Progettare Un Drone

I droni: alla scoperta delle macchine volanti intelligenti

Questo corso è dedicato ai ragazzi delle scuole superiori che vogliono imparare i primi rudimenti per progettare un drone.

progettare un drone

Infatti il settore dei droni per uso personale e commerciale sta vivendo una crescita rapidissima: secondo un recente studio, la produzione nel 2018 è cresciuta di più del 30% rispetto al 2017. In particolare, nel 2018 sono stati prodotti più di tre milioni di droni, sia per uso personale sia per uso commerciale e industriale, tra i quali spiccano per versatilità e dominio del mercato i droni multirotore.

Da qui l’interesse per approfondire, in modo semplice e adatto agli studenti delle scuole superiori, alcuni degli aspetti della progettazione droni  e delle tecnologie che caratterizzano il funzionamento della programmazione droni.

Ma cosa imparano in particolare i ragazzi in questo corso costruzione droni? Ecco i dettagli delle lezioni e le attività previste per il corso:

1 Come è fatto e come si progetta un drone

A  partire dal tipo di applicazione specifico (ad esempio sorveglianza, automazione, intrattenimento, comunicazioni, trasporto) i ragazzi imparano ad approcciare l’architettura di un drone multirotore, con l’introduzione al problema del dimensionamento e alla sua formalizzazione.

Attività previste:

  • introduzione all’architettura di un drone multirotore e alle configurazioni più diffuse;
  • introduzione al problema del progetto e sua formalizzazione;
  • esempi di progetto
  • attività autonoma di progetto di un drone quadrirotore.

2 Come fa un drone multirotore a volare?

Quali sono le caratteristiche che permettono al drone di volare? Come calcolare aerodinamica e potenza? Ecco quindi le attività previste:

  • descrizione delle caratteristiche elettromeccaniche e aerodinamiche dei gruppi propulsivi
  • metodi per la caratterizzazione sperimentale
  • raccolta e analisi di dati sperimentali
  • attività autonoma di caratterizzazione sperimentale dei modelli dei gruppi propulsivi.

Come fa un drone a conoscere la propria posizione e il proprio orientamento nello spazio?

Qual è il funzionamento dei sensori del drone e come può mantenere il corretto assetto di volo? I ragazzi lo imparano attraverso le seguenti attività:

  • descrizione dei sensori di bordo per la determinazione dell’assetto e della posizione (fusione sensoriale)
  • introduzione ai metodi per la determinazione dell’assetto
  • raccolta dati sperimentali
  • attività autonoma di caratterizzazione dei sensori e determinazione d’assetto

Come è possibile realizzare droni capaci di volare in modo automatico senza bisogno di un pilota umano e quali regole occorre conoscere e rispettare?

Attività previste:

  1. introduzione ai principi di funzionamento di un sistema di controllo automatico
  2. architettura di un sistema di controllo del volo
  3. metodi per il progetto delle leggi di controllo; attività autonoma di progetto e implementazione di leggi di controllo, in simulazione e sperimentale
  4. introduzione degli aspetti normativi per i sistemi unmanned.

Un parte delle attività verrà svolta presso il laboratorio FLyART (Flying Arena for Rotorcraft Technology) del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali.

In particolare sono previste un’attività di familiarizzazione con l’infrastruttura del laboratorio per programmare un drone e prove di volo sia pilotato sia automatico.