Εισαγωγή
Εάν αποφασίσετε να φτιάξετε ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος από την αρχή
Βασικά στοιχεία τρισδιάστατης εκτύπωσης Drone Parts
Μίνι τετράγωνο 5 ιντσών με εκτυπωμένο στήριγμα για τον ήρωα 8 (Πηγή: Rob Davie μέσω All3DP)
Τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV / UAV / UAV), επίσης γνωστά ως drones, είναι οχήματα που μπορούν να λειτουργούν αυτόνομα. Με άλλα λόγια, ένα drone δεν είναι απαραίτητα αεροσκάφος. Μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν αυτοκίνητα, σκάφη, ακόμη και hovercraft. Ωστόσο, ο όρος χρησιμοποιείται για να περιγράψει ένα αεροσκάφος που έχει τρεις ή περισσότερους ρότορες για να παρέχει ανύψωση και ώθηση. Αναφέρονται επίσης συνήθως ως πολυκύτταρα, τρικόπτερα, τετρακόπτερα και ούτω καθεξής.
Γενικά, τα UAV είναι μηχανικά πολύ απλά και αποτελούνται από πλαίσιο, χειριστήριο πτήσης, el. κινητήρες, έλικες, ελεγκτές ταχύτητας και ενδεχομένως εξοπλισμό FPV.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει αποδειχθεί εδώ και καιρό στο χόμπι του drone. Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει στο χρήστη να κατασκευάζει εύκολα πολλά διαφορετικά μέρη μόνος του. Αυτό μπορεί να είναι οτιδήποτε, από προστατευτικούς προφυλακτήρες και βάσεις κάμερας δράσης έως αξεσουάρ που προσθέτουν λειτουργικότητα στο quad.
Σε αυτό το άρθρο, θα μιλήσουμε για το τι πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την εκτύπωση τρισδιάστατων τμημάτων drone, θα αναλύσουμε τα πιο συναφή μέρη για εκτύπωση και επίσης θα σας πούμε πού μπορείτε να βρείτε μοντέλα και πόροι. Στη συνέχεια, θα ολοκληρώσουμε το υλικό με μερικά έργα που θα σας βοηθήσουν να ξεκινήσετε. Αλλά πρώτα, ας καταλάβουμε γιατί πρέπει να εκτυπώσετε τρισδιάστατα μέρη. Διαβάστε παρακάτω για να μάθετε περισσότερα!
Οφέλη
Κάτοχος Smartphone (Πηγή: Designηφιακή σχεδίαση και εκτυπώσεις μέσω Facebook )
- Το κύριο πλεονέκτημα των τμημάτων τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι ότι μπορούν να προσαρμοστούν πλήρως. Επιπλέον, τείνουν να είναι φθηνά (υποθέτοντας ότι έχετε ήδη έναν εκτυπωτήνήμα (νήμα 3D εκτύπωσης)
- Τα τυπωμένα μέρη μπορούν να κατασκευαστούν από διαφορετικά υλικά σε διαφορετικά χρώματα. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει τη χρήση υλικού με τις καλύτερες μηχανικές ιδιότητες για συγκεκριμένα στοιχεία. Για παράδειγμα, η βάση στήριξης GoPro μπορεί να είναι μπλε TPU και η προπέλα σας προστατεύει από νάιλον. Οι κάμερες εκτυπώνονται καλύτερα με TPU (Thermoplastic Polyurethane; TPU), καθώς αυτό το υλικό απορροφά τους κραδασμούς από το πλαίσιο και συγκρατεί το GoPro σφιχτά στη θέση του, ενώ το ανθεκτικό νάιλον μπορεί να απορροφήσει τους κραδασμούς και να προστατεύσει τόσο τους έλικες όσο και το ίδιο το αντικείμενο / εμπόδιο. Άλλα ανθεκτικά υλικά, όπως ενισχυμένο νάιλον, μπορούν ακόμη να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ανεμόπτερων, τεντών και τσιμπημάτων κάμερας.
- Ένα άλλο πλεονέκτημα όταν χρησιμοποιείτε τυπωμένα μέρη είναι η σχετικά χαμηλή πυκνότητά τους. Με τη βοήθεια της τρισδιάστατης εκτύπωσης, οι παράμετροι όπως ο αριθμός περιμέτρων και το ποσοστό πλήρωσης μπορούν να προσαρμοστούν ώστε να μειωθεί σημαντικά το βάρος, με το πρώτο να καθορίζει το τελικό αποτέλεσμα.
Αυτή η φωτογραφία δείχνει την ακολουθία κατασκευής ενός θόλου για ένα drone FPV (Πηγή: Rob Davie μέσω All3DP)
- Ενώ τα κατασκευασμένα μέρη είναι πλήρως προσαρμόσιμα και ελαφριά, μπορούν να επαναληφθούν γρήγορα. Για παράδειγμα, κατά το σχεδιασμό ενός θόλου, η πρώτη έκδοση του τυφλού μπορεί να εκτυπωθεί από ένα φθηνό υλικό όπως το PLA και μετά τη διαδικασία τοποθέτησης, οι απαιτούμενες αλλαγές μπορούν να γίνουν εύκολα στην επόμενη επανάληψη. Μόλις το μοντέλο θεωρηθεί τελειωμένο, μπορεί να εκτυπωθεί με ακριβότερο υλικό, όπως ανθρακονήματα, νάιλον ή ακόμη και ίνες άνθρακα PEEK, αν το επιτρέπει ο προϋπολογισμός.
- Επιπλέον, εάν έχετε εκτυπωτή και νήμα, το πρόβλημα ενός σπασμένου τμήματος καθίσταται άσχετο, αφού μπορείτε να ξεκινήσετε τη δημιουργία ενός νέου αμέσως. Παρόλο που πολλοί λιανοπωλητές προσφέρουν γρήγορη αποστολή, θα ήταν πάντα καλύτερο να εκτυπώνετε μόνοι σας το εξάρτημα.
Σκέψεις
Χρειάζεστε όλα αυτά τα στοιχεία; (Πηγή: Rob Davie μέσω All3DP)
Ενώ η τρισδιάστατη εκτύπωση ανοίγει έναν εντελώς νέο κόσμο δυνατοτήτων όσον αφορά τις πρόσθετες δυνατότητες, το πιο σημαντικό πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι το βάρος του αεροσκάφους σας. Δεν συνιστώνται όλα όσα μπορούν να εκτυπωθούν και να εγκατασταθούν! Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι κάθε γραμμάριο drone επηρεάζει τον χρόνο πτήσης και τα χαρακτηριστικά της πτήσης, ειδικά για αεροσκάφη περιστροφικής πτέρυγας. Με άλλα λόγια, σε ένα UAV, ο κύριος σκοπός του οποίου είναι η μακροχρόνια πτήση, η παρουσία τέτοιων εξαρτημάτων όπως η βάση για το GoPro, μια συσκευή παρακολούθησης κεφαλής και ένας μηχανισμός επαναφοράς δεν είναι απαραίτητη.
Μπορεί επίσης να παρατηρήσετε ότι μεγάλες εταιρείες όπως DJIπαρόμοια αεροσκάφη
Επιπλέον, σε πολλές χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Ρωσικής Ομοσπονδίας, οι κανόνες απαιτούν την καταχώριση μοντέλων βάρους άνω των 250 γραμμαρίων. Κατά συνέπεια, η ζήτηση για τετρακόπτερα που ζυγίζουν κάτω από αυτό το όριο είναι πολύ μεγαλύτερη.
Τα καλύτερα υλικά
Προστατευτικά δέσμης, βάση στήριξης GoPro και βάση κεραίας είναι όλα εκτυπωμένα από TPU (Πηγή: ( itηφιακή σχεδίαση και εκτυπώσεις Facebook )
Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υλικό για την κατασκευή χαλκομηχανών (ιδιαίτερα σχετικό με τη μίνι θέση) είναι το TPU. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι πολύ ευέλικτο και μπορεί να παραμορφωθεί κατά την πρόσκρουση, απορροφώντας ενέργεια και προστατεύοντας σημαντικά συστατικά του UAV. Λόγω της ευελιξίας του, μπορεί επίσης να απορροφήσει κραδασμούς, μειώνοντας την ποσότητα των ορατών τεχνουργημάτων στο ηχογραφημένο βίντεο. Ευτυχώς, αυτό έχει γίνει λιγότερο θέμα με την εισαγωγή σταθεροποίησης στην κάμερα. Ένα άλλο κατάλληλο υλικό είναι το νάιλον. Είναι πιο σκληρό από το TPU, αλλά εξακολουθεί να έχει κάποια ευελιξία.
Καταλληλότητα υλικού
Τα κύρια μέρη που εκτυπώνονται στο TPU είναι προφυλακτήρες, βάσεις κάμερας, βάσεις κεραίας και προφυλακτήρες έλικας. Το νάιλον μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την προστασία των στηριγμάτων, αλλά είναι λιγότερο συνηθισμένο επειδή είναι πιο δύσκολο να εκτυπωθεί.
Ενώ η TPU και το νάιλον είναι ευέλικτα στη χρήση, δεν είναι κατάλληλα για όλα τα μέρη. Όπου απαιτείται μεγαλύτερη ακαμψία και αντοχή, όπως σε αεροφωτογραφίες, συνιστάται ένα υλικό όπως νάιλον ενισχυμένο με ίνες άνθρακα ( νάιλον ενισχυμένο με ίνες άνθρακα · συντομογραφία CFRPA6
Ένας τρόπος για να προστατεύσετε το κάτω μέρος του πλαισίου του σκάφους, καθώς και τα μπουλόνια στερέωσης του κινητήρα, είναι να προσθέσετε τρισδιάστατα εκτυπωμένα " βάσεις ή μαξιλάρια προσγείωσης
Ποικιλία τμημάτων
5-ιντσών διαδοχικό τετράτροχο αγωνιστικό με λειτουργία χελώνας ή χελώνας (Πηγή: Rob Davie μέσω All3DP)
Πτερύγια
Εάν το χόμπι σας είναι να αγωνίζεστε με drones, τότε θα πρέπει να δοκιμάσετε να χρησιμοποιήσετε πτερύγιο. Αυτό το συστατικό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε συνδυασμό με ένα καθεστώς γνωστό ως "χελώνα ή χελώνα". Όταν το drone γέρνει ανάποδα, χάρη στο πτερύγιο, δύο κινητήρες χωρίς επαφή με την επιφάνεια θα μπορούν να περιστρέφονται ανεμπόδιστα, πράγμα που θα σας επιτρέψει στη συνέχεια να γυρίσετε γρήγορα το τετράγωνο και να συνεχίσετε τον αγώνα. Τις περισσότερες φορές εκτυπώνονται από TPU και μερικές φορές από νάιλον.
Βάση κεραίας
Θήκη κεραίας πομπού FPV τυπωμένη σε TPU ( Πηγή: rapnit μέσω Thingiverse )
Όταν πετάτε σε λειτουργία FPV, οι κεραίες VTX είναι ζωτικής σημασίας. Έτσι, υπάρχουν πολλές επιλογές για την τοποθέτηση τέτοιων εξαρτημάτων. Εάν η συσκευή προορίζεται για πτήσεις μεγάλων αποστάσεων, τότε το κλείσιμο του ενεργού τμήματος της κεραίας στο TPU δεν είναι καλή ιδέα, καθώς αυτό θα επηρεάσει αρνητικά το σήμα βίντεο. Για αυτούς, η TPU είναι η προτιμώμενη επιλογή επειδή είναι πολύ ελαστική και μπορεί να παραμορφωθεί χωρίς να σπάσει για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Μπορείτε επίσης να ενεργοποιήσετε την παρακολούθηση κεφαλής σε λειτουργία FPV όταν η κάμερα FPVFPV γυαλιά σας... Με αυτόν τον τρόπο, η κάμερα παρακολουθεί τις κινήσεις του κεφαλιού σας, συμβάλλοντας σε μεγαλύτερη εμβάπτιση. Για αυτό, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται άκαμπτα υλικά όπως PETG, ABS, ASA ή ακόμη και PC. Η ακαμψία είναι απαραίτητη για την εξάλειψη της αντίδρασης στα εξαρτήματα.
Λειτουργικά στοιχεία
Ένα τζάμπα 2 αξόνων (για τη σταθεροποίηση της κάμερας) εκτυπώθηκε στο PLA (Πηγή: turbi μέσω Thingiverse ).
Εάν η πτήση ή οι αγώνες FPV δεν είναι για εσάς, μπορείτε πάντα να εκτυπώσετε τις λεπτομέρειες για να επεκτείνετε τη λειτουργικότητα. Θα μπορούσε να είναι ένας σταθεροποιητής κάμερας για εναέρια φωτογράφιση ή βιντεοσκόπηση, ή ένας μηχανισμός λήψης και απόθεσης αντικειμένων; Για τα gimbal gimbals, τα κινούμενα μέρη πρέπει να εκτυπώνονται σε μη εύκαμπτο υλικό για να διασφαλιστεί ότι δεν υπάρχει αντίδραση. Κατά την εγκατάσταση του gimbal σε drone, πρέπει να υπάρχει ένα εύκαμπτο κομμάτι μεταξύ του gimbal και του gimbal για να το απομονώσετε από τους κραδασμούς
Φρουρά
Αυτό το προστατευτικό μπαστούνι αναπτύχθηκε στο Fusion 360 (Πηγή: Motorpixiegimbals μέσω Thingiverse )
Τέλος, μια άλλη καλή επιλογή για εκτύπωση είναι τα προστατευτικά μέρη όπως τα μπαστούνια ελέγχου. Μπορούν να είναι ευέλικτα ή άκαμπτα, ανάλογα με τις προτιμήσεις σας.
Πηγές μοντέλου
Αποτελέσματα αναζήτησης για "Drones" στο GrabCAD ( Πηγή: GrabCAD )
- Το Thingiverse είναι ένας μεγάλος δωρεάν πόρος για την εύρεση βάσεων για δημόσιες κάμερες (GoPro, Insta 360, κ.λπ.) και καρέ (TBS Source One, ImpulseRC, Iflight, κ.λπ.).
- Το GrabCAD είναι ένας άλλος δημοφιλής δωρεάν πόρος που τείνει να προσφέρει περισσότερα μοντέλα μηχανικής, ωστόσο εξακολουθούν να υπάρχουν μοντέλα που σχετίζονται με το τετρακόπτερο στη λίστα. Λάβετε υπόψη ότι θα χρειαστείτε έναν λογαριασμό για να ανεβάσετε μοντέλα (κάτι που είναι αξιοσημείωτο για το Thingiverse, αυτό δεν είναι απαραίτητο). Εάν κάνετε λήψη μοντέλων από οποιοδήποτε αποθετήριο (συμπεριλαμβανομένων των ιστότοπων που αναφέρονται παραπάνω), φροντίστε να ελέγξετε την άδεια στην οποία βρίσκονται, για να βεβαιωθείτε ότι δεν προκύπτει παραβίαση πνευματικών δικαιωμάτων κατά την πώληση.
- Εάν τυχαίνει να έχετε ένα συγκεκριμένο κάδρο ή κάμερα, θυμηθείτε ότι ο κατασκευαστής αυτών των εξαρτημάτων έχει συχνά διαθέσιμα δεδομένα σχεδιασμού για λήψη και εκτύπωση. Σε αυτήν την περίπτωση, αυτή η προσέγγιση θα είναι πιο χρήσιμη, επειδή η πιθανότητα να ταιριάζει το τμήμα με το δικό σας μπορεί να είναι υψηλότερη από ό, τι εάν χρησιμοποιείτε δεδομένα από ιστότοπο τρίτου μέρους.
- Εάν δεν μπορείτε να βρείτε αυτό που χρειάζεστε πουθενά, μπορείτε να σχεδιάσετε τα δικά σας ανταλλακτικά σε λογισμικό CAD ή να το σχεδιάσει κάποιος άλλος για εσάς.
Πόροι
Αυτός ο ιστότοπος έχει μια ενεργή βάση χρηστών και πολλά χρήσιμα συζητήσεις. ( Πηγή: DIYDrones )
Ενώ πολλά επιμέρους στοιχεία μπορούν να μεταφορτωθούν από τους ιστότοπους που αναφέρονται παραπάνω, υπάρχουν πρόσθετοι πόροι, όπως φόρουμ. Τα κύρια φόρουμ κατασκευαστών drone είναι DIYDrones και RCGroups. Μπορείτε να βρείτε μια πλήρη λίστα με εκτυπώσιμα ανεμόπτερα σε ομάδες RC σε ένα χρήσιμο νήμα ή παρόμοιες λίστες μπορείτε να βρείτε στο DIYDrones. Επιπλέον, υπάρχει ένα subreddit drone που συζητά θέματα 3D εκτύπωσης και ένα DIY subreddit drone.
Έργα για να ξεκινήσετε
Μοντέλο Kanupi με προσαρμοσμένη φόρμα GoPro ( Πηγή: basdelfos via Thingiverse ).
Το μόνο πραγματικό όριο σε αυτό που μπορείτε να εκτυπώσετε είναι η φαντασία σας! Πριν προχωρήσετε, θα είναι απαραίτητο να εξετάσετε την προβλεπόμενη χρήση τόσο του drone όσο και των τμημάτων του, καθώς και την επίδραση τυχόν πρόσθετου βάρους.
Σας παρουσιάζουμε τις ακόλουθες ιδέες από το Thingiverse που επηρεάζουν την εκτύπωση, είτε πρόκειται για ολόκληρο χειριστή είτε για μεμονωμένα μέρη του:
- Quadrocopter: οικογενειακά πλαίσια που μπορούν να εκτυπωθούν πλήρως 3D (δεκάδες εκδόσεις και παραλλαγές)
- Προστασία από ραβδί: προστατεύει τα ραβδιά εξοπλισμού ελέγχου κατά τη μεταφορά (193. Σας ευχαριστώ για την προσοχή. Ελπίζουμε ότι το υλικό που παρουσιάστηκε ήταν χρήσιμο για εσάς. Μείνε μαζί μας!
Βίντεο
Μια επεξηγηματική διαδικασία εκτύπωσης δοκών για ένα drone FPV κατασκευασμένο από νάιλον ενισχυμένο με ίνες άνθρακα (CFRPA6).
.
