Alors que les drones continuent de prendre d'assaut le monde, vous vous êtes peut-être demandé à un moment donné comment ces machines volantes miniatures sont fabriquées. Il ne faut pas être un génie pour savoir que les drones sont conçus par des ingénieurs, mais la vraie question concerne le type d'ingénieurs qui fabriquent les drones.
Les ingénieurs impliqués dans la fabrication de drones comprennent les ingénieurs en mécanique, en aéronautique, en logiciel, en contrôle, en informatique et en électricité. Les drones incluent des technologies de pointe et leurs réductions de production dans plusieurs disciplines d'ingénierie.
Il est facile de penser que les drones sont fabriqués par des ingénieurs d'une seule discipline. Mais lorsque vous pensez aux différents systèmes interconnectés de drones qui fonctionnent ensemble pour communiquer et fonctionner comme prévu, vous commencez à voir la complexité impliquée dans la fabrication des drones.
Dans cet article, je discuterai des différents types d'ingénierie impliqués dans la conception et la fabrication de drones. De nombreux types d'ingénieurs sont cruciaux pour la production de ces machines volantes dont le monde ne peut se passer.
Ingénieurs Mécaniciens
Les ingénieurs mécaniciens jouent un rôle crucial dans la fabrication des drones car ce domaine est fondamental pour traiter de la conception, de la construction et de l'utilisation des drones. Un ingénieur en mécanique de drones a besoin d'une compréhension approfondie des principes de la physique et doit comprendre des concepts tels que la dynamique de vol, la propulsion et les méthodes de production.
Ce sont les ingénieurs mécaniciens qui construisent et testent les différents systèmes et sous-systèmes des drones. Les ingénieurs mécaniciens conçoivent le prototype de drones et jouent un rôle central dans la mise sur le marché du prototype.
Avant qu'un prototype puisse arriver sur le marché, il doit avoir subi plusieurs séries de tests et mises à niveau pertinentes pour s'assurer que le modèle est super fiable et capable de fournir une expérience satisfaisante aux utilisateurs. C'est le travail exigeant et amusant que font les ingénieurs mécaniciens pour vous fournir des drones fiables.
Comme il existe de nombreuses réglementations sur la conception des drones, il incombe aux ingénieurs mécaniciens d'intégrer ces directives dans la conception de leurs drones. En outre, ils doivent avoir une large compréhension des matériaux et de la façon dont ces matériaux se comportent dans différents environnements.
L'objectif des ingénieurs mécaniciens lors de la conception de drones est de proposer un produit dont la géométrie apporte une résistance maximale tout en restant léger pour l'efficacité. Cela a conduit à ce que la conception du quadricoptère soit la plus populaire sur le marché car il s'agit de la conception de drone la plus simple et la plus robuste d'un point de vue mécanique.
Ingénieurs électriciens
Comme vous le savez peut-être déjà, le génie électrique concerne tout ce qui concerne l'électricité, l'électronique et l'électromagnétisme. Le domaine englobe l'énergie, les télécommunications, les systèmes de contrôle et le traitement du signal, qui sont tous utilisés dans la conception des drones. Et ce sont les ingénieurs électriciens qui apportent ces connaissances lors de la conception et de la fabrication des drones.
Les ingénieurs électriciens utilisent également leur expertise pour développer de nouveaux composants électriques, résoudre des problèmes de composants existants ou tester des équipements.
Les drones grand public fonctionnent à l'électricité. Sans électricité, vos drones ne peuvent pas décoller, et les progrès dans le domaine de l'électrotechnique sont l'une des principales raisons pour lesquelles nous avons des drones aujourd'hui.
Jusqu'à récemment, les moteurs électriques et les batteries n'étaient pas capables de soulever leur propre poids. Dans le passé, les amateurs utilisaient de petits moteurs à essence pour propulser les avions RC. L'émergence des batteries au lithium polymère a permis aux drones de disposer d'une source d'alimentation fiable grâce à la puissance et à la densité de ce type de batterie.
Le travail des ingénieurs électriciens se manifeste également dans les moteurs des drones, un composant essentiel pour le vol. La plupart des drones utilisent désormais des moteurs sans balais au lieu de moteurs à balais conventionnels. Les moteurs à balais sont conçus pour utiliser des patins métalliques physiques pour se déplacer ou glisser le long de l'arbre du moteur, ce qui est moins efficace.
Les moteurs sans balais sont plus efficaces que les moteurs à balais car ils n'utilisent pas de patins métalliques physiques pour glisser le long de l'arbre du moteur. Au lieu de cela, ils tournent en activant sélectivement des bobines décalées. Ils peuvent être efficaces jusqu'à 90 %, contrairement à l'efficacité typique de 80 % des moteurs à balais.
Les ingénieurs électriciens travaillent également sur l'aspect contrôle des drones, car ils sont impliqués dans les systèmes de contrôle et le traitement du signal des drones.
Ingénieurs en informatique
Les drones sont en quelque sorte des ordinateurs volants et nécessitent donc l'expertise d'ingénieurs informaticiens dans la conception et la fabrication. Des composants tels que des microcontrôleurs, des capteurs et des transistors de puissance sont intégrés au drone et sont essentiels à ses performances, et ils sont conçus par des ingénieurs en informatique.
Avec tous les composants ci-dessus et l'expertise d'un ingénieur en informatique, tous les composants des drones sont capables de communiquer entre eux et de traiter les algorithmes de contrôle, créant ainsi un drone pouvant être contrôlé via une télécommande.
Des commandes sont données au drone par l'utilisateur pour accéder au microcontrôleur équipé via un récepteur radio. Les commandes sont ensuite traitées et des signaux de sortie sont envoyés aux moteurs pour les exécuter.
Ingénieurs de contrôle
Avez-vous déjà utilisé un drone avec le mode Sports ? Le mode Sports offre beaucoup de plaisir et d'adrénaline car vous pouvez voler rapidement, avec précision et effectuer des cascades et des manœuvres folles. Et comment est-ce possible ? C'est parce que le drone est capable de faire des réponses fluides et rapides lorsque vous le contrôlez. Ce niveau de précision et de vitesse ne serait pas possible sans les efforts des ingénieurs de contrôle impliqués dans la fabrication des drones.
Un ingénieur de contrôle a besoin d'une compréhension astucieuse de la dynamique du système pour être en mesure de créer des algorithmes qui incorporeront les commandes de l'utilisateur et pourront les traiter et les retraiter tout en ajustant la sortie.
Les drones seraient presque impossibles à piloter sans un système de contrôle assisté par ordinateur. Alors que divers capteurs sont généralement installés sur les drones, les capteurs les plus importants en ce qui concerne la fonction de contrôle sont le gyroscope et l'accéléromètre. Ensemble, ces capteurs sont appelés IMU. L'IMU reconnaît avec précision le mouvement des drones et c'est grâce à cette reconnaissance que les drones sont capables de planer dans les airs et d'effectuer différentes manœuvres.
Ingénieur logiciel
Les drones sont incomplets sans logiciel, ce qui signifie essentiellement les instructions qui indiquent aux drones quoi faire. La raison pour laquelle vous pouvez saisir des commandes et faire en sorte que le drone fasse ce que vous souhaitez est due au logiciel qui indique au système informatique du drone comment agir.
Les ingénieurs en logiciel ont une vaste connaissance des systèmes d'exploitation informatiques, des langages de programmation et du développement de logiciels. Ces ingénieurs travaillent avec les autres ingénieurs tout au long de la conception et de la fabrication des drones et proposent des solutions créatives pour satisfaire les besoins des utilisateurs.
Ingénieurs aéronautiques
Les ingénieurs aéronautiques conçoivent et fabriquent des drones, des avions, des hélicoptères et tout ce qui peut voler. L'expertise d'un ingénieur aéronautique est nécessaire lors de la conception et du développement de drones car il a été formé pour concevoir, construire, analyser et tester des machines capables de voler, y compris des drones.
Les ingénieurs aéronautiques sont en mesure de conseiller sur la forme et la conception optimales du corps pour obtenir le vol le plus efficace possible. Ce sont eux qui s'assurent que le drone peut rester en l'air et effectuer les types de manœuvres souhaitées.