Sensori per droni

Nov 21, 2023

La stabilità del volo dei droni è già impressionante; quindi perché migliorarlo di più? Una delle applicazioni per cui sono stati proposti i droni è l’ispezione dell’integrità strutturale di strutture difficili da raggiungere per gli esseri umani, ad esempio ponti alti, condutture remote o torri cellulari. La capacità di rilevare, ad esempio, una fessura o un connettore allentato dipende dal fatto di rimanere sufficientemente fermi in volo.

Molte nuove applicazioni avranno requisiti di sicurezza più rigorosi. I droni utilizzati per la consegna residenziale non possono smarrirsi e non possono fallire in volo. Lo stesso varrà poiché i droni verranno sempre più utilizzati in ambienti chiusi (per monitorare linee o tubazioni in una fabbrica automatizzata, ad esempio), o in luoghi in cui potrebbero essere costantemente in stretta vicinanza con gli esseri umani, ad esempio nei magazzini. Precisione, accuratezza e affidabilità saranno tutte priorità sempre più importanti in futuro.

I droni continuano a diventare più utili man mano che diventano sempre più capaci e sicuri, e diventeranno sempre più capaci e sicuri man mano che integreranno più sensori, più tipi diversi di sensori e più sensori con migliori caratteristiche prestazionali.

A tal fine, il portafoglio di sensori unificati di TDK per droni comprende:

I sensori TDK si distinguono per la loro precisione, accuratezza e affidabilità. Supportiamo il nostro portafoglio di sensori per droni con un'ampia gamma di microcontrollori supportati e controller di motori integrati, oltre a un supporto software senza precedenti.

TDK è il principale fornitore di IMU per droni. Le IMU combinano un accelerometro a 3 assi e un giroscopio a 3 assi per fornire ai droni i dati necessari per mantenere un volo stabile ed essere utilizzati per la navigazione stimata in fusione con altri sistemi come il GPS. Poiché si tratta di funzioni critiche, un singolo drone può incorporare più IMU per garantire precisione e ridondanza.

Ciò è significativo per diverse ragioni. Le IMU possono essere utilizzate come backup per altri sistemi di navigazione su cui i droni tendono a fare affidamento (ad esempio, il GPS) nel caso in cui vengano bloccati, interrotti o falliscano completamente. Esistono anche applicazioni in cui servizi come il GPS semplicemente non sono disponibili; le miniere sono un buon esempio.

TDK continua a innovare, integrando la nostra linea di IMU di livello consumer con una gamma di sensori e moduli di livello industriale che portano prestazioni e affidabilità a un livello superiore. La nuova linea è rivolta alla robotica, all’agricoltura e alle applicazioni di precisione di fascia alta.

TDK ha sviluppato competenze ineguagliabili fornendo funzionalità di stabilizzazione dell'immagine per gli smartphone. Queste tecnologie sono facilmente applicabili ai droni.

La stabilizzazione elettronica dell'immagine (EIS) compensa il movimento nel software utilizzando i dati IMU; l'approccio consiste nell'acquisire i dati dell'immagine e quindi applicare tecniche software per compensare eventuali distorsioni causate dallo spostamento della fotocamera. La stabilizzazione ottica dell'immagine (OIS) compensa il movimento nell'hardware; l'approccio consiste nell'analizzare il movimento sperimentato dalla fotocamera, quindi manipolare fisicamente l'obiettivo per compensare il movimento. Le tecniche possono essere utilizzate in tandem.

OIS/EIS è un'altra funzionalità basata su sensori che può servire a duplici scopi. Innanzitutto, è ancora un altro input che può essere utilizzato per la stabilità del volo poiché i droni utilizzano la localizzazione basata sulla visione e l’evitamento degli ostacoli. Naturalmente, i droni hanno guadagnato popolarità come fotocamere aeree sia per immagini fisse che per video. IMU e software OIS/EIS possono trasformare qualsiasi drone in un fotografo ad alta risoluzione.

I sensori di pressione di TDK misurano accuratamente le variazioni della pressione barometrica. I sensori di pressione sono stati a lungo utilizzati nell'aviazione commerciale per aiutare a determinare l'altitudine; i droni possono usarli per lo stesso scopo. Se utilizzati insieme alle IMU, i sensori di pressione possono contribuire alla stabilità dei droni aiutando con il controllo dell’altitudine.

Man mano che i droni diventano più comuni, il volo dei droni è sempre più soggetto a regolamentazione. Molti regolatori, inclusa la FAA, stabiliscono limiti di volo.

I microfoni MEMS ad alte prestazioni di TDK offrono un'ampia gamma dinamica e una bassa potenza per consentire anche ai droni più rumorosi di acquisire finalmente dati audio chiari. Un potente array di microfoni può aiutare a catturare le firme audio e fornire soluzioni robuste come la rimozione del rumore dell'elica, la cancellazione attiva del rumore (ANC) e audio/video ad alta definizione dalle telecamere.