Máy bay không người lái hiện đại có thể mang theo camera EO/IR, máy quét LiDAR, tải trọng video ổn định, ăng-ten định hướng hoặc thiết bị khác di chuyển độc lập với khung máy bay. Khi tải trọng phải quay liên tục theo cùng một hướng, bộ dây cáp thông thường cuối cùng sẽ trở thành một lực cản cơ học. Cáp có thể bị cuộn lại, cản trở chuyển động, tải động cơ gimbal hoặc bị hỏng do xoắn nhiều lần.
Vòng trượt UAV duy trì tính liên tục về điện trên giao diện quay đó. Nó có thể mang điện, tín hiệu điều khiển, đầu ra cảm biến, video hoặc liên lạc kỹ thuật số giữa khung máy bay cố định và tải trọng quay trong khi cho phép di chuyển liên tục.
Phần khó khăn là không quyết định liệu vòng trượt có thể được sử dụng trong máy bay không người lái hay không. Nó xác định xem một trục cụ thể có cần một trục cụ thể hay không, kiến trúc nào phù hợp với không gian có sẵn và cách kiểm tra kênh quay hoàn chỉnh. Các kỹ sư đánh giá ứng dụng này cũng có thể xem lại trang dành riêng của trang web để biếtvòng trượt tín hiệu được sử dụng trong UAV và các hệ thống quay khác.
Vòng trượt UAV làm gì?
Vòng trượt là một giao diện điện quay. Một bên được kết nối với bộ dây cố định, trong khi bên kia quay cùng với cụm camera, cảm biến, ăng-ten hoặc gimbal. Các tiếp điểm bên trong duy trì các mạch cần thiết khi hai bên chuyển động tương đối với nhau.
Tùy thuộc vào thiết kế, giao diện xoay có thể mang:
- nguồn điện một chiều;
- công suất động cơ hoặc lò sưởi;
- CÓ THỂ, UART, RS-422 hoặc RS-485;
- tín hiệu mã hóa và đồng bộ hóa;
- Ethernet;
- HD-SDI hoặc giao diện video khác;
- kênh đồng trục RF;
- hoặc các mạch điện kết hợp với kênh quay quang học.
Chỉ riêng số lượng mạch không thiết lập được khả năng tương thích. Vòng trượt có đủ dây dẫn tự động không phù hợp với Ethernet, video HD, cảm biến analog mức thấp hoặc RF. Kênh hoàn chỉnh phải duy trì các đặc tính điện theo yêu cầu của giao diện thực tế.
Trục UAV có thực sự cần một vòng trượt không?
Quyết định đầu tiên phải dựa trên đường bao chuyển động thực chứ không phải dựa trên giả định rằng mọi gimbal máy ảnh đều cần xoay không giới hạn.
| Yêu cầu về chuyển động hoặc giao diện | Giải pháp đánh giá | Câu hỏi kỹ thuật chính |
|---|---|---|
| Xoay 360 độ liên tục hoặc quay nhiều lần theo một hướng | Vòng trượt điện | Công suất và dữ liệu cần thiết có thể truyền qua đường bao kích thước và mô-men xoắn có sẵn không? |
| Quét góc-có giới hạn | Vòng cáp, mạch uốn hoặc vỏ xoắn | Cáp có thể chịu được các chu kỳ uốn cần thiết mà không hạn chế chuyển động không? |
| Dữ liệu quang có băng thông cao-có nguồn điện | Vòng trượt điện kết hợp với khớp quay sợi quang | Các đường dẫn quang và điện có thể được đóng gói và đủ tiêu chuẩn cùng nhau không? |
| Chiều cao trục thấp nhưng đủ không gian xuyên tâm | Kiến trúc bánh kếp hoặc đĩa | Thiết kế có thể đáp ứng các yêu cầu về mô-men xoắn, nhiễu xuyên âm, độ mòn và{0}}tính toàn vẹn của dữ liệu không? |
| Trục trung tâm, đường quang hoặc phần tử cơ khí qua trục | Qua-vòng trượt | Gimbal có thể chứa được đường kính lỗ khoan và đường kính ngoài bao nhiêu? |
Thông tin về hệ thống quang-điện tử đã được Moog công bố mô tả các vòng trượt trên các trục quay liên tục và các viên nang xoắn trên các trục quay-hạn chế. Nó cũng xác định các vòng trượt có băng thông-cao, các khớp quay sợi quang- và ghép kênh là các công cụ khác nhau để xoay hệ thống EO.Xem lại các ví dụ về giao diện quay điện-quang-từ Moog.
Vòng cáp có thể là giải pháp đơn giản hơn khi trục di chuyển qua một góc được kiểm soát và bán kính uốn cong, vòng đời và định tuyến có thể được xác nhận. Vòng trượt trở nên hấp dẫn hơn khi trục phải hoàn thành nhiều vòng mà không có thói quen tháo dây hoặc khi mô-men xoắn của cáp cản trở hiệu suất hướng.
Vòng trượt UAV được sử dụng ở đâu?
EO/IR và Gimbals máy ảnh ổn định
Một camera ổn định có thể xoay độc lập với máy bay để theo dõi mục tiêu hoặc duy trì đường ngắm đã chọn. Nếu trục phương vị hoặc trục cuộn yêu cầu quay liên tục, vòng trượt có thể cần mang công suất tải trọng, mạch động cơ hoặc bộ gia nhiệt, giao tiếp điều khiển, phản hồi bộ mã hóa và video qua cùng một khớp cơ khí.
Gimbals nhỏ gọn thường bắt đầu bằng việc xem xétcấu hình vòng trượt viên nang, mặc dù chỉ nên chọn một viên nang tiêu chuẩn sau khi mô-men xoắn, phân bổ mạch, khả năng tương thích giao thức, phạm vi nhiệt độ và tuổi thọ của nó đã được kiểm tra so với nhiệm vụ thực tế.
LiDAR và máy quét xoay
Tải trọng quét hoặc LiDAR quay có thể yêu cầu nguồn điện, thời gian, đồng bộ hóa, Ethernet và dữ liệu cảm biến khác. Kỹ sư phải ghi lại xem máy quét quay liên tục hay dao động, băng thông cần thiết là bao nhiêu và liệu liên kết dữ liệu có phải không có lỗi-trong quá trình thay đổi hướng và tăng tốc hay không.
Anten quay và tải trọng RF
Ăng-ten định hướng có thể kết hợp nguồn DC, điều khiển, phản hồi vị trí và một hoặc nhiều kênh RF. Đường dẫn RF không được coi là dây tín hiệu thông thường. Dải tần số, suy hao chèn, suy hao phản hồi, cách ly, loại đầu nối và độ ổn định pha có thể yêu cầu một khớp quay chuyên dụng hoặc một cụm kết hợp được thiết kế có mục đích.
Cuộn dây Tether
Trong các hệ thống UAV có dây buộc, vòng trượt có thể được lắp ở cuộn-trên mặt đất thay vì tải trọng trên không. Giao diện cuộn có thể duy trì nguồn điện và liên lạc trong khi dây buộc triển khai hoặc rút lại. Ứng dụng này thường có cấu hình quản lý dòng điện, cáp,-nhiệt và bảo trì khác với vòng trượt gimbal thu nhỏ.
Các yêu cầu chính để chọn vòng trượt UAV
1. Xác định nguồn theo mạch
Liệt kê từng tải điện riêng biệt. Với mỗi mạch, ghi:
- điện áp danh định;
- dòng điện liên tục;
- dòng điện cực đại hoặc dòng khởi động;
- sụt áp tối đa cho phép;
- yêu cầu cách nhiệt;
- bố trí nối đất;
- và chu kỳ nhiệm vụ dự kiến.
Không kích thước giao diện chỉ từ mức trung bình hiện tại. Động cơ, máy sưởi, bộ chiếu sáng và các tải khác có thể tạo ra dòng điện khởi động hoặc dòng điện nhất thời trên giá trị trạng thái ổn định. Kế hoạch thử nghiệm phải xác minh sự sụt giảm điện áp và độ tăng nhiệt độ dưới tải tiêu biểu đòi hỏi khắt khe nhất.
2. Xác định giao diện dữ liệu chính xác
Yêu cầu như “sáu dây tín hiệu” là không đủ. Nêu rõ giao thức, tốc độ, kết cấu cáp, đầu nối, lớp che chắn và tiêu chí chấp nhận.
Đối với Ethernet, hãy chỉ định biến thể Ethernet được yêu cầu thay vì chỉ sử dụng từ "Ethernet". cácNhóm làm việc IEEE 802.3phát triển các tiêu chuẩn cho mạng Ethernet và kênh quay đã chọn phải được đánh giá dựa trên cách triển khai lớp vật lý-thực tế mà tải trọng sử dụng.
Bằng chứng hữu ích của nhà cung cấp có thể bao gồm:
- hỗ trợ tốc độ Ethernet và giao diện vật lý;
- điều khiển trở kháng đặc tính;
- cấu hình cáp và đầu nối sản xuất;
- chèn-mất và trả về-kết quả mất nếu có;
- kiểm tra lỗi-gói hoặc lỗi bit-trong quá trình quay;
- kiểm tra tốc độ và hồ sơ chuyển động;
- và hiệu suất dưới tiếng ồn động cơ và công suất đại diện.
Để biết thêm thông tin, hãy xem lại trang webHướng dẫn vòng trượt Ethernet. Tuyên bố của nhà cung cấp rằng thiết bị "hỗ trợ Ethernet" vẫn phải được xác nhận về giao thức cụ thể, độ dài cáp, cách bố trí đầu nối, tốc độ quay và môi trường hệ thống.
Giao diện video yêu cầu mức độ chính xác tương tự. Ví dụ: một dự án sử dụng HD-SDI phải xác minh đường dẫn video quay hoàn chỉnh thay vì giả định rằng bất kỳ mạch tín hiệu dòng điện-thấp nào cũng sẽ hoạt động. Trang web cũng cung cấp một ví dụ vềvòng trượt điện tùy chỉnh được định cấu hình cho truyền dẫn HD-SDI và Ethernet.
3. Ghi lại hồ sơ chuyển động
Yêu cầu chuyển động nên bao gồm:
- quay liên tục hoặc gián đoạn;
- tốc độ bình thường và tối đa;
- tăng tốc và giảm tốc độ;
- tần số thay đổi hướng;
- thời gian lưu trú;
- thời gian thực hiện nhiệm vụ;
- chu kỳ hoạt động hàng năm;
- và tổng số vòng quay cần thiết.
Vòng trượt di chuyển chậm trong vài phút cho mỗi nhiệm vụ có cấu hình hao mòn khác với vòng trượt quét liên tục trong nhiều giờ. Tốc độ cũng ảnh hưởng đến lực cản động, hoạt động của bàn chải, mô-men xoắn, sinh nhiệt và độ ổn định của dữ liệu.
4. Đặt giới hạn kích thước, trọng lượng, lỗ khoan và mô-men xoắn
Đối với gimbal UAV, vỏ cơ học phải xác định:
- đường kính ngoài tối đa;
- chiều dài trục tối đa;
- khối lượng tối đa;
- lỗ khoan trung tâm cần thiết;
- phương pháp lắp;
- dây dẫn-hướng thoát;
- vị trí đầu nối;
- mô-men xoắn khởi động;
- mô-men xoắn chạy;
- và yêu cầu cân bằng.
Mô-men xoắn khởi động và sự thay đổi mô-men xoắn có thể ảnh hưởng đến việc theo dõi tốc độ thấp. Mô-men xoắn quá mức hoặc không nhất quán có thể xuất hiện dưới dạng do dự khi khởi động, giật gimbal, tăng đột biến dòng điện hoặc độ ổn định hướng kém. Do đó, vòng trượt phải được đưa vào mô hình tải cơ học của gimbal.
5. Xác định môi trường hoạt động thực
Yêu cầu về "vòng trượt cấp độ hàng không vũ trụ" quá mơ hồ. Yêu cầu phải xác định các điều kiện vận hành và bảo quản thực tế, bao gồm:
- nhiệt độ tối thiểu và tối đa;
- độ cao hoặc áp suất;
- chu trình nhiệt;
- độ ẩm và ngưng tụ;
- tiếp xúc với mưa, bụi hoặc cát;
- bầu không khí có muối khi thích hợp;
- sốc và rung động;
- và môi trường điện từ.
Đối với các chương trình quân sự hoặc quốc phòng, tiêu chuẩn môi trường có thể là một phần của cơ sở thử nghiệm theo hợp đồng. Mô tả chính thức củaSỮA-STD-810nhấn mạnh việc điều chỉnh môi trường dựa trên những căng thẳng trong cuộc sống-khi sử dụng dịch vụ thực tế; nó không phải là một danh sách chung các bài kiểm tra cần được sao chép không thay đổi vào mọi thông số kỹ thuật của thành phần.
Các bài kiểm tra, cấp độ, trục, thời lượng, trạng thái vận hành và tiêu chí vượt qua được chọn phải xuất phát từ môi trường nền tảng và các yêu cầu của chương trình.
6. Xác định tuổi thọ và bảo trì theo thuật ngữ có thể đo lường được
"Tuổi thọ cao" không phải là một yêu cầu kỹ thuật. Định nghĩa cuộc sống là một hoặc nhiều đại lượng có thể đo lường được:
- tổng số vòng quay;
- giờ hoạt động;
- nhiệm vụ hoặc chu kỳ nhiệm vụ;
- thời hạn bảo quản;
- khoảng thời gian bảo trì cho phép;
- và thay đổi hiệu suất có thể chấp nhận được vào cuối vòng đời.
Khả năng tiếp cận cũng có vấn đề. Vòng trượt được chôn bên trong trọng tải kín có thể cần phải tháo rời nhiều để thay thế. Do đó, thiết kế có-tuổi thọ dài hơn hoặc-bảo trì ít hơn có thể giảm tổng rủi ro của chương trình ngay cả khi chi phí ban đầu cao hơn.
Lựa chọn kiến trúc cơ khí
Vòng trượt dạng viên nang
Vòng trượt dạng viên đóng gói các điểm tiếp xúc, vỏ, vòng bi và dây dẫn thành một cụm nhỏ gọn. Nó có thể phù hợp với các gimbal nhỏ khi không cần lỗ khoan trung tâm lớn. Kỹ sư vẫn phải xác nhận mô-men xoắn, hệ thống dây điện, niêm phong môi trường, phân bổ tín hiệu và trạng thái đủ tiêu chuẩn.
Các dự án có phân bổ mạch bất thường hoặc bao bì hàng không vũ trụ cũng có thể xem xét điều nàyví dụ về vòng trượt-hệ thống xoay hàng không vũ trụlàm tài liệu tham khảo cho các loại tham số có thể được tùy chỉnh. Sự phù hợp của sản phẩm phải được xác nhận dựa trên bản vẽ và bảng dữ liệu hiện tại.
Thông qua-Vòng trượt
Thiết kế lỗ xuyên suốt- để lại một lỗ trung tâm cho trục, đường quang, bộ phận kết cấu, đường chất lỏng hoặc khớp quay riêng biệt. Nó thường đòi hỏi nhiều không gian xuyên tâm hơn một viên nang không có lỗ khoan. Các kỹ sư có thể so sánh có sẵnthông qua-cấu hình vòng trượt lỗkhi kiến trúc trục yêu cầu một lối đi trung tâm.
Nhẫn trượt bánh kếp
Cách bố trí bánh kếp hoặc đĩa làm giảm chiều cao trục bằng cách sắp xếp các đường dẫn điện theo hướng xuyên tâm. Sự đánh đổi-là diện tích xuyên tâm lớn hơn và có thể khó quản lý các mảnh vụn hao mòn, điện dung, nhiễu xuyên âm và các tín hiệu-trở kháng được kiểm soát. Có sẵnthiết kế vòng trượt pancakedo đó cần được đánh giá dựa trên cả yêu cầu về tính toàn vẹn về mặt cơ học và tín hiệu.
Giao diện lai điện và quang
Khi tải trọng yêu cầu dữ liệu băng thông-cao cũng như nguồn điện, khớp quay có thể kết hợp các mạch đồng với khớp quay sợi quang-. Các kênh điện có thể mang điện và điều khiển tần số-thấp hơn, trong khi đường dẫn quang mang dữ liệu tốc độ-cao. Cách tiếp cận này có thể cải thiện băng thông hoặc cách ly điện từ, nhưng nó cũng làm tăng thêm độ phức tạp liên kết, đầu nối, đóng gói và trình độ chuyên môn.
Quy trình lựa chọn vòng trượt UAV thực tế
Bước 1: Lập bản đồ mọi thứ đi qua trục quay
Tạo một-danh sách điều khiển giao diện duy nhất bao gồm nguồn, điều khiển, video, Ethernet, RF, cáp quang, nối đất, che chắn, đầu nối và định tuyến cơ học.
Bước 2: Xác nhận yêu cầu xoay vòng
Quyết định xem trục có cần xoay liên tục, chuyển động nhiều vòng lặp lại hay quét góc giới hạn hay không. Điều này xác định xem nên đánh giá vòng trượt, vòng cáp, vòng xoắn hay giải pháp kết hợp.
Bước 3: Xây dựng ma trận yêu cầu được kiểm soát
Tách các yêu cầu bắt buộc khỏi các ưu tiên. Không cho phép các kích thước, dòng điện, tốc độ dữ liệu, tuổi thọ hoặc điều kiện môi trường duy trì dưới dạng tuyên bố email không chính thức.
Bước 4: So sánh các sản phẩm tiêu chuẩn trước khi yêu cầu thiết kế tùy chỉnh
Một sản phẩm tiêu chuẩn có thể làm giảm nỗ lực phát triển khi định mức điện, hiệu suất tín hiệu, mô-men xoắn, kích thước, môi trường, tuổi thọ và tài liệu của nó phù hợp với dự án.
A giải pháp vòng trượt tùy chỉnhtrở nên phù hợp khi dự án yêu cầu các kích thước khác thường, các kênh nhạy cảm và-dòng điện cao kết hợp, các đầu nối đặc biệt, dữ liệu trở kháng-được kiểm soát, tích hợp quang hoặc RF, mô-men xoắn thấp, bịt kín môi trường, dự phòng hoặc xác minh-cụ thể của chương trình.
Bước 5: Tạo nguyên mẫu với hệ thống thực tế
Kiểm tra ứng viên với-đại diện sản xuất:
- động cơ và bộ điều khiển gimbal;
- cung cấp điện;
- máy ảnh, cảm biến hoặc ăng-ten;
- dây nịt và đầu nối;
- giao thức truyền thông;
- bố trí nối đất và che chắn;
- và phần mềm điều hành.
Một thành phần có thể vượt qua bài kiểm tra tính liên tục độc lập nhưng vẫn bị lỗi sau khi lắp đặt bên cạnh bộ truyền động động cơ hoặc bộ chuyển đổi nguồn.
Bước 6: Chạy Xác minh động và môi trường
Kiểm tra trong khi vòng trượt đang quay, mang dòng điện đại diện và truyền dữ liệu thực tế. Điểm khởi đầu hữu ích là hướng dẫn của trang web vềcách kiểm tra vòng trượt, nhưng các thủ tục cuối cùng và giới hạn vượt qua phải xuất phát từ đặc điểm kỹ thuật của dự án và kế hoạch kiểm tra đã được phê duyệt.
Bước 7: Cố định giao diện và tiêu chí chấp nhận
Trước khi sản xuất, hãy phê duyệt bản vẽ, sơ đồ chân, chiều dài dây, dung sai lắp đặt, giới hạn mô-men xoắn, giới hạn điện, tiêu chí dữ liệu, kiểm tra môi trường, khả năng truy nguyên và quy trình kiểm soát thay đổi.
của nhà sản xuấthướng dẫn cài đặtcũng cần được xem xét trước khi giao diện cơ học bị đóng băng. Căn chỉnh không chính xác, tải không được hỗ trợ, định tuyến dây dẫn-kém hoặc tải vòng bi ngoài ý muốn có thể làm mất hiệu lực hiệu suất-của thành phần.
Ví dụ minh họa về yêu cầu đối với Gimbal EO/IR
Ví dụ sau đây là hư cấu và chỉ được đưa vào để minh hoạ quá trình xây dựng yêu cầu. Nó không phải là một khuyến nghị sản phẩm.
| Khu vực yêu cầu | Đầu vào dự án minh họa | Theo dõi kỹ thuật-Tiếp theo |
|---|---|---|
| Xoay | Xoay góc phương vị liên tục ở tốc độ 20 vòng/phút | Xác nhận mômen khởi động, mômen chạy, thay đổi hướng và tốc độ kiểm tra. |
| Hồ sơ nhiệm vụ | 40 phút luân chuyển mỗi nhiệm vụ, 300 nhiệm vụ mỗi năm | Tính toán số vòng quay hàng năm và xác định biên độ chất lượng cần thiết. |
| Quyền lực | 24 VDC, 3 A liên tục, 6 A đỉnh khởi động | Xác minh mức giảm điện áp cho phép, mức tăng nhiệt độ và thời gian cao điểm. |
| dữ liệu | Gigabit Ethernet và CÓ THỂ | Xác định giao diện vật lý Ethernet, cáp, đầu nối, giới hạn mất gói{0}}và phương pháp kiểm tra động. |
| Phong bì cơ khí | Đường kính, chiều dài, khối lượng và mô-men xoắn tối đa do mô hình gimbal đặt | So sánh các tùy chọn khoang và lỗ xuyên-bằng cách sử dụng giao diện CAD được kiểm soát. |
| Môi trường | Dự án-nhiệt độ hoạt động, độ rung và độ ẩm được xác định | Điều chỉnh các cấp độ thử nghiệm cho phù hợp với nền tảng thay vì sao chép các giá trị chung về hàng không vũ trụ. |
| BẢO TRÌ | Không thể sử dụng được trong khoảng thời gian tải trọng theo kế hoạch | Đặt các yêu cầu về tuổi thọ và hiệu suất{0}}cho phù hợp. |
Trong ví dụ hư cấu này, vòng quay hàng năm ước tính là:
20 vòng/phút × 40 phút × 300 nhiệm vụ=240.000 vòng quay mỗi năm.
Con số này không phải là yêu cầu cuối cùng của cuộc sống. Nhóm dự án vẫn phải tính đến biên độ đủ điều kiện, thử nghiệm trên mặt đất, nhiệm vụ một phần, chu kỳ nhiệm vụ bất ngờ, lưu trữ và khoảng thời gian dịch vụ theo kế hoạch. Việc tính toán chỉ đơn giản là chuyển đổi một báo cáo vận hành thành đầu vào kỹ thuật có thể đo lường được.
Cách xác thực tín hiệu Ethernet, video và tín hiệu nhạy cảm
Dữ liệu tốc độ cao-phải được xác thực dưới dạng một kênh hoàn chỉnh. Vòng trượt, dây dẫn, đầu nối, bộ chuyển tiếp PCB, nối đất và thiết bị thu đều ảnh hưởng đến hiệu suất.
Đối với Ethernet hoặc video kỹ thuật số, kế hoạch kiểm tra có thể bao gồm:
- thiết lập và phục hồi liên kết;
- truyền gói liên tục trong quá trình quay;
- giới hạn gói-mất hoặc lỗi-bit;
- hiệu suất trong quá trình khởi động, tăng tốc và đảo chiều;
- hoạt động bên cạnh động cơ và mạch điện đang hoạt động;
- thử nghiệm nhiệt độ-cực đoan;
- nhiễu xuyên âm giữa các kênh lân cận;
- và hiệu suất sau khi đạp xe sức bền.
Các tín hiệu tương tự, bộ mã hóa và đồng bộ hóa mức-thấp có thể yêu cầu các tiêu chí chấp nhận khác nhau, chẳng hạn như nhiễu, độ lệch, jitter hoặc biến dạng dạng sóng. Các tín hiệu công suất và độ nhạy phải được phân bổ bằng cách che chắn có chủ ý, đường dẫn trở lại và tách biệt vật lý.
Để biết thêm hướng dẫn cụ thể về trang web-, hãy xem lại bài viết vềTương thích điện từ trong hệ thống vòng trượt.
Các chương trình quốc phòng có thể tham khảoSỮA-STD-461đối với các yêu cầu về phát thải EMI và độ nhạy cảm. Phạm vi chính thức cũng giải thích rằng tiêu chuẩn này dành cho các loại thiết bị và hệ thống con được xác định và không được áp dụng bừa bãi cho mọi mô-đun hoặc toàn bộ nền tảng. Do đó, các bài kiểm tra áp dụng phải được xác định theo hệ thống của chương trình và các yêu cầu trong hợp đồng.
Các triệu chứng lỗi vòng trượt UAV thường gặp
| Triệu chứng quan sát được | Nguyên nhân có thể | Điều tra được đề xuất |
|---|---|---|
| Liên kết video hoặc Ethernet không liên tục | Gián đoạn trở kháng, nhiễu xuyên âm, che chắn kém, chuyển tiếp đầu nối hoặc biến đổi tiếp điểm động | Chạy lưu lượng liên tục trong khi quay và liên hệ các lỗi với góc, tốc độ, trạng thái động cơ và nhiệt độ. |
| Gimbal khởi động jitter | Mô-men xoắn khởi động quá mức, gợn sóng mô-men xoắn, sai lệch, tải trọng cáp hoặc tải trọng vòng bi | Đo mô-men xoắn riêng biệt và trong gimbal đã lắp ráp trong phạm vi nhiệt độ yêu cầu. |
| Giảm điện áp bất ngờ | Mạch có kích thước nhỏ, điện trở tiếp xúc cao, điện trở đầu nối hoặc dòng điện cực đại quá mức | Đo điện áp ở tải trong trạng thái vận hành tồi tệ nhất và kiểm tra độ tăng nhiệt độ. |
| Bộ mã hóa hoặc phản hồi điều khiển không liên tục | Sự dịch chuyển tham chiếu nối đất, ghép nhiễu, mất ổn định tiếp điểm hoặc sự cố đầu nối | Kiểm tra đường dẫn trở lại, tấm chắn, chất lượng dạng sóng và lỗi trong quá trình chuyển đổi động cơ. |
| Nhiệt độ tăng bất thường | Quá dòng, tình trạng tiếp xúc kém, phân bổ dây dẫn không đủ hoặc tản nhiệt không đủ | Lặp lại quá trình kiểm tra tải-định mức với hệ thống dây điện đại diện cho quá trình sản xuất và giám sát nhiệt độ-. |
| Hiệu suất giảm sau khi đạp xe | Mòn tiếp xúc, mảnh vụn, thay đổi chất bôi trơn, hư hỏng vòng bi, nhiễm bẩn hoặc căng cáp | So sánh hiệu suất điện trở, tiếng ồn, mô-men xoắn và dữ liệu trước, trong và sau khi kiểm tra độ bền. |
Kiểm tra trình độ chuyên môn so với Kiểm tra chấp nhận sản xuất
Kiểm tra chất lượng chứng minh rằng thiết kế có thể đáp ứng các yêu cầu về vận hành và môi trường đã xác định. Nó có thể bao gồm:
- biến thể điện trở-tiếp xúc động;
- giảm điện áp và tăng nhiệt độ;
- mô-men xoắn khởi động và chạy;
- điện trở cách điện và khả năng chịu điện môi;
- thông lượng dữ liệu, mất gói hoặc hiệu suất lỗi bit;
- tính liên tục của video;
- EMI và nhiễu xuyên âm;
- sốc và rung động;
- nhiệt độ cực cao và chu trình nhiệt;
- kiểm tra độ ẩm hoặc độ kín;
- và sức sống bền bỉ.
Thử nghiệm nghiệm thu sản xuất xác nhận rằng các đơn vị được sản xuất phù hợp với thiết kế đã được phê duyệt. Nó thường hẹp hơn và có thể bao gồm:
- kiểm tra trực quan và kích thước;
- sơ đồ chân và tính liên tục;
- thử nghiệm cách điện và điện môi;
- điện trở tiếp xúc;
- mô-men xoắn;
- kiểm tra tín hiệu chức năng cơ bản;
- và xem xét tài liệu hoặc truy xuất nguồn gốc.
Kế hoạch chấp nhận thực tế phải được kết nối với các quy trình được kiểm soát của nhà sản xuất. Người mua có thể xem lại các trang của ByTune trênquản lý chất lượng vòng trượtVàkhả năng sản xuấttrước khi xác định tài liệu của nhà cung cấp và các yêu cầu kiểm tra.
Vòng trượt UAV tiêu chuẩn hoặc tùy chỉnh?
Vòng trượt tiêu chuẩn có thể phù hợp khi:
- định mức dòng điện và điện áp của nó đáp ứng tải;
- giao diện dữ liệu chính xác đã được xác nhận;
- kích thước, khối lượng, lỗ khoan và mô-men xoắn của nó phù hợp với gimbal;
- đánh giá môi trường phù hợp với sứ mệnh;
- tuổi thọ dự kiến là đủ;
- và các tài liệu có sẵn đáp ứng được dự án.
Một thiết kế tùy chỉnh trở nên hợp lý hơn khi dự án yêu cầu:
- một đường kính, chiều dài trục hoặc lỗ tâm duy nhất;
- khối lượng hoặc mô-men xoắn thấp bất thường;
- mạch tín hiệu nhạy và dòng-cao hỗn hợp;
- các kênh Ethernet, video, RF hoặc quang đã được xác thực;
- đầu nối đặc biệt hoặc lối ra cáp;
- niêm phong môi trường;
- mạch dự phòng;
- hoặc chương trình-chứng chỉ cụ thể và khả năng truy xuất nguồn gốc.
Việc tùy chỉnh sẽ giải quyết được rủi ro hệ thống đã xác định. Không nên chọn nó chỉ vì ứng dụng này được mô tả là hàng không vũ trụ. Các ứng viên tiêu chuẩn và tùy chỉnh nên được so sánh bằng cách sử dụng cùng một ma trận yêu cầu và tiêu chí chấp nhận.
Các câu hỏi cần gửi bằng RFQ vòng trượt UAV
- Trục có yêu cầu chuyển động quay liên tục hoặc chuyển động theo góc-có giới hạn không?
- Tốc độ quay bình thường và tối đa là bao nhiêu?
- Cần bao nhiêu nhiệm vụ, số giờ hoạt động và tổng số vòng quay?
- Điện áp danh định, dòng điện liên tục và dòng điện cực đại cho mỗi mạch điện là gì?
- Giao diện truyền thông, video, RF hoặc quang học nào phải đi qua trục?
- Tốc độ dữ liệu, cáp, đầu nối và thử nghiệm chấp nhận nào áp dụng cho mỗi giao diện?
- Đường kính, chiều dài, khối lượng, lỗ khoan và mô-men xoắn tối đa là bao nhiêu?
- Cần có phương pháp lắp và lối ra-dây dẫn nào?
- Môi trường hoạt động và lưu trữ là gì?
- Những thử nghiệm sốc, rung, nhiệt độ, độ ẩm, độ kín và EMI nào được áp dụng?
- Có thể bảo trì sau khi lắp ráp tải trọng không?
- Những báo cáo trình độ chuyên môn, hồ sơ kiểm tra và tài liệu truy xuất nguồn gốc nào được yêu cầu?
- Số lượng sản xuất, số lượng nguyên mẫu và lịch giao hàng dự kiến là bao nhiêu?
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi: Tất cả Gimbals máy ảnh UAV có cần vòng trượt không?
Đáp: Không. Vòng trượt chủ yếu cần thiết khi trục quay yêu cầu chuyển động nhiều vòng-liên tục hoặc lặp đi lặp lại trong khi vẫn được kết nối điện. Chuyển động góc-có giới hạn có thể được xử lý bằng vòng cáp, mạch uốn hoặc vòng xoắn nếu quá trình định tuyến và tuổi thọ mỏi được xác thực.
Câu hỏi: Một vòng trượt UAV có thể mang theo nguồn điện, CAN và Ethernet không?
Trả lời: Nó có thể được thiết kế để mang nhiều loại mạch, nhưng phải xác minh khả năng tương thích về dòng điện thực tế, nối đất, che chắn, triển khai Ethernet, đầu nối, cáp, tốc độ quay và môi trường. Bản thân số lượng mạch không phải là bằng chứng đầy đủ.
Câu hỏi: Vòng trượt nhỏ nhất có phải luôn là lựa chọn tốt nhất cho máy bay không người lái không?
Đáp: Không. Việc giảm kích thước có thể khiến việc phân tách mạch, quản lý nhiệt, bịt kín, lắp ráp, điều khiển mô-men xoắn và hiệu suất tín hiệu tốc độ cao- trở nên khó khăn hơn. Gói tốt nhất là thiết kế nhỏ nhất đáp ứng tất cả các yêu cầu bắt buộc với biên độ được ghi chép đầy đủ.
Câu hỏi: Vòng trượt UAV kéo dài bao lâu?
Đáp: Không có giá trị cuộc sống phổ quát. Tuổi thọ phụ thuộc vào công nghệ tiếp xúc, tốc độ, chu kỳ làm việc, dòng điện, độ rung, chất bẩn, nhiệt độ, thiết kế ổ trục và bảo trì. Thể hiện yêu cầu bằng số vòng quay, giờ hoạt động, nhiệm vụ hoặc sự kết hợp của các biện pháp này.
Câu hỏi: Khi nào nên xem xét mối nối quang-sợi quang?
Đáp: Nó có thể được cân nhắc khi tải trọng yêu cầu băng thông dữ liệu cao, cách ly điện hoặc giảm khả năng bị nhiễu điện từ. Nguồn điện sẽ vẫn cần một đường dẫn điện riêng hoặc một cụm điện-và-quang tích hợp.
Câu hỏi: Có nên thử nghiệm một nguyên mẫu chỉ dưới dạng một thành phần độc lập không?
Đáp: Không. Các thử nghiệm độc lập rất hữu ích nhưng việc xác minh cuối cùng nên sử dụng-cáp, đầu nối, nguồn điện, động cơ, bộ điều khiển, thiết bị điện tử có tải trọng, nối đất, tấm chắn và phần mềm đại diện cho sản xuất.
Danh sách kiểm tra lựa chọn vòng trượt UAV cuối cùng
- Phạm vi xoay và cấu hình chuyển động được xác định;
- tốc độ bình thường và tối đa được xác định;
- chu kỳ nhiệm vụ và tổng tuổi thọ được tính toán;
- tất cả các mạch điện được liệt kê với dòng điện liên tục và cực đại;
- tất cả các giao thức tín hiệu và dữ liệu được xác định;
- Tiêu chí chấp nhận Ethernet, video, RF hoặc quang được xác định;
- kích thước, khối lượng, lỗ khoan và mô-men xoắn tối đa được phê duyệt;
- kiểm soát việc lắp đặt, căn chỉnh, đầu nối và định tuyến cáp;
- môi trường vận hành và lưu trữ được ghi lại;
- các thử nghiệm sốc, rung, nhiệt độ, độ ẩm, độ kín và EMI được thiết kế riêng;
- kiểm tra trình độ chuyên môn và nghiệm thu sản xuất riêng biệt;
- quyền truy cập bảo trì và thay thế được xem xét;
- tài liệu yêu cầu của nhà cung cấp và khả năng truy xuất nguồn gốc được xác định;
- và các tùy chọn tiêu chuẩn so với tùy chỉnh được so sánh với cùng một ma trận.
Nên chọn vòng trượt UAV như một phần của tải trọng quay hoàn chỉnh, không phải là đầu nối cách ly. Trước khi yêu cầu báo giá, hãy chuẩn bị hồ sơ xoay vòng, tải điện, giao diện dữ liệu, vỏ cơ khí, môi trường vận hành, mục tiêu tuổi thọ và tiêu chí chấp nhận trong một tài liệu được kiểm soát.
Khi có được thông tin đó,gửi yêu cầu ứng dụng cho nhóm kỹ thuậtđể đánh giá-sản phẩm tiêu chuẩn hoặc đánh giá vòng trượt tùy chỉnh.