Percetakan 3D UAV: ​​Semua yang Perlu Anda Ketahui Sebelum Mula.

Pengenalan

Sekiranya anda memutuskan untuk membuat drone dari awal

Asas Bahagian Drone Percetakan 3D

5 "Mini Quad dengan Cetakan untuk Wira 8 (Sumber: Rob Davie via All3DP)

Kenderaan udara tanpa pemandu (UAV / UAV / UAV), juga dikenal sebagai drone, adalah kenderaan yang dapat beroperasi secara autonomi. Dengan kata lain, drone tidak semestinya menjadi pesawat; mereka juga boleh merangkumi kereta, kapal dan juga kapal terbang. Walau bagaimanapun, istilah ini digunakan untuk menggambarkan pesawat yang mempunyai tiga atau lebih rotor untuk memberikan daya angkat dan tujahan. Mereka juga sering disebut sebagai multikopter, trikopter, quadcopters, dan sebagainya.

Secara umum, UAV secara mekanik sangat sederhana dan terdiri dari rangka, pengawal penerbangan, el. motor, baling-baling, pengawal kelajuan, dan mungkin peralatan FPV.

Percetakan 3D telah lama membuktikan dirinya dalam hobi drone. Teknologi ini membolehkan pengguna membuat sendiri pelbagai bahagian dengan mudah. Ini boleh jadi dari bumper pelindung dan pelekap kamera tindakan, hingga aksesori yang menambah fungsi pada quad.

​​model dan sumber. Kami kemudian akan membungkus bahan dengan beberapa projek untuk membantu anda memulakan. Tetapi pertama, mari kita fahami mengapa anda perlu mencetak bahagian 3D sama sekali. Teruskan membaca untuk mengetahui lebih lanjut!

Faedah

Pemegang Telefon Pintar (Sumber: Reka Bentuk dan Cetakan Digit melalui Facebook )

  • Kelebihan utama bahagian percetakan 3D ialah ia dapat disesuaikan sepenuhnya. Di samping itu, mereka cenderung murah (dengan andaian anda sudah memiliki filamenfilamen (filamen percetakan 3D)
  • Bahagian yang dicetak boleh dibuat dari bahan yang berbeza dengan warna yang berbeza. Pendekatan ini membolehkan penggunaan bahan dengan sifat mekanik terbaik untuk elemen tertentu. Contohnya, pemasangan GoPro anda mungkin mempunyai TPU biru dan pelindung baling-baling nilon. Pemegang kamera dicetak paling baik dengan TPU (Thermoplastic Polyurethane; TPU), kerana bahan ini menyerap getaran dari bingkai dan memegang GoPro dengan kuat di tempatnya, sementara nilon tahan lama dapat menyerap kejutan dan melindungi baling-baling dan objek / halangan itu sendiri. Bahan tahan lama yang lain seperti nilon bertetulang bahkan boleh digunakan untuk membuat glider, awning dan gimbal kamera.
  • Tambahan lain ketika menggunakan bahagian bercetak adalah ketumpatannya yang agak rendah. Dengan bantuan pencetakan 3D, parameter seperti jumlah perimeter dan peratusan pengisian dapat disesuaikan untuk mengurangkan berat badan dengan ketara, dan yang pertama sangat menentukan hasil akhir.

Foto ini menunjukkan urutan pembuatan kanopi untuk drone FPV (Sumber: Rob Davie melalui All3DP)

  • Walaupun bahagian yang akan dibuat sepenuhnya disesuaikan dan ringan, mereka dapat dengan cepat diulang. Sebagai contoh, semasa merancang kanopi, versi pertama kosong dapat dicetak dari bahan yang murah seperti PLA, dan setelah proses pemasangan, perubahan yang diperlukan dapat dilakukan dengan mudah pada lelaran berikutnya. Setelah model dianggap selesai, ia dapat dicetak dengan bahan yang lebih mahal seperti serat karbon, nilon, atau bahkan serat karbon PEEK jika anggaran memungkinkan.
  • Selain itu, jika anda mempunyai pencetak dan filamen, masalah bahagian yang pecah menjadi tidak relevan, kerana anda dapat segera membuat yang baru. Walaupun banyak peruncit menawarkan penghantaran cepat, anda akan mencetak bahagiannya dengan lebih baik.

Pertimbangan

Adakah anda memerlukan semua komponen ini? (Sumber: Rob Davie melalui All3DP)

Walaupun percetakan 3D membuka banyak kemungkinan baru dari segi ciri tambahan, yang paling penting untuk diingat adalah berat pesawat anda. Tidak semua yang boleh dicetak dan dipasang dianjurkan! Perlu difahami bahawa setiap gram drone mempengaruhi waktu penerbangan dan ciri penerbangan, terutama untuk pesawat sayap putar. Dengan kata lain, pada UAV, tujuan utamanya adalah penerbangan jangka panjang, kehadiran komponen seperti pemasangan untuk GoPro, alat pelacak kepala dan mekanisme tetapan semula tidak diperlukan.

Anda juga mungkin menyedari bahawa syarikat besar seperti DJIpesawat serupa

Di samping itu, di banyak negara, termasuk Persekutuan Rusia, peraturan mengharuskan mendaftarkan model dengan berat lebih dari 250 gram. Oleh itu, permintaan untuk quadrocopters dengan berat di bawah had ini jauh lebih tinggi.

Bahan terbaik

Pelindung balok, pelekap GoPro dan pelekap antena semuanya dicetak dari TPU (Sumber: Reka Bentuk Digit dan Cetakan Facebook )

Bahan yang paling biasa digunakan untuk pembinaan copter (terutama yang relevan untuk ceruk mini) adalah TPU. Ini kerana ia sangat fleksibel dan boleh berubah pada kesan, menyerap tenaga dan melindungi komponen penting UAV. Kerana fleksibiliti, ia juga dapat menyerap getaran, mengurangkan jumlah artifak yang dapat dilihat dalam video yang dirakam. Nasib baik, ini menjadi masalah dengan pengenalan penstabilan dalam kamera. Bahan lain yang sesuai ialah nilon. Ia lebih kaku daripada TPU, tetapi masih mempunyai fleksibiliti.

Kesesuaian bahan

Bahagian utama yang dicetak pada TPU adalah bumper, pelekap kamera, pelekap antena dan pelindung baling-baling. Nylon juga boleh digunakan untuk melindungi alat peraga, tetapi kurang biasa kerana lebih sukar dicetak.

Walaupun TPU dan nilon digunakan serbaguna, mereka tidak sesuai untuk semua bahagian. Di mana ketegaran dan kekuatan yang lebih tinggi diperlukan, seperti dalam kerangka udara, bahan seperti nilon yang diperkuat dengan serat karbon ( nilon yang diperkuat dengan serat karbon; disingkat CFRPA6

Salah satu cara untuk melindungi bagian bawah kerangka kapal, serta baut pemasangan motor, adalah dengan menambahkan " cetakan 3D atau bantalan pendaratan

Pelbagai bahagian

Quadcopter perlumbaan tandem 5 inci dengan mod penyu atau penyu (Sumber: Rob Davie melalui All3DP)

Sirip

Sekiranya hobi anda adalah berlumba drone, maka anda harus mencuba menggunakan sirip. Komponen ini sangat berguna bersama dengan rejim yang dikenali sebagai "penyu atau penyu". Apabila drone dimiringkan terbalik, berkat sirip, dua motor yang bebas dari sentuhan dengan permukaan akan dapat berputar tanpa halangan, yang kemudian akan membolehkan anda dengan cepat memutar quad dan meneruskan perlumbaan. Selalunya ia dicetak dari TPU dan kadangkala dari nilon.

Pemasangan antena

Pemegang antena pemancar FPV dicetak dalam TPU ( Sumber: rapnit via Thingiverse )

Semasa terbang dalam mod FPV, antena VTX sangat penting. Oleh itu, terdapat banyak pilihan untuk memasang komponen tersebut. Sekiranya peranti dimaksudkan untuk penerbangan jarak jauh, maka menyertakan bahagian aktif antena dalam TPU bukanlah idea yang baik, kerana ini akan memberi kesan negatif terhadap isyarat video. Bagi mereka, TPU adalah pilihan utama kerana ia sangat elastik dan boleh berubah bentuk tanpa putus dalam jangka masa yang lama.

Anda juga dapat mengaktifkan penjejakan kepala dalam mod FPV apabila kamera FPVkacamata FPV anda]... Dengan cara ini, kamera mengikuti pergerakan kepala anda, menyumbang kepada rendaman yang lebih besar. Untuk ini, bahan tidak fleksibel seperti PETG, ABS, ASA atau bahkan PC harus digunakan. Kekakuan diperlukan untuk menghilangkan tindak balas komponen.

Komponen fungsional

Gimbal 2 paksi (untuk menstabilkan kamera) dicetak dalam PLA (Sumber: turbi melalui Thingiverse ).

Sekiranya FPV terbang atau berlumba bukan untuk anda, anda sentiasa boleh mencetak butiran untuk memperluas fungsi. Mungkinkah itu penstabil kamera untuk foto udara atau penggambaran video, atau mekanisme untuk menangkap dan menjatuhkan objek? Untuk gimbal gimbal, bahagian yang bergerak mesti dicetak pada bahan yang tidak fleksibel untuk memastikan tidak ada tindak balas. Semasa memasang gimbal pada drone, mesti ada potongan fleksibel antara gimbal dan gimbal untuk mengasingkannya dari getaran

Pengawal

Pelindung tongkat ini dikembangkan di Fusion 360 (Sumber: Motorpixiegimbals via Thingiverse )

Akhirnya, pilihan lain yang baik untuk mencetak adalah bahagian pelindung seperti kayu kawalan. Mereka boleh fleksibel atau tidak fleksibel, bergantung pada pilihan anda.

Sumber Model

Hasil carian untuk "Drones" di GrabCAD ( Sumber: GrabCAD )

  1. Thingiverse adalah sumber percuma yang hebat untuk mencari pemasangan kamera awam (GoPro, Insta 360, dll) dan bingkai (TBS Source One, ImpulseRC, Iflight, dll.).
  2. GrabCAD adalah sumber percuma yang popular yang cenderung untuk menawarkan lebih banyak model kejuruteraan, namun masih ada model yang berkaitan dengan quadcopter dalam senarai. Harap maklum bahawa anda memerlukan akaun untuk memuat naik model (yang luar biasa untuk Thingiverse, ini tidak perlu). Jika anda memuat turun model dari mana-mana repositori (termasuk laman web yang disenaraikan di atas), pastikan untuk memeriksa lesen di mana mereka berada untuk memastikan bahawa tidak ada pelanggaran hak cipta yang berlaku ketika dijual.
  • Jika anda kebetulan memiliki bingkai atau kamera tertentu, ingatlah bahawa pengeluar komponen tersebut sering mempunyai data reka bentuk untuk dimuat dan dicetak. Dalam kes ini, pendekatan ini akan sangat berguna, kerana kemungkinan bahagian itu sesuai dengan anda mungkin lebih tinggi daripada jika anda menggunakan data dari laman web pihak ketiga.
  • Sekiranya anda tidak dapat mencari apa yang anda perlukan di mana sahaja, anda boleh merancang bahagian anda sendiri dalam perisian CAD atau meminta orang lain merancangnya untuk anda.

Sumber

Laman web ini mempunyai pangkalan pengguna yang aktif dan banyak membantu perbincangan. Sumber: DIYDrones )

Walaupun banyak komponen individu boleh dimuat turun dari laman web yang disenaraikan di atas, terdapat sumber tambahan seperti forum. Forum pembuat drone utama adalah DIYDrones dan RCGroups. Senarai lengkap glider yang dapat dicetak pada Kumpulan RC boleh didapati di satu utas berguna, atau senarai serupa boleh didapati di DIYDrones. Selain itu, ada drone subreddit yang membincangkan topik percetakan 3D, dan drone DIY subreddit.

Projek untuk Memulakan Anda

Model Kanupi dengan pemegang GoPro yang dibentuk khas ( Sumber: basdelfos via Thingiverse ).

Satu-satunya had sebenar yang boleh anda cetak ialah imaginasi anda! Sebelum meneruskan, perlu mempertimbangkan penggunaan drone dan bahagiannya, serta kesan dari berat tambahan.

Kami mengemukakan idea berikut dari Thingiverse yang mempengaruhi pencetakan, sama ada keseluruhan mesin fotokopi atau hanya bahagiannya sahaja:

  1. Quadrocopter: bingkai keluarga yang dapat dicetak sepenuhnya 3D (berpuluh-puluh versi dan variasi)
  2. Perlindungan tongkat: melindungi kayu peralatan kawalan semasa pengangkutan
  3. Kanopi untuk drone FPV: contoh kanopi, dengan pemasangan GoPro yang dibentuk (gambar di atas)

Itu sahaja. Terima kasih atas perhatian. Kami berharap bahan yang dibentangkan berguna untuk anda. Tetap bersama kami!

Video

Proses ilustrasi mencetak balok untuk drone FPV yang terbuat dari nilon bertetulang gentian karbon (CFRPA6).

.