Drone là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Drone là thiết bị công nghệ được ứng dụng rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực đời sống hiện đại. Tuy nhiên, vì là công nghệ mới nên có nhiều người vẫn thực sự biết rõ drone là gì. Nội dung bài viết này sẽ giới thiệu về khái niệm drone, cung cấp những thông tin độc đáo khác về drone để mọi người cùng tham khảo nhé.

Drone là gì?

Drone là tên gọi tiếng Anh để gọi chung các loại máy bay không người lái, mà có thể điều khiển, duy trì bay theo hướng, tốc độ mong muốn khi không có sự tham gia điều khiển trực tiếp của con người trên thiết bị đó. Các loại drone hiện đại thế hệ mới còn có thể tự lập kế hoạch bay tự động rất chính xác và an toàn.

Camera Drone DJI Phantom 4 mang theo camera quay phim chụp ảnh từ trên cao
Tìm hiểu về khái niệm drone là gì?

Thực tế thì khi tra từ điển Anh – Việt cho từ “drone” thì sẽ cho ra hai kết quả khác nhau:

  • Nghĩa thông dụng: “Máy bay không người lái”
  • Nghĩa chuyên ngành: “Phương tiện tự động không người lái”

Tham khảo nghĩa thông dụng và nghĩa chuyên ngành của từ “drone” ở link: http://tratu.soha.vn/dict/en_vn/Drone

Như vậy có nghĩa là hầu hết người tiêu dùng thông thường đều hiểu từ drone theo nghĩa thông dụng là “máy bay không người lái”. Tuy nhiên, thuật ngữ chuyên ngành kỹ thuật (ít người biết hơn) thì từ “drone” lại có nghĩa là “phương tiện điều khiển từ xa không người lái” (tức là không chỉ là máy bay mà còn bao gồm cả các phương tiện như tàu thuyền và xe cộ nữa).

Trong ngữ cảnh chuyên ngành thuyền không người lái cũng được gọi chung là drone
Thuyền không người lái cũng được gọi là drone

Bởi vì drone có hai nghĩa khác nhau nên khi nhắc đến drone bạn có thể hiểu là “máy bay không người lái” hay “phương tiện điều khiển từ xa không người lái” đều đúng. Thực tế thì hầu hết những người không làm việc trong ngành drone sẽ hiểu rằng drone, UAV hay fly cam đều là từ có nghĩa là máy bay không người lái.

Flycam cũng là một loại drone và là loại drone phổ biến nhất ở Việt Nam
Flycam cũng là một loại drone cỡ nhỏ

Kết luận: Mặc dù từ “drone” thường được biết đến với nghĩa thông dụng là “máy bay không người lái“. Tuy nhiên thực tế trong chuyên ngành kỹ thuật, từ này được sử dụng để chỉ tất cả các phương tiện điều khiển tự động không người lái như: máy bay, tàu thuyền, xe cộ, robot… Bạn có thể gọi “máy bay không người lái”, “thuyền không người lái”, “xe không người lái” là drone thì vẫn hoàn toàn đúng.

UAV là gì?

UAV là một từ viết tắt của “Unmanned Aerial Vehicle” để gọi chung các loại máy bay không người lái, mà việc điều khiển, duy trì hoạt động của chuyến bay theo hướng và tốc độ mong muốn mà không cần có sự tham gia điều khiển trực tiếp của phi công, tổ lái trên thiết bị bay đó.

Thiết bị bay không người lái UAV Unmanned Aerial Vehicle
Thiết bị bay UAV quân sự hiện đại

Ban đầu, UAV được phát triển trong lĩnh vực quân sự nhằm giảm thiểu rủi ro cho con người trong các nhiệm vụ nguy hiểm. Nhờ tính ứng dụng cao, hiện nay UAV đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác như quay phim, nông nghiệp, giám sát môi trường, kiểm tra cơ sở hạ tầng và nhiều lĩnh vực khác​.

UAV Unmanned Aerial Vehicle
Thiết bị bay không người lái quân sự

Khái niệm bổ sung: UAS là từ viết tắt của “Unmanned Aerial System“, là một hệ thống bao gồm tất cả các thành phần để vận hành một máy bay không người lái (UAV). Bao gồm UAV (máy bay không người lái), trạm điều khiển mặt đất, hệ thống truyền dẫn thông tin, phần mềm điều khiển và các thiết bị hỗ trợ khác​.

Cấu tạo của drone

Cấu tạo của các loại drone khác nhau sẽ có những sự khác biệt nhất định để phù hợp với nhiều chức năng nhiệm vụ khác nhau. Tuy nhiên, chúng ta có thể tham khảo cấu tạo cơ bản của các loại drone như drone cánh quạt, drone cánh cố định, và drone cánh kết hợp ngay dưới đây.

Cấu tạo của drone cánh quạt

Drone cánh quạt là loại máy bay không người lái được ứng dụng phổ biến nhất hiện nay. Dưới đây là cấu tạo cơ bản với các bộ phận của drone cánh quạt:

  • Cánh quạt (Propeller): Tạo lực nâng và đẩy, giúp drone bay lên và duy trì độ ổn định với 4 cánh quạt.
  • Động cơ (Motor): Cung cấp lực đẩy để drone bay lên và điều khiển tốc độ, độ ổn định của drone.
  • Bộ Điều Khiển Tốc Độ Điện Tử (Electronic Speed Controller – ESC): Điều chỉnh tốc độ và hướng quay của động cơ, dẫn tới thay đổi hướng bay của máy bay.
  • Bộ Điều Khiển Bay (Flight Controller): Quản lý mọi hoạt động bay của drone, xử lý dữ liệu từ cảm biến và GPS.
  • Pin và Hệ Thống Phân Phối Điện (Battery and Power Distribution Panel): Cung cấp và phân phối năng lượng cho drone hoạt động.
  • Bộ Thu và Phát Tín Hiệu (Control Receiver và Transmitter): Nhận lệnh từ tay cầm điều khiển và truyền hình ảnh trực tiếp từ drone về tay cầm điều khiển.
  • Camera: Ghi lại hình ảnh và video từ trên cao, cung cấp hình ảnh trực tiếp trên tay cầm điều khiển.
  • Ăng-ten (Antenna): Tăng cường khả năng truyền và nhận tín hiệu giữa drone và tay cầm điều khiển.
  • Hệ Thống Phân Phối Điện (Power Distribution Panel): Phân phối điện từ pin đến các thành phần khác của drone.
Cấu tạo của drone 4 cánh quạt
Cấu tạo của drone 4 cánh quạt

Cấu tạo của drone cánh cố định

Drone cánh cố định là một loại drone được ứng dụng khá phổ biến hiện nay. Dưới đây là cấu tạo cơ bản của máy bay không người lái (drone) cánh cố định:

  1. Propeller (Cánh quạt): Cánh quạt là bộ phận cung cấp lực đẩy cho drone cánh cố định, giúp drone di chuyển về phía trước. Khi cánh quạt quay nhanh sẽ đẩy không khí ngược lại và tạo ra lực đẩy về phía trước, kết hợp với các cánh nâng sẽ làm cho drone có thể bay trong không trung.
  2. Wing (Cánh): Các cánh cố định là bộ phận chính tạo ra lực nâng cho drone trong quá trình bay. Khi không khí di chuyển qua cánh, sự chênh lệch áp suất giữa mặt trên và mặt dưới của cánh sẽ tạo ra lực nâng, giúp drone bay lên và duy trì độ cao.
  3. Aileron (Cánh liệng): Cánh liệng được gắn ở phần ngoài của cánh chính, có thể điều chỉnh di chuyển lên hoặc xuống để điều khiển góc nghiêng (roll) của drone, giúp drone thực hiện các động tác quay và thay đổi hướng bay.
  4. Horizontal Stabilizer (Cánh ổn định ngang): Phần cánh nhỏ nằm ở phía sau đuôi của drone, giúp drone duy trì sự ổn định trong quá trình bay theo trục ngang, giữ cho drone bay thẳng mà không bị chúi mũi hoặc ngóc lên quá mức.
  5. Elevator (Cánh lái độ cao): Cho phép drone thay đổi góc, điều chỉnh độ cao của drone bằng cách nâng lên hoặc hạ xuống.
  6. Vertical Stabilizer (Cánh ổn định đứng): Giúp duy trì sự ổn định theo trục dọc của drone, ngăn chặn drone quay xung quanh trục dọc một cách không mong muốn, giữ cho luôn drone bay thẳng về phía trước.
  7. Rudder (Cánh lái hướng): Được gắn trên cánh ổn định dọc, có thể điều khiển hướng bay của drone bằng cách di chuyển sang trái hoặc phải, giúp drone thay đổi hướng bay khi cần thiết.
cấu tạo đơn giản của máy bay không người lái, UAV, drone cánh cố định
Cấu tạo của drone cánh cố định

Cấu tạo drone cánh kết hợp

Drone cánh kết hợp thường không được ứng dụng quá phổ biến (thường chỉ ứng dụng trong quân sự là chủ yếu). Tuy nhiên, các bạn có thể tham khảo cấu tạo cơ bản của drone cánh kết hợp ngay dưới đây:

  1. Lifting Motor (Động cơ nâng): Động cơ nâng và các cánh quạt giúp tạo ra lực nâng thẳng đứng, cho phép drone cất cánh và hạ cánh theo chiều dọc, đặc biệt hữu ích trong môi trường hạn chế không gian hoặc địa hình phức tạp.
  2. Pusher Motor (Động cơ đẩy): Động cơ đẩy với cánh quạt thường được gắn ở phía sau drone, cung cấp lực đẩy về phía trước, giúp drone bay ngang như máy bay cánh cố định truyền thống.
  3. Wing (Cánh chính): Cánh chính giúp tạo ra lực nâng trong khi drone bay ngang. Khi không khí di chuyển qua cánh, sự chênh lệch áp suất giữa mặt trên và mặt dưới của cánh sẽ tạo ra lực nâng, giúp drone bay lên và duy trì độ cao và di chuyển về phía trước.
  4. Aileron (Cánh liệng): Cánh liệng được gắn ở phần ngoài của cánh chính, có thể di chuyển lên hoặc xuống để điều khiển góc nghiêng của drone, giúp drone thực hiện các động tác quay và thay đổi hướng bay.
  5. Vertical Tail (Cánh đuôi dọc): Cánh đuôi dọc giúp duy trì sự ổn định theo trục dọc của drone, ngăn chặn drone quay xung quanh trục dọc một cách không mong muốn, giữ cho drone bay thẳng về phía trước.
  6. Horizontal Tail (Cánh đuôi ngang): Cánh đuôi ngang có vị trí nằm ở phần đuôi của drone, giúp duy trì ổn định của drone theo trục ngang, giữ cho drone bay thẳng và ổn định, ngăn chặn drone bị chúi mũi hoặc ngửa lên quá mức.
  7. Elevator (Cánh lái độ cao): Cánh lái độ cao gắn trên cánh đuôi ngang, cho phép drone thay đổi góc bằng cách điều chỉnh lên hoặc xuống, giúp người điều khiển có thể nâng hoặc hạ độ cao của drone, điều chỉnh đường bay của drone dễ dàng.
Cấu tạo chi tiết của máy bay không người lái, UAV, drone cánh kết hợp
Cấu tạo của drone cánh kết hợp

Cách drone hoạt động

Drone hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ bản của lực nâng và đẩy của 4 cánh quạt. Dưới đây là mô tả chi tiết và dễ hiểu về cách drone hoạt động:

Cách drone bay bằng lực nâng và đẩy:

  • Lực nâng: Được tạo ra khi cánh quạt (propellers) quay với tốc độ cao, đẩy không khí xuống phía dưới, từ đó tạo ra lực nâng giúp drone bay lên. Cánh quạt trên drone thường được gắn theo cặp với các động cơ quay ngược chiều nhau để cân bằng và duy trì ổn định.
  • Lực đẩy: Cũng được tạo ra bởi các cánh quạt, giúp drone di chuyển theo hướng mong muốn. Bằng cách điều chỉnh tăng giảm tốc độ quay của từng cánh quạt mà drone có thể tiến, lùi, xoay hoặc bay ngang.
Flycam bay với 4 cánh quạt tạo ra lực nâng lớn
4 cánh quạt tạo lực nâng giúp drone bay lên

Cách drone điều chỉnh hướng bay:

  • Tăng tốc độ quay của cánh quạt phía trước hoặc sau: Làm drone nghiêng và di chuyển về phía trước hoặc sau.
  • Tăng tốc độ quay của cánh quạt bên trái hoặc phải: Làm drone nghiêng và di chuyển về phía trái hoặc phải.
  • Thay đổi tốc độ quay của các cặp cánh quạt: Giúp drone quay tròn quanh trục của nó.
Cách flycam điều chỉnh hướng may
Drone điều chỉnh hướng bay dựa vào tốc độ quay của cánh quạt

Cách drone thực hiện các chuyển động khác:

  • Bay lên/xuống: Bằng cách tăng hoặc giảm đồng đều tốc độ quay của tất cả các cánh quạt, drone có thể bay lên cao hoặc hạ xuống thấp.
  • Quay tròn: Bằng cách tăng tốc độ quay của hai cánh quạt đối diện và giảm tốc độ của hai cánh quạt còn lại, drone có thể quay theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ.
  • Bay nghiêng: Điều chỉnh tốc độ quay của các cánh quạt trái và phải để drone nghiêng và di chuyển theo hướng tương ứng.
cách điều khiển drone, flycam bay lên xuống, quay tròn, bay nghiêng
Drone, flycam có thể điều khiển bay linh hoạt

Cách điều khiển drone:

  • Tay cầm điều khiển: Thiết bị này được sử dụng để gửi lệnh tới drone. Tay cầm điều khiển thường có các cần gạt và các nút điều khiển để thay đổi hướng bay, tốc độ và thực hiện các chức năng khác.
  • Bộ điều khiển bay: Đây là “bộ não” giúp drone xử lý các lệnh điều khiển phát ra từ tay cầm và dữ liệu từ các cảm biến để điều chỉnh tốc độ quay của các động cơ.
Drone, fly cam có thể được điều khiển bằng tay cầm
Drone được điều khiển bằng tay cầm

Cách các cảm biến và GPS hoạt động:

  • Cảm biến độ cao và ổn định: Drone thường được gắn các cảm biến giúp duy trì độ cao và ổn định trong suốt quá trình bay, giảm thiểu ảnh hưởng của gió và các yếu tố ngoại cảnh khác.
  • GPS: Giúp drone xác định vị trí và điều hướng, đặc biệt hữu ích cho các chế độ bay tự động và quay về điểm xuất phát (return to home).
Drone thường có các cảm biến và GPS để hỗ trợ bay dễ dàng hơn
Cảm biến và GPS giúp drone hoạt động an toàn hơn

Các tính năng hỗ trợ thường có trên drone:

  • Tự động quay về (Return to Home): Khi pin yếu hoặc mất tín hiệu điều khiển, drone có thể tự động quay về điểm xuất phát dựa vào định vị GPS.
  • Giữ độ cao (Altitude Hold): Tính năng này giúp drone duy trì ở một độ cao cố định mà không cần điều chỉnh liên tục.
tính năng return to home của dji mini 3 pro
Drone có tính năng return to home và giữ độ cao

Ứng dụng của các loại Drone

Drone là thiết bị công nghệ hiện đại được ứng dụng sâu rộng trong nhiều lĩnh vực. Dưới đây là một số ứng dụng chính của drone:

Lĩnh vực giải trí và truyền thông:

  • Quay phim và chụp ảnh từ trên cao: Các loại camera drone như flycam được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện ảnh, truyền hình để quay phim và chụp ảnh từ trên cao, tạo ra những góc nhìn độc đáo và ấn tượng.
  • Truyền hình trực tiếp sự kiện: Drones giúp truyền hình trực tiếp các sự kiện thể thao, lễ hội và các hoạt động ngoài trời khác, mang lại trải nghiệm sống động cho khán giả.
drone, flycam hỗ trợ quay phim chụp ảnh có nhu cầu cao nhất hiện tại
Camera drone (flycam) hỗ trợ quay phim chụp ảnh

Lĩnh vực nông nghiệp:

  • Phun thuốc, rải phân, sạ giống: Các loại drone phun thuốc có thể giúp phun thuốc trừ sâu rải phân, sạ giống rất hiệu quả, giúp tiết kiệm nhân công và tối ưu hóa việc sử dụng hóa chất.
  • Giám sát cây trồng: Drone có thể giúp theo dõi tình trạng cây trồng, phát hiện sâu bệnh sớm, kiểm tra độ ẩm đất, quản lý nguồn nước, phân tích dinh dưỡng đất, từ đó giúp tăng hiệu suất canh tác.
  • Quản lý vật nuôi: Drone cũng được sử dụng để giám sát đàn gia súc và tình trạng đồng cỏ, giúp ngăn chặn trộm cắp, hỗ trợ quản lý đồng cỏ.
Máy bay phun thuốc DJI Agras T50 và T25 đang phun thuốc trên cánh đồng
Drone phun thuốc trên cánh đồng rộng lớn

Lĩnh vực xây dựng:

  • Lập bản đồ và khảo sát địa hình: Drone giúp lập bản đồ và khảo sát địa hình nhanh chóng, chính xác, dễ dàng hơn so với các phương pháp truyền thống.
  • Giám sát tiến độ thi công: Drone giúp theo dõi tiến độ công trình, kiểm tra chất lượng và an toàn tại công trường.
  • Kiểm tra cấu trúc lớn: Drones được sử dụng để kiểm tra các công trình lớn như cầu và tòa nhà cao tầng một cách dễ dàng, an toàn, hiệu quả, giúp phát hiện sớm các vấn đề cần bảo trì để xử lý.
Drone hỗ trợ khảo sát địa hình, lập bản đồ, giám sát tiến độ thi công
Ứng dụng của drone trong lĩnh vực xây dựng

Lĩnh vực năng lượng:

  • Kiểm tra cơ sở hạ tầng: Drones kiểm tra các cơ sở hạ tầng năng lượng như đường dây điện cao thế, tuabin gió, trạm biến áp, giúp phát hiện sớm các sự cố và giảm rủi ro cho nhân viên bảo trì.
  • Giám sát điều kiện: Drone cung cấp dữ liệu chính xác về điều kiện mặt trời và gió, hỗ trợ phát triển các dự án năng lượng mặt trời, năng lượng gió mới.
drone giúp kiểm tra đường dây điện cao thế nhanh chóng và hiệu quả
Drone kiểm tra đường dây điện cao thế

Lĩnh vực Logistics:

  • Giao hàng: Ở một số quốc gia, drone đang được thử nghiệm và sử dụng để giao hàng, đặc biệt là các đơn hàng ở các khu vực khó tiếp cận hoặc giao thông tắc nghẽn.
  • Quản lý kho hàng: Drone có thể giúp kiểm kê hàng hóa, quét mã vạch và theo dõi tồn kho trong các kho lớn.
drone được ứng dụng để giao hàng, vận chuyển hàng hóa
Drone giúp vận chuyển hàng hóa

Lĩnh vực an ninh và giám sát:

  • Cảnh sát và quân đội: Drone hỗ trợ rất tốt trong các nhiệm vụ giám sát, tìm kiếm cứu nạn và thực hiện các nhiệm vụ chiến đấu hoặc trinh sát.
  • Giám sát biên giới và tuần tra: Drone cũng được sử dụng để giám sát biên giới và thực hiện các nhiệm vụ tuần tra, giúp phát hiện sớm các hoạt động xâm nhập trái phép.
drone quan su co lon khong nguoi lai cua my
Drone quân sự không người lái của quân đội Mỹ

Lĩnh vực y tế:

  • Giao thuốc và mẫu xét nghiệm: Drone có thể giúp vận chuyển thuốc men, mẫu xét nghiệm và các cơ quan cần thiết cho việc cấy ghép, đặc biệt trong các khu vực xa xôi hoặc trong tình huống khẩn cấp.

Có thể thấy drone đang ngày càng được ứng dụng sâu rộng trong lĩnh vực trong nhiều lĩnh vực đời sống hiện đại. Ở Việt Nam thì các loại drone cũng đang ngày càng được ứng dụng nhiều hơn trong đó các lĩnh vực phổ biến nhất là quay phim chụp ảnh, nông nghiệp thông minh.

Mua drone ở đâu uy tín?

Drone là một thiết bị điện tử công nghệ cao khá phức tạp. Chính vì vậy chọn mua drone hay flycam tại các công ty uy tín, có kinh nghiệm trong việc hỗ trợ bảo hành, sữa chữa sẽ giúp bạn an tâm hơn rất nhiều khi sử dụng. Ngoài ra cũng nên chọn mua tại các đơn vị hỗ trợ đào tạo miễn phí cách sử dụng các loại drone phức tạp.

Cửa hàng bán drone, flycam uy tín DRONE1 tại Việt Nam
Địa chỉ bán drone uy tín tại Việt Nam

Tại Việt Nam hiện nay, DRONE1 đang là một nhà bán lẻ chuyên các sản phẩm drone. Các sản phẩm được bán tại DRONE1 đều là hàng chính hãng, được đảm bảo tuyệt đối về chất lượng, sự an toàn khi sử dụng. Chúng tôi cũng là đơn vị bảo hành ủy quyền của các thương hiệu drone lớn như DJI. Nếu bạn đang cần mua drone, flycam, máy bay nông nghiệp phun thuốc trừ sâu thì hãy liên hệ ngay DRONE1 sẽ tư vấn nhiệt tình nhé.

Xem thêm: Tổng Hợp Các Mức Giá Flycam | Tư Vấn Chọn Mua Phù Hợp

Tổng hợp bởi: DRONE1

5/5 - (1 bình chọn)
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Góp ý
Cũ nhất
Mới nhất Được bỏ phiếu nhiều nhất
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận
0
Hãy để lại bình luận để chia sẻ suy nghĩ của bạn!x