Unmanned Aerial Vehicle (UAV) atau biasa disebut Drone adalah pesawat tak berawak yang dapat terbang secara manual atau otomatis. Drone secara otomatis dikendalikan oleh program komputer atau dengan remote control oleh pilot di darat atau di kendaraan lainnya. Drone dapat terbang menggunakan hukum aerodinamika dan dapat lepas landas tanpa muatan atau dengan muatan. Awalnya drone atau Unmanned Aerial Vehicle (UAV) dikembangkan untuk kebutuhan militer. Namun dengan berkembangnya teknologi drone dengan berbagai perangkat dan ukuran, penggunaan drone kini merambah ke berbagai bidang seperti fotografi, pertanian, keamanan, pendidikan (penelitian dasar) dan lain sebagainya.
Drone beroperasi berdasarkan daya angkat yang dihasilkan oleh putaran baling-baling yang digerakkan oleh rotor atau motor listrik. Daya angkat atau lift biasanya dihubungkan dengan dengan sayap dari sebuah model airfoil fixed-wing, namun lift atau daya angkat juga dapat dihasilkan oleh propellers, layang-layang, helikopter, perahu layar dan bahkan pada bentuk dari sebuah mobil. Teori untuk menjelaskan daya angkat atau lift adalah prinsip Bernoulli. Dengan kata lain, aliran udara adalah energi yang konstan. Ketika udara mengalir di daerah dengan tekanan udara rendah, maka aliran udara tersebut akan menjadi lebih cepat. Menurut prinsip Bernoulli, tekanan udara bergerak lebih cepat di bagian atas, sehingga tekanan menjadi lebih rendah daripada di bagian bawah, di mana aliran udaranyab bergerak menjadi lebih lambat. Perbedaan tekanan udara tersebut menciptakan gaya aerodinamis. Dalam Hukum Newton tentang Lift and deflection of the flow, lift atau gaya angkat dihasilkan oleh tekanan udara dan gaya tekan dari daerah wing atau sayap. Artinya, tekanan dari daerah wing tidak menghasilkan gaya murni, tetapi dibutuhkan perbedaan tekanan untuk menghasilkan lift atau gaya angkat. Gambar di bawah ini menunjukkan konsep baling-baling atau propellers pada drone dengan memakai empat rotor atau quadcopter. Arah putaran baling-baling dapat dibagi menjadi dua arah putaran yang berbeda yaitu searah jarum jam / Clock Wise (CW) dan berlawanan arah jarum jam / Counter Clockwise (CCW). Motor yang berputar searah jarum jam atau yaitu Clock Wise (CW) Yaitu motor C dan B sedangkan motor yang berputar berlawanan dengan arah jarum jam yaitu motor A dan D. Perbedaan putaran antara masing-masing motor dimaksudkan agar tidak menimbulkan momen putar pada bodi quadopter. Pada dasarnya quadcopter terdiri dari empat gerakan, yaitu Pitch (bergerak maju mundur), Roll (bergerak menyamping), Yaw (bergerak secara berotasi) dan Throttle (bergerak ke atas landing dan take off). Untuk penjelasan dari pergerakan quadcopter adalah sebagai berikut: 1. Throttle atau bergerak ke atas landing dan take off Throttle adalah peningkatan kecepatan secara keseluruhan pada motor yang mana pada saat motor full throttle maka quadcopter akan terjadi momen angkat pada body quadcopter. Sebaliknya jika motor menurunkan kecepatan motornya maka akan terjadi posisi turun. 2. Pitch atau bergerak maju mundur Pitch adalah gerakan maju dan mundur pada quadcopter, dimana dua buah motor yang berada di posisi belakang berputar lebih cepat dibanding motor yang berada di depan sehingga posisi depan akan terjadi kemiringan dan akan terdorong ke depan sehinggga akan terjadi gerakan maju, begitupun sebaliknya untuk bergerak mundur. 3. Roll atau bergerak menyamping Roll adalah gerakan menyamping, baik itu ke arah kiri atau kanan, agar dapat bergerak menyamping perlu adanya perubahan kecepatan pada satu pasang motor, misal quadcopter akan gerak ke samping kiri maka motor sebelah kanan menaikkan kecepatan sehingga terjadi momen miring dan secara tidak langsung bergerak ke samping kiri dan begitu pula sebaliknya. 4. Yaw atau bergerak secara berotasi Pergerakan ini yaitu di mana quadcopter berputar dalam satu poros dilakukan dengan cara menurunkan kecepatan sepasang motor, kiri - kanan atau atas-bawah, dan menaikkan kecepatan satu pasangan motor yang sedikit lambat kecepatannya dibandingkan satu pasangan motor yang lainnya.
Bagian bagian sebuah drone dengan empat rotor atau quadcopter terdiri dari beberapa bagian di antaranya sebagai berikut: 1. Flight Controller Flight controller adalah mikrokontroler dengan fungsi kompleks dalam mengendalikan quadcopter. Fungsi dari flight controller ini adalah untuk mengatur RPM motor untuk menstabilkan drone dan menjaga ketinggian. Selain itu, pengendali lalu lintas udara menerima perintah dan masukan dari pilot. Pengendali penerbangan menggabungkan komponen pendukung seperti sensor GPS, kompas, dan lain sebagainya. Fungsi utama dari flight controller adalah untuk mengontrol semua gerakan seperti yaw, roll, pitch, altitude dan lain sebagainya. 2. Motor Motor adalah komponen utama untuk penggerak quadcopter, karena dengan putaran motor ini quadcopter dapat terbang. Pemilihan motor harus disesuaikan dengan kebutuhan karena beda jenis motor beda juga fungsi yang akan dihasilkan motor tersebut. Motor yang digunkan pada quadcopter menggunakan KV= RPM/Volt. Untuk ukuran KV akan berbanding lurus dengan kecepatan putaran motor atau RPM. Kalau nilai KV rendah makan RPM yang dihasilkan juga rendah serta untuk torsi atau daya angkat atau Throttle yang besar dan begitu juga sebaliknya. Lilitan yang ada pada rotor akan menentukan jumlah torsi yang akan dihasilkan, jika semakin banyak lilitan pada rotor maka torsi semakin besar dan untuk RPM kecil begitu juga sebaliknya. 3. Electronic Speed Controller Electronic Speed Controller atau yang disingkat dengan ESC adalah sebuah device yang berfungsi sebagai driver motor brushless yang digunakan untuk mengatur kecepatan dan arah putaran. ESC juga mempunyai tugas lain yaitu mengubah tegangan DC ke AC tiga fasa yang akan dilanjutkan ke motor. ESC ini terhubung langsung ke battery dan ke flight controller melalui kabel yang terdiri dari signal dan ground. Komponen ini sangat penting untuk menjaga motor agar tidak terjadi kerusakan. Untuk tipe dan besaran ampere pada ESC ini bermacam-macam, paling rendah dimulai dari 12 A sampai ratusan ampere tergantung dari kebutuhannya. Biasanya akan menyesuaikan besaran motor yang digunkan. ESC mempunyai dua jenis di antaranya pertama ESC opto yang tidak mempunyai output tegangan 5v sebagai tambahan, dan terakhir ESC UBEC untuk ESC ini memiliki output tegangan sebesar 5v dan bisa digunakan sebagai power source. 4. Propeller Propeller di ibaratkan sebagai sayap pada burung untuk dapat terbang quadcopter juga demikian, akan tetapi termasuk rotary wing atau sayap putar. Cara kerja dari alat ini yaitu dengan mengubah putaran menjadi gaya dorong untuk bergerak. Berdasarkan arah putaran dan arah hembusan udara propeller terdapat dua jenis yaitu searah jarum jam atau Clockwise (CW) dan berlawanan arah jarum jam atau Counter Clockwise (CCW). Untuk material yang digunakan nyak jenisnya mulai dari plastik, karbon, kayu dan lain sebagainya. 5. Frame Frame adalah bagian rangka atau badan pada quadcopter dan merupakan tulang atau penyokong semua komponen quadcopter serta tempat ditempelnya semua komponen sehingga dengan adanya frame ini komponen dapat terintegrasi dengan baik. 6. Radio Transmitter dan Reciever Radio Transmitter dan Reciever merupakan pengendali yang ada pada quadcopter yang dapat diprogram sesuai kebutuhan pemakai. Biasanya telah menjadi satu paket dengan remote control atau remote kendali. 7. Baterai Baterai adalah sumber daya utama untuk quadcopter. Karena baterai merupakan sumber energi utama bagi quadcopter, maka penggunaannya sudah tepat dan harus memenuhi persyaratan melalui analisis dan perhitungan sebelumnya. Hasil yang optimal diperoleh selama penerbangan dengan mencapai waktu terbang yang maksimal. Jenis baterai yang digunakan adalah jenis LiPo atau lithium polymer. 8. Power Distribution Board (PDB) Power Distribution Board (PDB) digunkan untuk mendistribusikan daya pada quadcopter dan menyediakan jalur yang lebih rapi untuk menghubungkan baterai dengan ESC. 9. Sensor Sensor adalah perangkat tambahan pada quadcopter yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan fisik maupun perubahan kimia. Sensor yang sering dipakai adalah anemometer, GPS, barometer, dan lain sebagainya.
Ada banyak jenis drone jika disarkan pada kegunaanya untuk aktivitas. Berikut ini adalah jenis-jenis drone yang sering digunkan untuk berbagai aktivitas: 1. Photography Drone Drone yang satu ini adalah drone umum yang sering kalian lihat. Dron ini biasanya digunakan untuk merekam video dan mengambil foto di udara. Ukurannya tidak besar namun dapat membawa kamera digital dengan berbagai macam perlindungan sehingga lensa kamera akan tetap memberikan hasil yang terbaik bahkan di cuaca ekstrim sekalipun. Hampir semua drone ini memiliki smart control dengan WiFi sehingga kalian bisa melihat langsung objek yang ditangkap melalui smartphone atau tablet. 2. Quadcopter Drone jenis ini adalah drone yang paling awal kemunculannya dan paling populer di dunia. Kalian bisa menemukan dan membelinya dengan mudah di pasaran. Drone mempunyai empat baling-baling yang berfungsi untuk menerbangkan dan menggerakkan drone dan kamera HD yang ditanamkan pada tubuh drone. Biasanya quadcopter mempunyai ukuran yang kecil dan menggunakan baterai sebagai sumber daya energi. 3. GPS Drone Dari namanya saja kalian pasti sudah paham fungsi dari drone yang satu ini. Jenis drone yang ini selalu terhubung dengan sinyal GPS dari satelit sehingga bisa kembali ke titik keberangkatan tanpa perlu dikendalikan saat kehabisan baterai atau sudah berada di luar jangkauan area kendali remote control. Namun sebelum menggunakannya pastikan untuk memprogram terlebih dulu untuk mengatur titik awal drone. Pastikan juga untuk menggunakannya di kondisi cuaca yang terang dan tak berawan agar drone tidak kesulitan untuk membaca titik GPS yang telah diprogram sebelumnya. 4. Racing Drone Drone satu ini memang bisanya digunakan untuk balapan. Drone ini didesain ramping dan mampu menahan sekaligus menghadapi tekanan angin saat dipakai untuk balapan. Untuk kecepatannya mampu mencapai 70-80 km per jam. Jenis drone ini menggunakan mesin yang tidak biasa agar bisa digunakan di arena balapan. Agar tidak terjadi bentrokan, setiap drone di wajibkan memiliki frekuensi sinyal yang berbeda. 5. Delivery Drone Drone ini awalnya dirancang oleh perusahaan retail online terbesar yaitu Amazon untuk mengantarkan barang yang dipesan. Namun kini juga dimanfaatkan oleh pihak militer untuk mengirim logistik ke area yang sulit dijangkau. Drone ini mampu membawa barang dengan berat antara 9-13 kg dalam satu kali muatan. Drone ini mempunyai bentuk seperti troli yang bisa terbang. Bisa juga dimanfaatkan untuk mengirimkan obat-obatan dan bahan penting ke daerah yang terkena bencana. 6. Endurance Drone Pernahkah kalian melihat video drone dari tempat yang sangat tinggi? Kemungkinan foto atau video tersebut diambil menggunakan endurance drone. Drone ini didesain agar dapat terbang lebih tinggi hingga lebih dari 400 kaki di atas permukaan. Bahkan juga bisa digunakan hingga mencapai ribuan meter dari permukaan tanah dan baterainya pun bisa tahan hingga berjam-jam sebelum diisi ulang kembali. Namun, jenis drone satu ini hanya bisa dipakai oleh orang yang memegang izin seperti militer atau lembaga lain yang membutuhkan drone untuk memetakan sebuah wilayah yang luas. 7. Gasoline-Powered Drone Berbeda dengan jenis drone sebelumnya, drone yang satu ini tidak menggunakan baterai sebagai sumber daya energinya melainkan menggunakan bensin atau gasoline agar bisa terbang. Karena menggunkana bensin tentu drone ini bisa bertahan lebih lama dibandingkan yang menggunakan baterai. Namun karena menggunakan bensin, harus rajin melakukan check up pada mesin, bensin, dan oli agar tidak terjadi masalah pada saat diterbangkan. Kalau sampai macet atau mogok maka drone bisa hancur karena jatuh dari atas ketinggian.
Kesempatan lowongan magang terbaru di tahun 2024
Baca Selengkapnya..