“飞星”号3D打印三轴六桨无人机
项目团队参照三轴六桨无人机的基本设计要求,应用Autodesk inventor软件设计了一款全3D打印三轴六桨可折叠无人机机架,使用3D打印机打印了PLA材料的机架,然后将飞控、GPS、电机、电调、螺旋桨、锂电池等部件安装到机架上,组装调试完成的无人机经过试飞验证,飞行姿态稳定,性能可靠,成为一款500毫米轴距、可折叠变形、可携带多种负载、执行多样化任务的无人机平台。
一、项目背景
无人机以其低损耗,零伤亡,高机动性,在军事,民用和科学研究三大领域发挥着重要作用,比如在军事上用于侦察,火力打击等,在民用方面,可用于电网巡视,城市检测,在科学领域,可用于遥感绘图。无人机的机架是无人机的主要部分,同时也是无人机的易损件。通过对市场上的多轴无人机机架的调研,发现现有机架大多是由厂商大规模生产出来,不能满足用户的定制化需求。
二、项目概括,
本项目以3D打印为关键技术而展开,以市场上常见的3D打印机为基础,根据目前市场上现有的无人机模型进行分析与处理。基于3D软件构建了可折叠的三轴六桨机架模型,使用三轴六桨结构能使无人机在同等轴距条件下负载更多的电子设备以增强无人机的功能性,可折叠机架增强了无人机的便携性。
三、项目主要内容
3D打印多轴无人机机架与传统的无人机架相比,传统的机架虽然可扩展性更强,但是在特定的环境下就会显示出其局限性,譬如说传统结构的机架不能折叠、笨重,不方便携带。本项目设计的3D打印的机架可折叠,而且通过一些特殊的结构会让3D打印的机架强度足够高。无人机动力线要远离飞控,信号线要注意电磁屏蔽,这在传统机架中是一个很容易被忽视的问题。在无人机坠毁事件中,有相当一部分是因为走线不当,在无人机飞行的过程中动力线在飞控周围形成强大的电磁场干扰飞机的电子罗盘造成的。为了解决这个问题,项目团队专门为飞机设计了动力线槽和信号线槽,可有效避免此类问题的发生。在练习飞行和飞行表演中如果意外损坏了无人机机架等非电子设备,可以通过3D打印快速打印出受损件,提高了修复速度。
四、创新点
本项目产品利用3D打印机的定制性,根据实际需要优化产品结构,具有费用低廉,所需时间短等优点,目前市场上的机架主要是碳纤维与塑料,都是由厂家设计的,而广大用户的需求却并不相同,本产品可根据用户需求进行定制模型。机架采用可折叠设计,可以将机架折叠起来便于用户携带。