Quali sono le componenti di un drone?

Dopo aver visto cos’è un drone, ora possiamo approfondire la questione andando a scoprire qualcosa di più riguardo le “parti” dalle quali è composto. Innanzitutto è opportuno sottolineare che a seconda dell’uso per cui è stato costruito, un drone può essere molto diverso dall’altro, ma esistono delle componenti basilari, con funzioni specifiche, che sono più o meno comuni a tutti i modelli. Vediamo un po’ più nello specifico come si chiamano e quali sono le loro caratteristiche.

Telaio (frame)

Il telaio rappresenta l’ossatura del drone, ossia la sua struttura portante, e varia a seconda del numero di motori. I telai possono essere di diversi materiali, tra cui legno, plastica, alluminio e carbonio, la loro composizione risulta determinante nella resistenza, nel peso e quindi nella durata di volo del drone. Allo stesso modo, anche la grandezza del telaio e quindi il suo diametro influisce sulle prestazioni aeree del drone: un diametro maggiore assicura maggiore stabilità di volo, ma allo stesso tempo implica un peso superiore e quindi più dispendio di energia.

Il telaio può essere acquistato direttamente, mentre gli appassionati del fai da te possono costruirlo a partire da componenti di “origine domestica” o persino crearlo con una stampante 3D. Può essere un pezzo unico o più pezzi assemblati, caratteristica che rende più facili e meno costose, in caso di rottura, le sostituzioni delle sole parti danneggiate.

Motori (Engines)

I motori presenti sui multicotteri possono essere 3 (tricottero), 4 (quadricottero), 6 (esacottero), oppure 8 (ottocottero). Ogni motore è collegato a un’elica (propeller) che roteando permette al drone di alzarsi da terra. I motori installati sui droni sono motori elettrici, soprattutto di tipo “brushless”, ossia “senza spazzole”. Questo genere di motori funziona senza bisogno di contatti elettrici striscianti (ossia le “spazzole”) sull’albero motore.

In questo modo si hanno vantaggi come minore resistenza meccanica, peso inferiore, zero possibilità che si formino scintille al crescere della velocità di rotazione e minore necessità di manutenzione periodica. A differenza dei motori a spazzole, però, quelli brushless necessitano di ulteriori componenti come l’ESC (Electronic Speed Controller).

ESC: Electronic Speed Control

È quella parte del drone che collega i motori brushless al Flight Controller ed è costituita da un insieme di cavi nella cui parte centrale è posizionata una piccola scheda elettronica. Sebbene sia piccola e dall’aspetto semplice, questa componente svolge una funzione abbastanza complessa, consentendo ai motori di girare in entrambi i sensi e a velocità variabili.

Batteria Li-Po

Le batterie Li-Po (Lithium-ion Polymer Batteries) sono Batterie ai Polimeri di Litio che vengono utilizzate sui droni in virtù del fatto che non possiedono alcun contenitore di metallo e risultano di conseguenza più leggere di quelle tradizionali. In questo modo i motori del drone hanno bisogno di minore potenza per sollevare il multicottero e la stessa carica delle batterie durerà più a lungo. Le batterie dei droni per uso ricreativo hanno una durata media di 10 minuti, mentre possono arrivare a oltre un’ora in caso di droni per uso professionale.

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Flight Controller

È la centralina di bordo che rappresenta il sistema di autopilotaggio del drone. Questa unità processa i dati di volo e si occupa, tra le altre cose, di mantenere il multicottero “in equilibrio” durante il volo, agendo in automatico in base ad una lunga serie di informazioni ricavate dall’hardware e dal software di cui esso dispone. Per funzionare, si interfaccia ad’unità IMU, che può essere anche contenuta all’interno dello stesso Flight Controller.

IMU

L’unità IMU, ovvero Inertial Measurement Unit è costituita da un insieme di componenti elettroniche che sono fondamentali per il funzionamento del drone. Questa parte può includere antenne GPS, giroscopi, accelerometri, barometri, etc, strumenti di misurazioni inerziali, che permettono al Flight Controller di migliorare la risposta alle improvvise variazioni dei fattori che vengono registrati registrati.

Sistema di controllo a distanza

Il sistema di controllo è solitamente costituito da un “radiocomando” trasmettitore (controller) e da un ricevitore apposito che si interfaccia con il Flight Controller.

Per approfondire questa e altre componenti,
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Insomma, queste sono le componenti basilari di un drone. Esistono però numerosi accessori che possono essere installati a seconda del tipo di multicottero e delle proprie esigenze: alcuni droni possono compiere rivelamenti 3D su ampie porzioni di territorio, misurare la concentrazione di un gas nell’aria e molto altro ancora. Per lo più comunque, vengono utilizzati per realizzare video riprese aeree a scopo professionale o di intrattenimento.