Въведение
Ако решите да направите дрон от нулата
Основи на 3D отпечатването на части за дронове
5 -инчов Mini Quad с отпечатан монтаж за Hero 8 (Източник: Роб Дейви чрез All3DP)
Безпилотни летателни апарати (UAV / UAVs / UAVs), известни още като дронове, са превозни средства, които могат да работят автономно. С други думи, дронът не е непременно самолет; те също могат да включват автомобили, лодки и дори кораби на въздушна възглавница. Терминът обаче се използва за описване на самолет, който има три или повече ротора, за да осигури повдигане и тяга. Обикновено се наричат и многокоптери, трикоптери, квадрокоптери и т.н.
Като цяло БЛА са механично много прости и се състоят от рамка, полетен контролер, ел. двигатели, витла, регулатори на скоростта и евентуално FPV оборудване.
3D печатът отдавна се е доказал в хобито на дронове. Тази технология позволява на потребителя лесно да произвежда много различни части самостоятелно. Това може да бъде всичко - от защитни брони и стойки за екшън камера, до аксесоари, които добавят функционалност към четириядъра.
В тази статия ще говорим за това какво да вземем предвид при 3D отпечатване на части за дрон, ще анализираме най -подходящите части за печат, а също така ще ви кажем къде да намерите модели и ресурси. След това ще завършим материала с няколко проекта, за да ви помогнем да започнете. Но първо, нека да разберем защо изобщо трябва да отпечатвате 3D части. Прочетете, за да научите повече!
Предимства
Държач за смартфон (Източник: Цифров дизайн и отпечатъци чрез Facebook )
- Основното предимство на частите за 3D печат е, че те могат да бъдат напълно персонализирани. В допълнение, те са склонни да бъдат евтини (ако приемем, че вече имате принтернишка (нишка за 3D печат)
- Печатните части могат да бъдат изработени от различни материали в различни цветове. Този подход позволява използването на материал с най -добри механични свойства за специфични елементи. Например, вашият GoPro монтаж може да има син TPU и найлонова защита на витлото. Държачите на камерите са най -добре отпечатани с TPU (термопластичен полиуретан; TPU), тъй като този материал абсорбира вибрациите от рамката и държи GoPro плътно на място, докато издръжливият найлон може да абсорбира ударите и да предпази както витлата, така и самия обект / препятствие. Други трайни материали като подсилен найлон могат дори да се използват за създаване на планери, сенници и кардани за фотоапарати.
- Друг плюс при използване на печатни части е тяхната относително ниска плътност. С помощта на 3D печат параметри като броя на периметрите и процента на запълване могат да се регулират, за да се намали значително теглото, като първото до голяма степен определя крайния резултат.
Тази снимка показва последователността от направата на навес за дрон FPV (Източник: Роб Дейви чрез All3DP)
- )
- Въпреки че частите, които ще бъдат произведени, са напълно персонализирани и леки, те могат да бъдат бързо повторени. Например, когато се проектира навес, първата версия на заготовката може да бъде отпечатана от евтин материал като PLA и след процеса на монтаж всички необходими промени могат лесно да бъдат направени в следващата итерация. След като моделът се счита за завършен, той може да бъде отпечатан с по -скъпи материали като въглеродни влакна, найлон или дори PEEK въглеродни влакна, ако бюджетът позволява.
- Освен това, ако имате принтер и нажежаема жичка, проблемът за счупена част става без значение, тъй като можете да започнете да създавате нова веднага. Въпреки че много търговци на дребно предлагат бърза доставка, винаги ще бъде най -добре да отпечатате частта сами.
Съображения
Имате ли нужда от всички тези компоненти? (Източник: Роб Дейви чрез All3DP)
Докато 3D принтирането отваря изцяло нов свят от възможности по отношение на допълнителни функции, най -важното нещо, което трябва да запомните, е теглото на вашия самолет. Не всичко, което може да се отпечата и инсталира, е препоръчително! Трябва да се разбере, че всеки грам дрон влияе на времето на полета и характеристиките на полета, особено за самолети с ротационни крила. С други думи, на БЛА, чиято основна цел е дългосрочен полет, не е необходимо наличието на такива компоненти като стойка за GoPro, устройство за проследяване на главата и механизъм за нулиране.
Може също да забележите, че големи компании като DJIподобни самолети
Освен това в много страни, включително Руската федерация, правилата изискват да регистрират модели с тегло над 250 грама. Съответно търсенето на квадрокоптера с тегло под тази граница е много по -високо.
Най -добрите материали
Защитите на лъча, GoPro стойката и антената са отпечатани от TPU (Източник: Дигитален дизайн и Facebook отпечатъци )
Най -често използваният материал за конструирането на коптери (особено подходящ за мини нишата) е TPU. Това е така, защото е много гъвкав и може да се деформира при удар, абсорбирайки енергия и защитавайки важни компоненти на БЛА. Благодарение на своята гъвкавост, той може също да абсорбира вибрациите, намалявайки количеството видими артефакти в записаното видео. За щастие това стана по-малко проблем с въвеждането на стабилизация в камерата. Друг подходящ материал е найлон. Той е по -твърд от TPU, но все пак има известна гъвкавост.
Материална годност
Основните части, отпечатани върху TPU, са брони, стойки за фотоапарати, антени и предпазители на витлото. Найлонът може да се използва и за защита на подпори, но е по -рядко срещан, тъй като е по -труден за отпечатване.
Въпреки че TPU и найлонът са универсални за използване, те не са подходящи за всички части. Когато се изисква по-голяма твърдост и здравина, като например в корпусите на конструкцията, се препоръчва материал като армиран с въглеродни влакна найлон ( найлон, подсилен с въглеродни влакна; съкратено CFRPA6
Един от начините за защита на долната страна на рамката на лодката, както и на болтовете за закрепване на двигателя, е добавянето на 3D („101) стойки или площадки за кацане ”. Те са особено полезни, когато летят над бетонни повърхности. Идеалният материал за това е CFRPA6. Можете също да ги отпечатате от TPU, но устойчивостта на износване няма да бъде толкова добра.
Разнообразие от части
5-инчов тандем състезателен квадрокоптер с режим на костенурка или костенурка (Източник: Роб Дейви чрез All3DP)
Перки
Ако вашето хоби са състезателни дронове, тогава трябва да опитате да използвате перка. Този компонент е особено полезен в тандем с режим, известен като "костенурка или костенурка". Когато дронът се наклони с главата надолу, благодарение на перката, два мотора, свободни от контакт с повърхността, ще могат да се въртят безпрепятствено, което впоследствие ще ви позволи бързо да завъртите четворката и да продължите състезанието. Най -често те са отпечатани от TPU, а понякога и от найлон.
Монтаж на антена
FPV предавател антенна стойка, отпечатана в TPU ( Източник: rapnit чрез Thingiverse )
Когато летите в режим FPV, VTX антените са жизненоважни. По този начин има много възможности за монтаж на такива компоненти. Ако устройството е предназначено за полети на дълги разстояния, тогава затварянето на активната част на антената в TPU не е добра идея, тъй като това ще се отрази негативно на видео сигнала. За тях TPU е предпочитаният избор, тъй като е много еластичен и може да се деформира, без да се счупи за дълго време.
Можете също да активирате проследяване на главата в режим FPV, когато FPV камераFPV очила... По този начин камерата следи движенията на главата ви, допринасяйки за по -голямо потапяне. За тази цел трябва да се използват негъвкави материали като PETG, ABS, ASA или дори компютър. Твърдостта е необходима, за да се елиминира люфт в компонентите.
Функционални компоненти
Двуосен кардан (за стабилизиране на камерата) е отпечатан в PLA (Източник: турби чрез Thingiverse ).
Ако FPV летенето или състезанията не са за вас, винаги можете да отпечатате подробностите, за да разширите функционалността. Може ли да бъде стабилизатор на камерата за въздушна фотография или видеозаснемане или механизъм за улавяне и пускане на обекти? За карданите на карданите подвижните части трябва да бъдат отпечатани върху негъвкав материал, за да се гарантира, че няма люфт. Когато инсталирате кардана върху дрон, трябва да има гъвкаво парче между кардана и кардана, за да го изолира от вибрации
Защита
Този щит е разработен във Fusion 360 (Източник: Motorpixiegimbals чрез Thingiverse [136)])
И накрая, друг добър вариант за печат са защитни части като контролни пръчки. Те могат да бъдат гъвкави или негъвкави, в зависимост от вашите предпочитания.
Източници на модели
Резултати от търсенето на „дронове“ в GrabCAD ( Източник: GrabCAD )
- Thingiverse е чудесен безплатен ресурс за намиране на стойки за обществени камери (GoPro, Insta 360 и т.н.) и рамки (TBS Source One, ImpulseRC, Iflight и др.).
- GrabCAD е друг популярен безплатен ресурс, който има тенденция да предлага повече инженерни модели, но в списъка все още има модели, свързани с квадрокоптери. Моля, обърнете внимание, че ще ви е необходим акаунт за качване на модели (което е забележително за Thingiverse, това не е необходимо). Ако изтегляте модели от хранилища (включително изброените по -горе уебсайтове), не забравяйте да проверите лиценза, под който те се намират, за да се уверите, че при продажбата няма да настъпи нарушение на авторски права.
- Ако случайно имате конкретна рамка или камера, не забравяйте, че производителят на тези компоненти често разполага с дизайнерски данни за изтегляне и отпечатване. В този случай този подход ще бъде най-полезен, тъй като вероятността частта да съответства на вашата може да бъде по-голяма, отколкото ако използвате данни от уебсайт на трета страна.
- Ако не можете да намерите това, от което се нуждаете, можете да проектирате свои собствени части в CAD софтуер или да накарате някой друг да ги проектира за вас.
Ресурси
Този сайт има активна потребителска база и много полезни дискусии. ( Източник: DIYDrones )
Въпреки че много отделни компоненти могат да бъдат изтеглени от изброените по -горе сайтове, има допълнителни ресурси като форуми. Основните форуми за създаване на дронове са DIYDrones и RCGroups. Пълен списък на печатни плъзгачи в RCgroups може да се намери в една полезна нишка, или подобни списъци могат да бъдат намерени на DIYDrones. В допълнение, има подредт за безпилотни летателни апарати, който обсъжда темите за 3D печат, и подредт за безпилотни самолети за DIY.
Проекти, за да започнете
Модел Kanupi с персонализиран формован държач GoPro ( Източник: basdelfos чрез Thingiverse ).
Единственото реално ограничение за това, което можете да отпечатате, е вашето въображение! Преди да продължите, ще бъде необходимо да се обмисли предназначението на дрона и частите, както и ефектът от всяко допълнително тегло.
Предлагаме на вашето внимание следните идеи от Thingiverse, засягащи печатането, независимо дали е цял хеликоптер или само отделни негови части:
- Квадрокоптер: семейни рамки, които могат да бъдат изцяло 3D отпечатани (десетки версии и вариации)
- Защита на пръчки: защитава пръчките на контролното оборудване по време на транспортиране
- Сенник за безпилотен летателен апарат FPV: пример за навес, с формован GoPro монтаж (на снимката по -горе)
Това е всичко. Благодаря ви за вниманието. Надяваме се, че представеният материал е бил полезен за вас. Остани с нас!
Видеозаписи
Илюстративен процес на отпечатване на греди за FPV дрон, изработен от найлон, подсилен с въглеродни влакна (CFRPA6).
.
