Úvod
Pokud se rozhodnete vyrobit dron od nuly
Základy dílů pro 3D tisk dronů
5 '' Mini Quad s tištěným držákem pro Hero 8 (Zdroj: Rob Davie přes All3DP)
Bezpilotní prostředky (UAV / UAV / UAV), známé také jako drony, jsou vozidla, která mohou fungovat autonomně. Jinými slovy, dron nemusí být nutně letoun; mohou také zahrnovat auta, čluny a dokonce i vznášedla. Tento termín se však používá k popisu letadla, které má tři nebo více rotorů zajišťujících vztlak a tah. Běžně se jim také říká multikoptéry, trikoptéry, kvadrokoptéry atd.
Obecně jsou UAV mechanicky velmi jednoduché a skládají se z rámu, letového ovladače, el. motory, vrtule, regulátory rychlosti a případně zařízení FPV.
3D tisk se v hobby dronů dlouhodobě osvědčil. Tato technologie umožňuje uživateli snadno vyrábět mnoho různých dílů samostatně. Může to být cokoli, od ochranných nárazníků a držáků akčních kamer až po příslušenství, které čtyřkolce přidává na funkčnosti.
V tomto článku si povíme, co je třeba vzít v úvahu při 3D tisku dílů dronu, analyzovat nejdůležitější části pro tisk a také vám sdělit, kde je najdete. modely a zdroje. Poté materiál zabalíme do několika projektů, které vám pomohou začít. Nejprve však zjistíme, proč vůbec potřebujete díly pro 3D tisk. Čtěte dál a dozvíte se více!
Výhody
Držák smartphonu (Zdroj: Digit design a tisk přes Facebook )
- Hlavní výhodou dílů pro 3D tisk je, že je lze zcela přizpůsobit. Navíc bývají levné (za předpokladu, že již máte tiskárnufilament (vlákno pro 3D tisk)
- Vytištěné části mohou být vyrobeny z různých materiálů v různých barvách. Tento přístup umožňuje použití materiálu s nejlepšími mechanickými vlastnostmi pro konkrétní prvky. Například váš držák GoPro může být modrý TPU a vaše vrtule chrání nylon. Držáky kamer jsou nejlépe potištěny TPU (termoplastický polyuretan; TPU), protože tento materiál absorbuje vibrace z rámu a drží GoPro pevně na svém místě, zatímco odolný nylon dokáže absorbovat nárazy a chránit jak vrtule, tak samotný objekt / překážku. Jiné trvanlivé materiály, jako je vyztužený nylon, lze dokonce použít k výrobě kluzáků, markýz a kardanových závěsů.
- Další výhodou při používání tištěných dílů je jejich relativně nízká hustota. Pomocí 3D tisku lze upravit parametry, jako je počet obvodů a procento výplně, aby se výrazně snížila hmotnost, přičemž první z nich určuje konečný výsledek.
Tato fotografie ukazuje sekvenci výroby baldachýnu pro dron FPV (Zdroj: Rob Davie přes All3DP)
- Přestože jsou vyráběné díly plně přizpůsobitelné a lehké, lze je rychle iterovat. Například při navrhování vrchlíku může být první verze polotovaru vytištěna z levného materiálu, jako je PLA, a po procesu montáže lze v další iteraci snadno provést požadované změny. Jakmile je model považován za hotový, lze jej vytisknout dražším materiálem, jako jsou uhlíková vlákna, nylon nebo dokonce uhlíková vlákna PEEK, pokud to rozpočet dovolí.
- Navíc, pokud máte tiskárnu a vlákno, problém rozbité součásti se stává irelevantním, protože můžete hned začít vytvářet novou. I když mnoho prodejců nabízí rychlé dodání, vždy bude nejlepší si díl vytisknout sami.
Úvahy
Potřebujete všechny tyto součásti? (Zdroj: Rob Davie přes All3DP)
Zatímco 3D tisk otevírá zcela nový svět možností, pokud jde o další funkce, nejdůležitější věcí, kterou je třeba mít na paměti, je hmotnost vašeho letadla. Ne vše, co lze vytisknout a nainstalovat, je vhodné! Mělo by být zřejmé, že každý gram dronu ovlivňuje dobu letu a letové vlastnosti, zejména u letadel s rotačními křídly. Jinými slovy, na UAV, jehož primárním účelem je dlouhodobý let, není přítomnost takových komponent jako držák pro GoPro, zařízení pro sledování hlavy a resetovací mechanismus nutná.
Můžete si také všimnout, že velké společnosti jako DJIpodobná letadla
Kromě toho v mnoha zemích, včetně Ruské federace, pravidla vyžadují registraci modelů s hmotností vyšší než 250 gramů. V souladu s tím je poptávka po kvadrokoptérách vážících pod touto hranicí mnohem vyšší.
Nejlepší materiály
Ochranné paprsky, držák GoPro a držák antény jsou tištěny z TPU (Zdroj: Digit Design a facebookové tisky )
Nejčastěji používaným materiálem pro konstrukci helikoptér (zvláště důležitých pro mini niku) je TPU. Je to proto, že je velmi flexibilní a při nárazu se může deformovat, absorbovat energii a chránit důležité součásti UAV. Díky své flexibilitě může také absorbovat vibrace, což snižuje množství viditelných artefaktů v zaznamenaném videu. Se zavedením stabilizace ve fotoaparátu se to naštěstí stalo menším problémem. Dalším vhodným materiálem je nylon. Je tužší než TPU, ale stále má určitou flexibilitu.
Vhodnost materiálu
Hlavní části vytištěné na TPU jsou nárazníky, držáky kamer, držáky antén a kryty vrtulí. Nylon lze také použít k ochraně rekvizit, ale je méně obvyklý, protože je obtížnější tisknout.
TPU a nylon jsou sice univerzální, ale nejsou vhodné pro všechny části. Tam, kde je požadována větší tuhost a pevnost, například u draků letadel, se doporučuje materiál, jako je nylon vyztužený uhlíkovými vlákny ( nylon vyztužený uhlíkovými vlákny; zkráceně CFRPA6
Jedním ze způsobů, jak chránit spodní část rámu lodi a šrouby pro upevnění motoru, je přidat 3D vytištěné „ stojany nebo přistávací podložky
Různé díly
5palcová tandemová závodní kvadrokoptéra s režimem želva nebo želva (Zdroj: Rob Davie prostřednictvím All3DP)
Ploutve
Pokud je vaším koníčkem závodění s drony, měli byste zkusit použít ploutev. Tato složka je obzvláště užitečná v tandemu s režimem známým jako „želva nebo želva“. Když se dron nakloní vzhůru nohama, díky ploutvi se dva motory bez kontaktu s povrchem budou moci nerušeně otáčet, což vám následně umožní rychle otočit čtyřkolku a pokračovat v závodě. Nejčastěji jsou tištěny z TPU a někdy z nylonu.
Držák antény
Držák antény vysílače FPV tištěný v TPU ( Zdroj: rapnit přes Thingiverse )
Při létání v režimu FPV jsou antény VTX životně důležité. Existuje tedy mnoho možností pro montáž takových komponent. Pokud je zařízení určeno pro dálkové lety, není vhodné uzavřít aktivní část antény do TPU, protože to negativně ovlivní video signál. TPU je pro ně upřednostňovanou volbou, protože je velmi elastický a může se deformovat, aniž by se dlouho lámal.
Sledování hlavy můžete také povolit v režimu FPV, když je kamera FPVbrýlí FPV... Kamera tak sleduje pohyby vaší hlavy a přispívá k většímu ponoření. K tomu by měly být použity nepružné materiály jako PETG, ABS, ASA nebo dokonce PC. K eliminaci vůle v součástech je nutná tuhost.
Funkční součásti
Dvouosý kardan (pro stabilizaci fotoaparátu) byl vytištěn v PLA (Zdroj: turbi přes Thingiverse ).
Pokud FPV létání nebo závodění není pro vás, můžete si kdykoli rozšířit funkčnost vytištěním podrobností. Mohl by to být stabilizátor kamery pro letecké fotografování nebo natáčení videa, nebo mechanismus pro zachycování a shazování předmětů? U kardanových závěsů musí být pohyblivé části vytištěny na nepružném materiálu, aby se zajistilo, že nedojde k vůli. Při instalaci kardanu na dron musí být mezi kardanem a kardanem pružný kus , který jej izoluje od vibrací
Guard
Tento ochranný kryt byl vyvinut ve Fusion 360 (Zdroj: Motorpixiegimbals přes Thingiverse )
Nakonec další dobrou volbou pro tisk jsou ochranné části, jako jsou ovládací páčky. Mohou být flexibilní nebo nepružné, v závislosti na vašich preferencích.
Model Sources
Výsledky hledání "Drones" na GrabCAD ( Zdroj: GrabCAD )
- Thingiverse je skvělý bezplatný zdroj pro hledání držáků pro veřejné kamery (GoPro, Insta 360 atd.) A rámce (TBS Source One, ImpulseRC, Iflight atd.).
- GrabCAD je další populární bezplatný zdroj, který obvykle nabízí více technických modelů, ale v seznamu stále existují modely související s kvadrokoptérou. Vezměte prosím na vědomí, že k nahrávání modelů budete potřebovat účet (což je na Thingiverse pozoruhodné, není to nutné). Pokud si stáhnete modely z jakéhokoli úložiště (včetně výše uvedených webových stránek), nezapomeňte zkontrolovat licenci, pod kterou se nacházejí, abyste zajistili, že při prodeji nedojde k žádnému porušení autorských práv.
- Pokud máte náhodou konkrétní rámeček nebo fotoaparát, pamatujte, že výrobce těchto komponent má často k dispozici návrhová data ke stažení a tisku. V tomto případě bude tento přístup nejužitečnější, protože pravděpodobnost, že část bude odpovídat té vaší, může být vyšší, než když používáte data z webu třetí strany.
- Pokud nemůžete nikde najít to, co potřebujete, můžete si v CAD softwaru navrhnout vlastní součásti nebo je nechat navrhnout za vás někým jiným.
Resources
This site has an active user base and many helpful diskusí. ( Zdroj: DIYDrones )
Přestože je možné stáhnout mnoho jednotlivých komponent z výše uvedených webů, existují další zdroje, například fóra. Hlavními fóry výrobců dronů jsou DIYDrones a RCGroups. Kompletní seznam tisknutelných kluzáků na RCgroupech najdete v jednom pomocném vlákně, nebo podobné seznamy najdete na DIYDrones. Kromě toho existuje subreddit dronu, který pojednává o tématech 3D tisku, a subreddit drone DIY.
Projekty, které vám pomohou začít
Kanupi model s vlastním tvarovaným držákem GoPro ( Zdroj: basdelfos přes Thingiverse ).
Jediným skutečným limitem toho, co můžete vytisknout, je vaše představivost! Než budete pokračovat, bude nutné zvážit zamýšlené použití jak dronu, tak i dílů, jakož i vliv případné dodatečné hmotnosti.
Upozorňujeme na následující myšlenky Thingiverse ovlivňující tisk, ať už jde o celou koptéru nebo jen její jednotlivé části:
- Quadrocopter: rodinné rámy, které lze plně 3D vytisknout (desítky verzí a variací)
- Ochrana páčky: chrání páčky ovládacího zařízení během přepravy
- Baldachýn pro dron FPV: příklad vrchlíku s tvarovaným držákem GoPro (na obrázku výše)
To je vše. Děkuji za pozornost. Doufáme, že předložený materiál byl pro vás užitečný. Zůstaň s námi!
Videos
Ilustrativní postup tisku paprsků pro dron FPV vyrobený z nylonu vyztuženého uhlíkovými vlákny (CFRPA6).
.
