Empat Pilar – Cara Kerja Mesin Drone : Pengertian dan Komponen Drone. Teknologi drone telah merevolusi berbagai industri, termasuk fotografi, videografi, pertanian, bahkan layanan pengiriman.
Memahami cara kerja mesin drone dan berbagai jenis drone yang tersedia sangat penting bagi siapa pun yang tertarik dalam bidang inovatif ini.
Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam tentang mesin drone, fungsionalitasnya, dan mengeksplorasi berbagai jenis drone yang ada di pasar. Jadi, mari kita mulai dan menjelajahi dunia yang menarik dari mesin drone!
Dron, juga dikenal sebagai pesawat tanpa awak, adalah pesawat yang terbang secara mandiri dengan bantuan mesin drone yang ada di dalamnya.
Drone Adalah
Unmanned Aerial Vehicle (UAV) atau yang lebih dikenal dengan Drone merupakan pesawat yang dapat terbang tanpa membutuhkan awak, baik melalui kontrol manual ataupun otomatis.
Drone dikendalikan secara otomatis oleh program komputer atau melalui pengendali jarak jauh oleh seorang pilot yang berada di darat atau di kendaraan lain.
Dengan prinsip aerodinamika, drone dapat mengangkat diri dan terbang, baik tanpa membawa muatan ataupun dengan membawa muatan.
Drone atau Unmanned Aerial Vehicle (UAV) awalnya dikembangkan untuk keperluan militer. Namun, seiring dengan kemajuan teknologi dan beragam variasi perangkat serta ukuran yang tersedia, penggunaan drone kini telah merambah ke berbagai sektor, seperti fotografi, pertanian, keamanan, pendidikan (riset dasar), dan banyak lainnya.
Sejarah penggunaan drone pertama kali tercatat saat Perang Dunia II, pada tanggal 22 Agustus 1849. Saat itu, Austria menyerang sebuah kota di Venice, Italia dengan menggunakan balon tanpa awak yang dilengkapi dengan bahan peledak.
Pada tanggal 12 September 1916, bom yang dapat terbang, yang dikenal sebagai Hewitt-Sperry Automatic Airplane, diperkenalkan. Kemudian, penggunaan kontrol radio pada pesawat tanpa awak pertama kali dikembangkan di Inggris pada tahun 1931 dengan Fairey Queen, pesawat kontrol radio yang diadaptasi dari Fairey IIIF.
Bagian-Bagian dan Komponen Drone
Sebelum memahami Cara Kerja Mesin Drone, nah ada bagian bagian sebuah drone dengan empat rotor atau quadcopter terdiri dari beberapa bagian di antaranya sebagai berikut:
1. Flight Controller
Flight controller adalah sebuah mikrokontroler yang memiliki fungsi kompleks dalam mengendalikan quadcopter.
Fungsi utama flight controller ini adalah untuk mengatur RPM (Rotations Per Minute) dari motor guna menjaga stabilitas dan ketinggian drone.
Selain itu, pengendali penerbangan ini menerima perintah dan masukan dari pilot dalam mengendalikan drone. Pengendali penerbangan juga mengintegrasikan komponen pendukung seperti sensor GPS, kompas, dan lainnya.
Dengan fungsi utamanya, flight controller dapat mengontrol semua gerakan seperti yaw (gerakan horizontal), roll (gerakan melingkar), pitch (gerakan naik turun), serta menjaga ketinggian dan lain-lain.
2. Motor
Motor merupakan komponen utama dalam penggerak quadcopter, karena putaran motor ini yang memungkinkan quadcopter dapat terbang. Pemilihan motor harus disesuaikan dengan kebutuhan, karena berbagai jenis motor memiliki fungsi yang berbeda.
Motor yang digunakan pada quadcopter menggunakan nilai KV (Konstanta Kecepatan) yang dihitung sebagai RPM/Volt. Nilai KV akan berhubungan dengan kecepatan putaran motor atau RPM.
Jika nilai KV rendah, maka RPM yang dihasilkan juga rendah, sedangkan torsi atau daya angkat yang dihasilkan akan besar. Begitu pula sebaliknya, jika nilai KV tinggi, maka RPM yang dihasilkan akan tinggi, sedangkan torsi atau daya angkat akan kecil.
Jumlah lilitan pada rotor motor akan menentukan jumlah torsi yang dihasilkan. Semakin banyak lilitan pada rotor, maka torsi yang dihasilkan akan semakin besar. Namun, untuk RPM yang rendah, jumlah lilitan yang lebih sedikit akan lebih efektif.
3. Electronic Speed Controller
Electronic Speed Controller (ESC), atau yang lebih dikenal sebagai kontroler kecepatan elektronik, adalah sebuah perangkat yang berfungsi sebagai pengendali motor brushless.
ESC digunakan untuk mengatur kecepatan dan arah putaran motor. Selain itu, ESC juga memiliki tugas untuk mengubah tegangan DC menjadi AC tiga fasa yang akan disalurkan ke motor. ESC terhubung secara langsung ke baterai dan ke flight controller melalui kabel yang terdiri dari sinyal dan ground.
Komponen ini sangat penting dalam menjaga agar motor tidak mengalami kerusakan. Tipe dan besaran ampere pada ESC dapat bervariasi, mulai dari 12 A hingga ratusan ampere, tergantung pada kebutuhannya.
Biasanya, besaran tersebut disesuaikan dengan motor yang digunakan. Terdapat dua jenis ESC, yaitu ESC opto yang tidak memiliki output tegangan tambahan sebesar 5V, dan ESC UBEC yang memiliki output tegangan 5V dan dapat digunakan sebagai sumber daya tambahan.
4. Propeller
Propeller dalam quadcopter dapat dibandingkan dengan sayap pada burung yang memungkinkan terjadinya penerbangan.
Namun, pada quadcopter, propeller termasuk dalam kategori rotary wing atau sayap berputar. Cara kerja propeller adalah dengan mengubah putaran menjadi gaya dorong yang memungkinkan quadcopter dapat bergerak.
Terdapat dua jenis propeller berdasarkan arah putaran dan arah hembusan udara, yaitu searah jarum jam atau Clockwise (CW) dan berlawanan arah jarum jam atau Counter Clockwise (CCW). Propeller tersedia dalam berbagai jenis material, termasuk plastik, karbon, kayu, dan lainnya.
5. Frame
Frame adalah komponen struktur atau kerangka pada quadcopter yang berfungsi sebagai kerangka utama dan penyangga untuk semua komponen quadcopter. Dengan adanya frame ini, semua komponen dapat terintegrasi dengan baik dan terpasang dengan kokoh.
6. Radio Transmitter dan Receiver
Radio Transmitter dan Receiver adalah perangkat pengendali yang terdapat pada quadcopter dan dapat diprogram sesuai kebutuhan pengguna. Biasanya, perangkat ini sudah termasuk dalam paket dengan remote control atau kendali jarak jauh.
7. Baterai
Baterai merupakan sumber daya utama quadcopter. Karena baterai menjadi sumber energi utama, penggunaannya harus tepat dan memenuhi persyaratan setelah melalui analisis dan perhitungan sebelumnya. Tujuannya adalah mencapai hasil yang optimal selama penerbangan dengan waktu terbang maksimum. Jenis baterai yang umum digunakan adalah LiPo atau lithium polymer.
8. Power Distribution Board (PDB)
Power Distribution Board (PDB) digunakan untuk mendistribusikan daya pada quadcopter dan menyediakan jalur yang teratur untuk menghubungkan baterai dengan ESC (Electronic Speed Controller).
9. Sensor
Sensor adalah perangkat tambahan pada quadcopter yang digunakan untuk mendeteksi perubahan fisik maupun perubahan kimia. Sensor yang sering digunakan antara lain anemometer, GPS, barometer, dan lain sebagainya.
Cara Kerja Mesin Drone
Cara kerja mesin drone melibatkan beberapa komponen penting dan prinsip fisika dasar. Mari kita bahas satu per satu.
1. Motor dan Baling-Baling
Setiap drone memiliki setidaknya empat motor, masing-masing dilengkapi dengan baling-balingnya sendiri.
Dua dari baling-baling ini berputar searah jarum jam, sedangkan dua lainnya berputar berlawanan arah jarum jam. Ini membantu menjaga kestabilan drone saat terbang.
Baling-baling berfungsi seperti sayap pesawat, menciptakan gaya angkat yang membuat drone mampu terbang. Ketika baling-baling berputar, mereka menggerakkan udara ke bawah, menciptakan gaya reaksi ke atas yang disebut lift.
2. Sistem Kontrol Penerbangan
Ini adalah “otak” dari drone. Sistem kontrol penerbangan menerima instruksi dari operator (melalui pengendali jarak jauh) dan mengatur kecepatan motor untuk mengubah arah dan ketinggian drone.
Jadi, jika Kalian ingin drone terbang lebih tinggi, sistem kontrol penerbangan akan memerintahkan semua motor untuk berputar lebih cepat dan menciptakan lebih banyak lift.
3. Sensor dan GPS
Drone modern dilengkapi dengan berbagai jenis sensor yang membantu dalam terbangnya dengan aman dan efisien.
Sebagai contoh, sensor giroskop digunakan untuk menentukan orientasi drone, sementara sensor akselerometer mengukur kecepatan perubahan posisi drone.
Tidak hanya itu, banyak drone juga dilengkapi dengan sensor barometer untuk mengukur ketinggian dan sensor magnetometer untuk menentukan arah berdasarkan medan magnet bumi. Selain itu, sistem GPS memungkinkan drone untuk mengetahui posisinya dengan presisi.
4. Baterai dan Penggerak
Daya mesin drone berasal dari baterai, biasanya menggunakan jenis baterai lithium-polymer yang ringan dan dapat diisi ulang. Baterai ini menyediakan listrik kepada motor dan sistem lainnya.
Penggerak, juga dikenal sebagai Electronic Speed Controller (ESC), merupakan komponen yang mengatur kecepatan motor berdasarkan perintah dari sistem kontrol penerbangan.
Dengan demikian, prinsip kerja mesin drone pada dasarnya melibatkan sinergi dari semua komponen ini untuk mengubah perintah dari operator menjadi gerakan fisik. Dengan memahami bagaimana semua bagian ini bekerja bersama-sama, kita dapat menghargai kompleksitas dan kecanggihan teknologi drone.
Mesin Drone Digunakan Untuk Apa Saja?
Setelah memahami Cara Kerja Mesin Drone, selanjutnya drone telah menjadi alat yang sangat berharga dalam berbagai industri dan sektor. Berikut adalah beberapa aplikasi utama mesin drone:
1. Fotografi dan Videografi
Perkembangan teknologi drone telah mengubah industri fotografi dan videografi dengan memberikan kemampuan untuk mengambil gambar dan video dari sudut dan ketinggian yang sebelumnya sulit atau bahkan tidak mungkin dicapai. Baik untuk keperluan dokumentasi pernikahan, produksi film, atau kegiatan jurnalisme, drone memberikan perspektif baru yang memperkaya konten visual.
2. Pemetaan dan Survei
Drone juga digunakan secara luas dalam kegiatan pemetaan dan survei. Dengan kecepatan dan efisiensi terbangnya, drone mampu menjelajahi wilayah yang luas, mengumpulkan data topografi, vegetasi, dan fitur-fitur lainnya. Hasilnya adalah pemetaan yang lebih akurat dan efisien, seringkali dengan resolusi yang lebih baik dibandingkan metode tradisional.
3. Inspeksi Infrastruktur
Tugas inspeksi infrastruktur seringkali berbahaya dan memakan waktu. Namun, drone dapat digunakan untuk memeriksa jembatan, menara listrik, dan bangunan lainnya dari jarak jauh, sehingga meminimalkan risiko dan mengurangi waktu yang diperlukan untuk tugas ini.
4. Pertanian Presisi
Dalam bidang pertanian, drone digunakan untuk memantau kondisi tanaman dan tanah guna membantu petani mengoptimalkan penggunaan air dan pupuk. Dilengkapi dengan kamera khusus, drone mampu mendeteksi masalah seperti kekurangan air atau serangan hama sebelum terlihat oleh mata manusia.
5. Pengiriman Barang
Beberapa perusahaan, seperti Amazon dan Google, telah melakukan eksperimen dengan penggunaan drone untuk pengiriman barang. Walaupun masih ada hambatan hukum dan logistik, pengiriman menggunakan drone memiliki potensi untuk mempercepat dan meningkatkan efisiensi proses pengiriman di masa depan.
6. Penelitian dan Penyelamatan
Drone juga digunakan dalam operasi pencarian dan penyelamatan. Dengan kemampuan mereka untuk mencakup area yang luas dan mencapai lokasi yang sulit atau berbahaya bagi manusia, drone dapat membantu dalam menemukan orang yang hilang atau terjebak dalam bencana alam.
7. Keamanan dan Pengawasan
Drone digunakan untuk keperluan pengawasan dan pemantauan keamanan. Mereka mampu memberikan gambaran secara real-time dari area yang luas atau menjaga keamanan tempat yang memiliki risiko tinggi, seperti perbatasan atau fasilitas penting.
Ini hanya sebagian contoh dari banyak aplikasi drone. Dengan perkembangan teknologi dan regulasi yang ada, di masa depan kita dapat mengharapkan penggunaan drone dalam berbagai cara yang lebih luas lagi.
Penutup
Sebagai penutup, telah empatpilar.com ulas bersama tentang cara kerja mesin drone, pengertian, dan komponen-komponen penting dalam sebuah drone. Melalui teknologi yang semakin canggih, drone telah menjadi alat yang tak terpisahkan dalam berbagai bidang, mulai dari survei, fotografi udara, hingga pertanian presisi.
Komponen-komponen utama seperti kontroler penerbangan, motor, propeler, baterai, hingga sistem GPS, semuanya berperan penting dalam mengendalikan dan menstabilkan drone.
Mengerti tentang pengertian dan cara kerja mesin drone bukan hanya menambah pengetahuan kita, namun juga dapat membuka peluang baru dalam penggunaan dan pengembangan drone di masa depan.
Teknologi drone terus berkembang dan inovasinya semakin tak terbatas. Untuk itu, penting bagi kita semua untuk terus belajar dan mengikuti perkembangan teknologi drone.
Dengan pemahaman yang baik, kita dapat memanfaatkan teknologi ini secara optimal dan bertanggung jawab. Mari kita terbang lebih tinggi dan lebih jauh dengan drone.
