Приложение Mark X:3D-печатный дрон Unibody

Если вы следили за нами в последнее время, вы, вероятно, видели нашу новую любимую деталь Mark X:цельный дрон, напечатанный на 3D-принтере. Задуманный как потенциальная демонстрация размера, прочности и качества поверхности деталей Mark X, на практике он намного превзошел ожидания. В этом посте мы обсудим, как мы разработали деталь для обеспечения качества печати и полета.

Требования к дронам

При разработке детали с нуля важно прежде всего рассмотреть требования к успешной детали. Со своей стороны, у нас было четыре основных требования:

1. Unibody :Чтобы продемонстрировать размер Mark X, мы хотели, чтобы основная конструкция дрона состояла из одной части. Это одновременно демонстрирует размер Mark X и устраняет слабые места, в которых могут соединяться несколько частей.
2. Fit IRIS + Hardware :Мы решили использовать оборудование, элементы управления и двигатели от IRIS + Drone для нашего конечного продукта. Раньше мы модифицировали дрон IRIS +, поэтому использование этого оборудования было простым выбором. Это означало, что все критически важные компоненты и проводка этого дрона должны легко помещаться внутри полого корпуса детали без нарушения центра тяжести. Во-вторых, оборудование должно было легко сниматься, поскольку мы намеревались пройти через несколько прототипов.
3. Печать в ониксе без опор :Дрон unibody - это трудоемкая печать. Сам по себе дрон вмещает более 220 кубических сантиметров оникса. Мы хотели ограничить время печати не более чем тремя днями, что означало минимизацию (или даже исключение в некоторых прототипах) использования углеродного волокна и полное устранение опор.
4. Установка на монтажную пластину Mark X :Это может показаться простым, но это означало, что нам нужно было проявить творческий подход к размещению пропеллера. В следующем разделе мы расскажем подробнее о размещении пропеллера.

Дизайн и итерация

Даже при четко определенных требованиях часто бывает трудно приступить к проектированию детали такого размера и сложности. Мы начали просто с эскиза напечатанного на 3D-принтере дрона сверху вниз. Разложив четыре опоры на их местах, мы смогли увидеть масштаб, над которым работали, и набросать общую форму тела. Именно здесь мы столкнулись с нашей первой проблемой:пропеллеры имели диаметр 245 мм, а рабочая пластина - всего 250 мм в направлении Y. С учетом дополнительных 50 мм пространства, необходимых для крепления двигателя, это означало, что передний и задний винты занимали одинаковое пространство на эскизе (как показано ниже). Если это звучит проблематично, то потому, что это так; столкновение пропеллеров друг с другом было бы катастрофой. К счастью, было довольно простое решение:поднять две задние стойки над траекториями передних стоек, чтобы они занимали разные плоскости и могли свободно вращаться.

Теперь, когда мы определились с общим расположением и формой для всего, пришло время углубиться в детали дизайна. Мы использовали Onshape для САПР каждой части оборудования IRIS + и использовали модели для определения внутренней формы основного корпуса. Каждая часть оборудования получила индивидуальные внутренние крепления, оставляя место для прокладки кабелей внутри корпуса и полых рычагов. После того, как все было помещено в дрон, мы сосредоточились на том, чтобы деталь хорошо печаталась без опор. Благодаря способности Onyx печатать без поддержки на уклонах 70 градусов, нам не пришлось серьезно скомпрометировать какие-либо аспекты дизайна. Загрузив наш файл в Eiger, мы были приятно удивлены, узнав, что его печать займет всего два дня (вместо трех, предусмотренных в бюджете). Мы закончили выкладывать деталь, и машина сделала свою работу.

Хотя этот таймлапс и лазер могут показаться кратким концом истории, это не так. Первый дрон работал, но не совсем все подходил. Итак, мы продолжили (и продолжаем) дорабатывать дизайн. Мы изготовили четыре уникальные версии беспилотного летательного аппарата, напечатанного на 3D-принтере, каждая из которых немного лучше предыдущей. Благодаря легкости и скорости Mark X многократное создание прототипов чего-то такого размера не является болезненным процессом. Мы продолжим улучшать этот дрон, пока он нам не понравится.

Характеристики дронов, напечатанных на 3D-принтере

По большей части дрон с 3D-печатью превзошел наши ожидания. Каждая итерация работает немного иначе, чем предыдущая, но все они сравнимы по производительности с IRIS +. В целом, мы очень довольны работой дрона.

Примечание. Поскольку мы все еще работаем над дизайном, мы пока не собираемся выпускать .stl-файл дрона. Мы передадим файл, когда дизайн будет завершен. Подпишитесь на нас в Facebook, Twitter, Instagram и Linkedin, чтобы получать больше обновлений!