayesinde havalanan uçan ve havada durabilen makinelerdir. ( model diyeceğim fakat gerçeği olmadığı için model diyemiyorum )
Bu yazıda artık multikopter yada multicopter olarak belirteceğim.
3 Eksen
Multikopter uçuş kontrol sistemi ( multicopter flight controller ) nedir?
En az 3 eksendeki açısal değişimi ( uçan aletin dengesini ) algılayan sensörü bulunan gyro (gyroscope, jiroskop) ve bu sensörlerden gelen bilgileri işlemcisinde çalışan yazılım vasıtası ile işleyerek uçan aletin dengesini sağlayan motor yada servolara komut veren sistemdir.
Daha gelişmiş sistemlerde bir çok sensör kullanılarak multicopterin stabilitesi artırılmaktadır.
Multikopterde kullanılan sensörler ve işlevleri :
- (ACC), akselerometre, ivme sensörü, sayesinde kendi kendine dengeleme (autolevel,self stabilization) özelliği kazandırılır. Yani dış etkenler (rüzgar,dengesiz yük vs) nedeniyle multicopterin dengesi bozulunca devamlı surette yere paralel hale gelmek için gerekli düzeltme komutlarını verir.
- Basınç sensörü, Barometre, sayesinde hava basıncı ölçümü ile multikopterin yüksekliğinin sabitlenmesi sağlanır bu sayede gaz kontrolü kolaylaşır, belli bir yükseklikde otomatik olarak sabitlenmesi sağlanabilir.
- GPS alıcısı ile multicopter dünya üzerinde bulunduğu enlem boylam bilgisini alır ve bu sayede belli bir enlem boylamda sabitleme yapılabilir. İstenilen koordinatlarda (waypoint) uçması sağlanabilir. Bulunduğu noktadan ilk kalkış yaptığı yere geri dönmesi sağlanabilir ( return to home özelliği)
- Ultrasonic sensör, Sonar, bu sensör sayesinde multicopterin altına sağına soluna yerleştirilen ultrasonic sensörler alt yada yanlarda herhangi bir nesneyi algıladıkları zaman multicopterin bu cisime çarpmaması için gerekli manevra komutunu verebilir. Ultrasonic sensörlerin 5-6 metre civarında bir algılama mesafeleri vardır.
Bu gelişmiş özelliklerin hepsi multikopterin yazılımı sayesinde olur. Yazılımda bu sensörlerden gelen bilgileri çeşitli algoritmalar ile işlenir ve çıktı olarak komut haline getirilir. Kullanılan algoritmalar multicopterin stabilitesi ile doğrudan etkiler. Karşılaştığım bir kaç algoritma; PID ve Kalman filtresi
Multikopter uçuş sistemlerinin sayısı gün geçtikce artmaktadır. Bu donanım ve yazılım sistemlerin çoğu açık kaynaklı olup yaratıcısı tarafından multicopter hobisi ile ilgilenenlerin kullanımına sunulmuştur.
Bunun yanında ticari olaz bazı uçuş kontrol sistemleride vardır. Bunların kodları ticari olduğu için kopyalanamaz kullanılamaz.
Bazı multikopter uçuş kontrol sistemleri
- KKmulticopter
- Multiwii
- Shrediquette
- Mikrokopter
- Open Copter Control
- Arducopter
- DJI Wookong-M
- DJI Naza
Multikopter uçuş kontrol sistemleri hakkında geniş bilgi için forumumuzdaki şu Konuyu takip ediniz http://www.hobbyrc.com/forum/threads…rı-ve-Eksileri
Multikopter nasıl uçar?
Multikopterler daha öncede yazdığım gibi pervanelerin ürettiği hava itişi sayesinde havalanır ve havada kalır. Motor sayısı bir veya birden çok olabilir.
Motor sayısı motor yerleşimi ve uçuş mantığını multikopter çeşitlerinde yine irdeliyeceğiz.
Multicopter çeşitleri : burada anlatacağım türler birçok sistemden alıntılar içermektedir.
1- Singlecopter, Single Prop Vtol gibi isimlerle adlandırılan tek motorlu multicopter
Bu türde tek bir motordan gelen hava akımı, multikopteri dengede tutmak için servolar yardımıyla hareket ettirilen kanatçıklar ile düzenlenmektedir.
https://www.youtube.com/watch?v=6sY3L-dow8c2- Osprey, twincopter, Avatar style, Power Tower, Bicopter gibi isimlerle adlandırılan iki motorlu multicopter
Bu türde iki motor servolar yardımı ile tilt ( öne arkaya yatma ) hareketi yapar. Aynı zamanda motor devirleri değiştirilerek ve motorların öne arkaya yatması ile multicopter dengede durur. Kendi ekseninde dönmemesi iki motorun birbirine zıt yönde dönmesi ile olur.
3- Tricopter,Tcopter 3 motorlu multicopter
Bu tür uçuş mantığı açışından model helikoptere en çok benzeyen türdür. Y tada T şeklinde gövde üzerine yerleştirilmiş 3 motor bulunur. Arkada (kuyruk) bulunan motor tilt hareketi (sağa sola yatma) yaparak aynı model helikopterde olduğu gibi multicopterin kendi ekseninde dönmesini engeller ve yaw ( kendi ekseninde dönme ) hareketi yapmasını sağlar.
4- Quadcopter, Quadrocopter: 4 motorlu bu multikopter tipinde 2 motor sağa 2 motor sola dönerek motorların torkunu kullanarak kendi ekseninde dönme yada durma hareketini yapar. Genelde Uçuruluş şekline göre 2 tipi vardır. Artı (+) mod dediğimiz tek motor önde olan ve (x) mod dediğimiz iki motor önde olan uçma çeşidine göre adlandırılır.
5-Hexacopter
6 motorlu bu multikopter çeşidinde yine bazı motorlar sağa bazı motorlar sola döner ve motorların torkunu kullanarak kendi ekseninde dönme yada durma hareketini yapar. Yine quadcopterde olduğu gibi uçurulma şekline göre hexacopter + mod yada hexacopter x mod olarak adlandırılabilir.
Hava Fotoğrafçılığı ve Hava Video çekimlerinde en çok kullanılan multikopter modellerindendir. 6 motorlu olması hem ağır yük kaldırmada hem stabilitesi ile avantaj sağlar.
6-Y6 Copter
Y6 copter de trikoptere benzer üç kol üzerinde alt ve üstte ikişer motor olmak üzere 6 motor bulunmaktadır.Alt ve üst motorlar coaxial helikopterlere benzer şekilde birbirine aksi istikamette döner. Kendi ekseninde dönme yada durma hareketini yine bazı motorların yavaşlaması ve bazı motorların yavaşlaması şeklinde sağlar.
7-Octocopter
Octocopter 8 motorlu multicopterler çeşididir. Yine motor sayısının fazla olması nedeniyle hava çekimlerinde tercih edilir. Kendi ekseninden dönme yada durma hareketi yine diğer birçok multikopter çeşidinde olduğu gibi motor hızlarının kontrolü ile olur. 4 motor sağa 4 motor sola döner bu sayede yaw ekseninde hareket sağlanır. 4 kolda çift motor takılarak oluşturulan tipine X8 de denilmektedir.
Daha birçok multikopter tipi bulunabilmektedir. X8, V6, V8, gibi motor yerleşimine göre değişik isimlerle anılıyor. Sonuçda mantık hep aynı. Bazı multikopter kontrol sistemlerinde kendi isteğinize göre motor yerleşimi yani motor miks ayarlayabiliyorsunuz. Bunun için biraz işin içinde olmak gerekiyor. Benim bildiğim DJI Wookong-M ve mikrokopter multikopter kontrol sistemlerinde özel motor miksleri mevcut.