Uvod
Če se odločite narediti brezpilotnega letala iz nič
Osnove 3D tiskanja Drone delov
5 -palčni mini štirikolesnik s tiskanim nosilcem za Hero 8 (Vir: Rob Davie prek All3DP)
Brezpilotna letala (UAV / UAV / UAVs), znana tudi kot droni, so vozila, ki lahko delujejo avtonomno. Z drugimi besedami, dron ni nujno letalo; lahko vključujejo tudi avtomobile, čolne in celo zračna plovila. Vendar se izraz uporablja za opis letala s tremi ali več rotorji za zagotavljanje dviga in potiska. Pogosto jih imenujemo tudi večkopterji, trikopterji, štirikopterji itd.
Na splošno so UAV brezhibno mehansko zelo preproste in jih sestavljajo okvir, krmilnik leta, el. motorji, propelerji, regulatorji hitrosti in po možnosti oprema FPV.
3D tiskanje se je že dolgo izkazalo v hobiju z brezpilotnimi letali. Ta tehnologija uporabniku omogoča enostavno izdelavo številnih različnih delov sami. To je lahko karkoli, od zaščitnih odbijačev in nosilcev akcijskih kamer do dodatkov, ki štirikolesniku dodajo funkcionalnost.
V tem članku bomo govorili o tem, kaj morate upoštevati pri 3D tiskanju delov brezpilotnih letal, analizirali najpomembnejše dele za tiskanje in vam povedali, kje jih najdete modele in vire. Material bomo nato zaključili z nekaj projekti, ki vam bodo pomagali pri začetku. Najprej pa ugotovimo, zakaj sploh potrebujete 3D tiskanje delov. Preberite, če želite izvedeti več!
Prednosti
Držalo za pametni telefon (Vir: Oblikovanje številk in tiskanje prek Facebooka )
- Glavna prednost delov za 3D tiskanje je, da jih je mogoče popolnoma prilagoditi. Poleg tega so ponavadi poceni (ob predpostavki, da že imate tiskalnikfilament (filament za 3D tiskanje)
- Tiskani deli so lahko izdelani iz različnih materialov v različnih barvah. Ta pristop omogoča uporabo materiala z najboljšimi mehanskimi lastnostmi za določene elemente. Na primer, vaš nosilec GoPro ima lahko modri TPU in najlonsko zaščito za propeler. Držala za fotoaparate je najbolje natisniti s TPU (termoplastični poliuretan; TPU), saj ta material absorbira vibracije iz okvirja in drži GoPro trdno na svojem mestu, medtem ko lahko trpežni najlon absorbira udarce in zaščiti tako propelerje kot tudi sam predmet / oviro. Drugi trpežni materiali, kot je ojačan najlon, se lahko uporabijo celo za izdelavo jadralnih letal, senčnikov in okvirjev za fotoaparate.
- Še en plus pri uporabi tiskanih delov je njihova relativno nizka gostota. S pomočjo 3D tiskanja je mogoče prilagoditi parametre, kot sta število obodov in odstotek polnjenja, da se občutno zmanjša teža, prvi pa v veliki meri določa končni rezultat.
Ta fotografija prikazuje zaporedje izdelave nadstreška za brezpilotnega letala FPV (Vir: Rob Davie preko All3DP)
- )
- Čeprav so deli, ki jih je treba izdelati, popolnoma prilagodljivi in lahki, jih je mogoče hitro ponoviti. Na primer, pri načrtovanju nadstreška je mogoče prvo različico slepega papirja natisniti iz poceni materiala, kot je PLA, po postopku vgradnje pa je mogoče v naslednji ponovitvi preprosto narediti vse potrebne spremembe. Ko se model šteje za dokončanega, ga lahko natisnejo z dražjim materialom, kot so ogljikova vlakna, najlon ali celo ogljikova vlakna PEEK, če proračun to dopušča.
- Poleg tega, če imate tiskalnik in žarilno nitko, problem zlomljenega dela postane nepomemben, saj lahko takoj začnete ustvarjati novega. Čeprav številni trgovci na drobno ponujajo hitro pošiljanje, bo vedno najbolje, da del natisnete sami.
Razmišljanja
Ali potrebujete vse te komponente? (Vir: Rob Davie prek All3DP)
Čeprav 3D -tiskanje odpira povsem nov svet možnosti v smislu dodatnih funkcij, je najpomembnejše, da se spomnite, teže vašega letala. Ni vse, kar je mogoče natisniti in namestiti, priporočljivo! Treba je razumeti, da vsak gram brezpilotnega letala vpliva na čas letenja in značilnosti letenja, zlasti za letala z rotacijskimi krili. Z drugimi besedami, na brezpilotnem letalu, katerega primarni namen je dolgotrajen let, prisotnost takšnih komponent, kot so nosilec za GoPro, naprava za sledenje glavi in mehanizem za ponastavitev, ni potrebna.
Morda boste opazili tudi, da velika podjetja, kot so DJIpodobna letala
Poleg tega v mnogih državah, vključno z Rusko federacijo, pravila zahtevajo registracijo modelov, ki tehtajo več kot 250 gramov. V skladu s tem je povpraševanje po kvadrokopterjih, ki tehtajo pod to mejo, veliko večje.
Najboljši materiali
Zaščite žarkov, nosilec GoPro in nosilec antene so natisnjeni iz TPU (Vir: Digitalno oblikovanje in Facebook natisi )
Najpogosteje uporabljen material za izdelavo vesoljskih strojev (zlasti za mini nišo) je TPU. To je zato, ker je zelo prilagodljiv in se lahko ob udarcu deformira, absorbira energijo in ščiti pomembne sestavne dele UAV. Zaradi svoje prilagodljivosti lahko absorbira tudi vibracije in tako zmanjša količino vidnih artefaktov v posnetem videu. Na srečo je to z uvedbo stabilizacije v kameri postalo manj vprašanje. Drug primeren material je najlon. Je trši kot TPU, vendar ima še vedno nekaj prožnosti.
Primernost materiala
Glavni deli, natisnjeni na TPU, so odbijači, nosilci za kamere, nosilci za antene in ščitniki propelerjev. Najlon se lahko uporablja tudi za zaščito rekvizitov, vendar je manj pogost, ker je težje tiskati.
Čeprav sta TPU in najlon vsestransko uporabna, nista primerna za vse dele. Kadar je potrebna večja togost in trdnost, na primer v letalskih konstrukcijah, se priporoča material, kot je najlon, ojačan z ogljikovimi vlakni ( najlon, ojačan z ogljikovimi vlakni; skrajšano CFRPA6
Eden od načinov zaščite spodnje strani ogrodja čolna in vijakov za pritrditev motorja je dodajanje 3D natisnjenih " stojal ali podstavkov
Različni deli
5-palčni tandem dirkalni štirikolesnik z načinom želva ali želva (Vir: Rob Davie prek All3DP)
Plavuti
Če je vaš hobi tekmovanje z brezpilotnimi letali, poskusite uporabiti plavut. Ta komponenta je še posebej uporabna v tandemu z režimom, znanim kot "želva ali želva". Ko je dron nagnjen na glavo, se bosta zahvaljujoč plavuti lahko dva motorja brez stika s površino neovirano vrtela, kar vam bo nato omogočilo hitro obračanje štirikolesnika in nadaljevanje dirke. Najpogosteje so natisnjene iz TPU in včasih iz najlona.
Nosilec antene
Nosilec antene oddajnika FPV, natisnjen v TPU ( Vir: rapnit prek Thingiverse )
Pri letenju v načinu FPV so antene VTX ključnega pomena. Tako obstaja veliko možnosti za namestitev takšnih komponent. Če je naprava namenjena letom na dolge razdalje, potem vključitev aktivnega dela antene v TPU ni dobra ideja, saj bo to negativno vplivalo na video signal. Za njih je TPU najprimernejša izbira, ker je zelo elastičen in se lahko deformira, ne da bi se dolgo časa lomil.
Sledenje glavi lahko omogočite tudi v načinu FPV, če je FPV kameraočala FPV... Na ta način kamera spremlja premike vaše glave in prispeva k večji potopitvi. Za to je treba uporabiti neprilagodljive materiale, kot so PETG, ABS, ASA ali celo računalnik. Togost je potrebna za odpravo zračnosti v sestavnih delih.
Funkcionalne komponente
Dvoosni gimbal (za stabilizacijo kamere) je bil natisnjen v PLA (Vir: turbi prek Thingiverse ).
Če FPV letenje ali dirkanje ni za vas, lahko vedno natisnete podrobnosti, da razširite funkcionalnost. Je to lahko stabilizator kamere za fotografiranje iz zraka ali video snemanje ali mehanizem za zajemanje in spuščanje predmetov? Pri kardanskih vratilih morajo biti gibljivi deli natisnjeni na nefleksibilnem materialu, da se zagotovi, da ni zračnosti. Pri nameščanju gimbala na brezpilotni letalnik mora biti med gimbalom in gimbalom prožen kos , ki ga izolira od vibracij
Zaščita
Ta ščitnik za palico je bil razvit v Fusion 360 (Vir: Motorpixiegimbals preko Thingiverse [136)])
Končno je še ena dobra možnost tiskanja zaščitni deli, kot so kontrolne palice. Lahko so prilagodljivi ali neprilagodljivi, odvisno od vaših želja.
Viri modelov
Rezultati iskanja za "Droni" na GrabCAD -u ( Vir: GrabCAD )
- Thingiverse je odličen brezplačen vir za iskanje nosilcev za javne kamere (GoPro, Insta 360 itd.) In okvirji (TBS Source One, ImpulseRC, Iflight itd.).
- GrabCAD je še en priljubljen brezplačen vir, ki ponavadi ponuja več inženirskih modelov, vendar so na seznamu še vedno modeli, povezani s kvadrokopterji. Upoštevajte, da boste za nalaganje modelov potrebovali račun (kar je izjemno za Thingiverse, to ni potrebno). Če prenesete modele iz katerega koli skladišča (vključno z zgoraj navedenimi spletnimi mesti), preverite licenco, pod katero se nahajajo, da se prepričate, da pri prodaji ne pride do kršitve avtorskih pravic.
- Če imate poseben okvir ali fotoaparat, ne pozabite, da ima proizvajalec teh komponent pogosto na voljo podatke o oblikovanju za prenos in tiskanje. V tem primeru bo ta pristop najbolj koristen, saj je verjetnost, da se bo del ujemal z vašim, večja, kot če uporabljate podatke s spletnega mesta tretje osebe.
- Če nikjer ne najdete tistega, kar potrebujete, lahko svoje dele oblikujete v programski opremi CAD ali pa jih nekdo drug oblikuje namesto vas.
Viri
To spletno mesto ima aktivno bazo uporabnikov in veliko koristnih razprave. ( Vir: DIYDrones )
Čeprav je mogoče z zgoraj navedenih mest prenesti veliko posameznih komponent, obstajajo dodatni viri, na primer forumi. Glavni forumi za izdelovalce brezpilotnih letal so DIYDrones in RCGroups. Celoten seznam tiskalnikov, ki jih je mogoče natisniti v skupinah RC, je na voljo v eni koristni temi ali podobne sezname najdete na DIYDrones. Poleg tega obstaja podredit za brezpilotne letalnike, ki obravnava teme 3D tiskanja, in podredit za brezpilotne letalnike DIY.
Projekti za začetek
Model Kanupi z držalom GoPro po meri ( Vir: basdelfos via Thingiverse ).
Edina resnična omejitev tiskanja je vaša domišljija! Preden nadaljujete, boste morali razmisliti o predvideni uporabi drona in njegovih delov ter o vplivu dodatne teže.
Predstavljamo vam naslednje ideje iz Thingiverse, ki vplivajo na tiskanje, pa naj gre za celo helikopter ali samo za njegove posamezne dele:
- Kvadrokopter: družinski okvirji, ki jih je mogoče v celoti 3D natisniti (na desetine različic in različic)
- Zaščita palic: ščiti krmilne ročice nadzorne opreme med prevozom
- Nadstrešek za brezpilotne letalnike FPV: primer nadstreška z oblikovanim nosilcem GoPro (slika zgoraj)
To je to. Hvala za pozornost. Upamo, da vam je predstavljeno gradivo koristilo. Ostanite z nami!
Video posnetki
Ilustrativni postopek tiskanja žarkov za brezpilotne letalnike FPV iz najlona, ojačanega z ogljikovimi vlakni (CFRPA6).
.
