[쿼드콥터] 하드웨어 구성에 앞서 쿼드콥터 모양의 간략한 설명

  모양의 타입 

쿼드콥터 같은 경우는 마주보는 4개의 모터와 프로펠러를 가지는 기체이다. 마주보는 두개의 프로펠러가 서로 같은 방향으로 돌고 근접한 두개의 프로펠러가 반대방향으로 돌아가기 때문에 회전을 하지 않고 공중에 비행할 수 있는것이 쿼드콥터의 구조에 대한 간략한 이해이다.

 여기서 말하고 싶은 바는 센서의 방향에 배치에 따른 같은 쿼드콥터지만 조금의 차이를 둘 수 있다는걸 말하고 싶은 것이다. (이 부분은 나도 거의 쿼드콥터를 완성할 때 쯤 깨달았다.) 

•  쿼드콥터의 2가지 타입

쿼드콥터는 x type 과 + type 으로 나누어질 수 있다.

 사실상 쿼드콥터의 헤드(앞)나 뒤 같은 경우는 우리가 정해주기 나름이기 때문에 사실상 이 type을 나누는 것은 센서 부착 방향에 따라서 달라진다. 위의 그림에서 보면 3번째 그림처럼 십자가의 중앙(쿼드콥터의 무게중심점)에 센서를 부착해서 그림과 같이 센서의 값을 받아온다고 가정을 하자 그렇다면 x type 과 y type 의 차이가 뭐가 되겠는가?? 

 바로 각 축에 제어에 관여하는 모터의 수라고 할 수 있다. 자세제어의 축을 Roll 축과 Pitch 축으로 나누었다고 가정을 하면 x type 같은 경우는 Roll 축 하나의 자세제어에도 4개의 모터를 사용하는 것에 비하면 + type 같은 경우는 2개 만으로 Roll 축을 제어하게 된다 Pitch 축도 마찬가지가 될 것이다.

 위의 행렬은 T(추력) L(롤링 모멘트) M(피칭 모멘트) N(요잉 모멘트) 에 대한 값이 4개의 모터의 추력(T1 , T2 , T3 , T4)으로 표현되는 식이다. 후에 설명을 다시 하겠지만 여기서 말하고자 하는바를 간략히 말하자면 x type같은 경우는 L,M 값을 알기 위해서 T1 ~ T4 총 4개의 모터의 추력이 필요하지만 + type같은 경우는 L,M 값을 알기 위해서 2개의 모터의 추력이 필요한 걸 다시한번 볼 수 있다.

그렇다면 4개의 모터와 2개의 모터의 차이는 뭘까?? 그것은 생각 하건데 안정도의 차이가 생길 수 있다고 생각한다. 2개의 모터만 쓰는 것보다 상식적으로 생각해도 4개의 모터가 더 안정도가 높을 것이다. 그래서 나는 x type 으로 선택해서 쿼드콥터를 구성하였다.

 하지만 + type으로 쿼드콥터를 구성한다고 해서 쿼드콥터가 날지 못하고 무조건 나쁘다 라는 것은 아니다. 쿼드콥터를 만들다 보다 보면 여러 실험도 해야하고 그런것들을 하면서 느끼 겠지만 + 타입 같은 경우가 안정도가 떨어질지 모르나 자세 제어 실험을 하기에는 각 축마다 모터 두개만 사용하기 때문에 오히려 편하고 안전할 수도 있다고 생각한다. 그래서 이 type 선택은 만드는 사람의 여러가지 요건을 생각해서 만들기 바란다.