UAV 3D 프린팅: 시작하기 전에 알아야 할 모든 것.

내용

1 소개
2 3D 프린팅 드론 부품의 기초
2.1 장점
2.2 고려 사항
2.3 최상의 재료
2.4 재료의 적용 가능성
2.5 다양한 부품
2.6 기능 구성 요소
2.7 보호
3 모델 소스
4 리소스
시작을 위한 5 프로젝트
6 비디오

소개

3D 프린팅을 사용하여 처음부터 드론

3D 프린팅 드론 부품의 기본

Hero 8용 프린트 마운트가 있는 5'' 미니 쿼드(출처: Rob Davie via All3DP)

드론 으로도 알려진 무인 항공기(UAV/UAV/UAV)는 자율적으로 작동할 수 있는 차량입니다. 즉, 드론이 반드시 항공기는 아닙니다. 그들은 또한 자동차, 보트 및 호버크라프트를 포함할 수 있습니다. 그러나 이 용어는 양력과 추력을 제공하기 위해 3개 이상의 로터가 있는 항공기를 설명하는 데 사용됩니다. 그들은 또한 일반적으로 멀티콥터, 트라이콥터, 쿼드콥터 등으로 불립니다.

일반적으로 UAV는 기계적으로 매우 단순하며 프레임, 비행 컨트롤러, el. 모터, 프로펠러, 속도 컨트롤러 및 가능하면 FPV 장비.

3D 프린팅은 드론 취미에서 오랫동안 입증되었습니다. 이 기술을 통해 사용자는 다양한 부품을 직접 제작할 수 있습니다. 보호 범퍼와 액션 카메라 마운트부터 쿼드에 기능을 추가하는 액세서리까지 무엇이든 가능합니다.

이 기사에서는 드론 부품을 3D 프린팅할 때 고려해야 할 사항에 대해 이야기하고, 프린팅에 가장 관련성이 높은 부품을 분석하고, 어디서 찾아야 하는지도 알려드립니다. 모델 및 리소스. 그런 다음 시작하는 데 도움이 되는 몇 가지 프로젝트로 자료를 마무리합니다. 하지만 먼저 부품을 3D 프린팅해야 하는 이유를 알아보겠습니다. 자세히 알아보려면 계속 읽어보세요!

혜택

스마트폰 홀더 (출처: Facebook을 통한 디지털 디자인 및 인쇄 )

3D 프린팅 부품의 가장 큰 장점은 부품을 완전히 맞춤화할 수 있다는 것입니다. 또한 (이미 프린터필라멘트(3D 인쇄 필라멘트)
인쇄된 부품은 다른 색상의 다른 재료로 만들 수 있습니다. 이 접근 방식을 통해 특정 요소에 대해 최고의 기계적 특성을 가진 재료를 사용할 수 있습니다. 예를 들어 GoPro 마운트에는 파란색 TPU와 나일론 프로펠러 가드가 있을 수 있습니다. 카메라 홀더는 TPU(열가소성 폴리우레탄; TPU)로 인쇄하는 것이 가장 좋습니다. 이 소재는 프레임의 진동을 흡수하고 GoPro를 제자리에 단단히 고정하는 반면 내구성이 뛰어난 나일론은 충격을 흡수하고 프로펠러와 물체/장애물 자체를 모두 보호할 수 있기 때문입니다. 강화 나일론과 같은 기타 내구성 재료는 글라이더, 차양 및 카메라 짐벌을 만드는 데 사용할 수도 있습니다.
인쇄된 부품을 사용할 때의 또 다른 장점은 상대적으로 낮은 밀도입니다. 3D 프린팅의 도움으로 둘레 수 및 충전 비율과 같은 매개 변수를 조정하여 무게를 크게 줄일 수 있으며 전자가 최종 결과를 크게 결정합니다.

이 사진은 FPV 드론용 캐노피를 만드는 순서를 보여줍니다(출처: All3DP를 통한 Rob Davie)

제조할 부품은 완전히 사용자 정의할 수 있고 가벼우면서도 빠르게 반복할 수 있습니다. 예를 들어, 캐노피를 디자인할 때 PLA와 같은 저렴한 재료로 첫 번째 버전의 블랭크를 인쇄할 수 있으며 피팅 프로세스 후에 다음 반복에서 필요한 변경을 쉽게 수행할 수 있습니다. 모델이 완성된 것으로 간주되면 예산이 허용하는 경우 탄소 섬유, 나일론 또는 PEEK 탄소 섬유와 같은 더 비싼 재료로 인쇄할 수 있습니다.
또한 프린터와 필라멘트가 있으면 바로 새 것을 생성할 수 있기 때문에 파손된 부품의 문제가 무의미해진다. 많은 소매업체가 빠른 배송을 제공하지만 항상 부품을 직접 인쇄하는 것이 가장 좋습니다.

고려 사항

이러한 구성 요소가 모두 필요합니까? (출처: Rob Davie via All3DP)

3D 프린팅이 추가 기능의 측면에서 완전히 새로운 가능성의 세계를 열었지만 기억해야 할 가장 중요한 것은 항공기의 무게입니다. 인쇄하고 설치할 수 있는 모든 것이 권장되는 것은 아닙니다! 드론의 각 그램은 특히 회전익 항공기의 비행 시간과 비행 특성에 영향을 미친다는 점을 이해해야 합니다. 즉, 장기 비행이 주 목적인 UAV에는 GoPro용 마운트, 헤드 추적 장치 및 재설정 메커니즘과 같은 구성 요소가 필요하지 않습니다.

UAV를 판매하는 DJI유사한 항공기

또한, 러시아 연방을 포함한 많은 국가에서는 규정에 따라 체중이 250g을 초과하는 모델을 등록해야 합니다. 따라서 이 제한 이하의 쿼드로콥터에 대한 수요는 훨씬 더 높습니다.

최고의 재료

빔 가드, GoPro 마운트 및 안테나 마운트는 모두 TPU에서 인쇄됩니다(출처: Digit Design and Facebook Prints )

헬리콥터 건설에 가장 일반적으로 사용되는 재료(특히 미니 틈새 시장과 관련됨)는 TPU입니다. 이는 매우 유연하고 충격 시 변형되어 에너지를 흡수하고 UAV의 중요한 구성 요소를 보호할 수 있기 때문입니다. 유연성 덕분에 진동을 흡수하여 녹화된 비디오에서 눈에 보이는 아티팩트의 양을 줄일 수도 있습니다. 다행히도 카메라 내 안정화 기능이 도입되면서 문제가 줄어들었습니다. 또 다른 적합한 재료는 나일론입니다. TPU보다 단단하지만 여전히 약간의 유연성이 있습니다.

재료 적합성

TPU에 인쇄된 주요 부품은 범퍼, 카메라 마운트, 안테나 마운트 및 프로펠러 가드입니다. 나일론은 소품을 보호하는 데 사용할 수도 있지만 인쇄하기가 더 어렵기 때문에 덜 일반적입니다.

TPU와 나일론은 용도가 다양하지만 모든 부품에 적합하지는 않습니다. 기체와 같이 더 큰 강성과 강도가 필요한 경우 탄소 섬유 강화 나일론( 탄소 섬유 강화 나일론, 약칭 CFRPA6

보트 프레임의 밑면과 모터 장착 볼트를 보호하는 한 가지 방법은 3D 인쇄된 " 스탠드 또는 착륙 패드

다양한 부품

거북이 또는 거북이 모드가 있는 5인치 탠덤 레이싱 쿼드콥터(출처: Rob Davie via All3DP)

지느러미

취미가 드론 레이싱이라면 지느러미를 사용해 보는 것이 좋습니다. 이 구성 요소는 "거북이 또는 거북이"로 알려진 체제와 함께 사용할 때 특히 유용합니다. 드론이 거꾸로 기울어지면 핀 덕분에 표면과의 접촉이 없는 두 개의 모터가 방해받지 않고 회전할 수 있어 빠르게 쿼드를 회전하고 레이스를 계속할 수 있습니다. 대부분 TPU로 인쇄되고 때로는 나일론으로 인쇄됩니다.

안테나 마운트

TPU로 인쇄된 FPV 송신기 안테나 홀더( 출처: rapnit via Thingiverse )

FPV 모드로 비행할 때 VTX 안테나는 필수적입니다. 따라서 이러한 구성 요소를 장착하기 위한 많은 옵션이 있습니다. 장치가 장거리 비행을 위한 것이라면 안테나의 활성 부분을 TPU로 묶는 것은 좋은 생각이 아닙니다. 이는 비디오 신호에 부정적인 영향을 미치기 때문입니다. 이들에게 TPU는 매우 탄력적이며 오랫동안 파손되지 않고 변형될 수 있기 때문에 선호되는 선택입니다.

FPV 카메라FPV 고글에 따라 2차원 또는 3차원으로 이동할 수 있습니다.... 이러한 방식으로 카메라는 머리의 움직임을 따라가며 몰입도를 높입니다. 이를 위해 PETG, ABS, ASA 또는 PC와 같은 유연성이 없는 재료를 사용해야 합니다. 구성 요소의 백래시를 제거하려면 강성이 필요합니다.

기능성 부품

2축 짐벌(카메라 안정화용)을 PLA로 인쇄했습니다(출처: Thingiverse를 통한 터비 ).

FPV 비행이나 경주가 적합하지 않은 경우 언제든지 세부 정보를 인쇄하여 기능을 확장할 수 있습니다. 항공 사진이나 동영상 촬영을 위한 카메라 안정화 장치일 수 있습니까? 아니면 물체를 캡처하고 떨어뜨리는 메커니즘일 수 있습니까? 짐벌 짐벌의 경우 백래시가 없도록 움직이는 부품을 유연하지 않은 재료에 인쇄해야 합니다. 드론에 짐벌을 설치할 때 짐벌과 짐벌 사이에는 진동을 차단하기 위해 유연한 부분 이 있어야 합니다

가드

이 스틱 가드는 Fusion 360에서 개발되었습니다(출처: Motorpixiegimbals via Thingiverse )

마지막으로 인쇄를 위한 또 다른 좋은 옵션은 컨트롤 스틱과 같은 보호 부품입니다. 선호도에 따라 유연하거나 유연하지 않을 수 있습니다. GrabCAD에서 "Drones"에 대한 검색 결과( 출처: GrabCAD )

Thingiverse 는 공용 카메라용 마운트를 찾기 위한 훌륭한 무료 리소스입니다(GoPro, Insta 360 등) 및 프레임(TBS Source One, ImpulseRC, Iflight 등).
GrabCAD 는 더 많은 엔지니어링 모델을 제공하는 경향이 있는 또 다른 인기 있는 무료 리소스이지만 목록에는 여전히 쿼드콥터 관련 모델이 있습니다. 모델을 업로드하려면 계정이 필요합니다(Thingiverse의 경우 계정이 필요하지 않음). 리포지토리 (위에 나열된 웹사이트 포함)에서 모델을 다운로드하는 경우 판매 시 저작권 침해가 발생하지 않도록 해당 모델이 위치한 라이선스를 확인하십시오.

특정 프레임이나 카메라가 있는 경우 해당 구성 요소의 제조업체에서 다운로드 및 인쇄할 수 있는 설계 데이터를 제공하는 경우가 많다는 점을 기억하십시오. 이 경우 이 접근 방식이 가장 유용합니다. 타사 웹사이트의 데이터를 사용하는 경우보다 부품이 귀하와 일치할 가능성이 더 높을 수 있기 때문입니다.
필요한 것을 찾을 수 없으면 CAD 소프트웨어 에서 자신의 부품을 설계하거나 다른 사람이 대신 설계하도록 할 수 있습니다.

리소스

이 사이트에는 활성 사용자 기반이 있으며 많은 도움이 됩니다. ( 출처: DIYDrones )

위에 나열된 사이트에서 많은 개별 구성 요소를 다운로드할 수 있지만 포럼과 같은 추가 리소스가 있습니다. 주요 드론 제조사 포럼은 DIYDrones 및 RCGroups 입니다. RCgroups에서 인쇄 가능한 글라이더의 전체 목록은 하나의 유용한 스레드 에서 찾을 수 있으며 유사한 목록은 DIYDrones 에서 찾을 수 있습니다. 또한 3D 프린팅 주제에 대해 논의하는 드론 하위 레딧 과 DIY 드론 하위 레딧이 있습니다.