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Mark X 애플리케이션:Unibody 3D 인쇄 드론

최근에 저희를 팔로우하셨다면 저희가 가장 좋아하는 Mark X 부품인 일체형 3D 인쇄 드론을 보셨을 것입니다. Mark X 부품의 크기, 강도 및 표면 마감에 대한 잠재적인 시연으로 꿈꿨던 이 제품은 실제로 기대치를 훨씬 뛰어넘었습니다. 이 게시물에서는 인쇄 및 비행 품질을 위해 부품을 설계한 방법에 대해 설명합니다.

드론 요구 사항

부품을 처음부터 설계할 때 먼저 성공적인 부품의 요구 사항을 고려하는 것이 중요합니다. 우리에게는 다음과 같은 4가지 핵심 요구 사항이 있었습니다.

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  • 유니바디 :Mark X의 크기를 보여주기 위해 드론의 주요 구조를 한 부분으로 만들고 싶었습니다. 이것은 Mark X의 크기를 보여주고 여러 부품이 연결되는 약점을 제거합니다.
  • IRIS+ 하드웨어 장착 :최종 제품에는 IRIS+ Drone의 하드웨어, 제어 및 모터를 사용하기로 결정했습니다. 우리는 전에 IRIS+ 드론을 수정했기 때문에 이 하드웨어를 사용하는 것이 쉬운 선택이었습니다. 이것은 그 드론의 모든 중요한 구성 요소와 배선이 무게 중심을 어지럽히지 않고 부품의 속이 빈 몸체 내부에 쉽게 맞아야 한다는 것을 의미했습니다. 두 번째로, 여러 프로토타입을 반복하기 위해 하드웨어를 쉽게 제거할 수 있어야 했습니다.
  • 지원 없이 Onyx로 인쇄 :유니바디드론은 시간이 많이 걸리는 프린트입니다. 그 자체로 무인 항공기에는 220 입방 센티미터 이상의 오닉스가 포함되어 있습니다. 우리는 인쇄 시간을 최대 3일 이내로 제한하고 싶었습니다. 즉, 탄소 섬유 사용을 최소화(또는 일부 프로토타입에서는 제거)하고 지지대를 완전히 제거하도록 설계해야 했습니다.
  • Mark X 빌드 플레이트에 적합 :간단해 보이지만 프로펠러 배치에 창의성이 필요하다는 의미였습니다. 다음 섹션에서 프로펠러 배치에 대해 자세히 설명하겠습니다.
  • 설계 및 반복

    명확하게 정의된 요구 사항이 있더라도 이 크기와 복잡성의 일부를 설계하는 것은 시작하기 어려운 경우가 많습니다. 우리는 3d 인쇄된 드론의 하향식 스케치로 간단히 시작했습니다. 4개의 소품을 각자의 위치에 배치함으로써 우리가 작업하고 있는 스케일을 확인하고 전체적인 체형을 스케치할 수 있었습니다. 여기서 첫 번째 문제가 발생했습니다. 프로펠러의 직경은 245mm이고 제작판은 Y 방향으로 250mm에 불과합니다. 모터 마운트에 필요한 50mm의 추가 공간을 고려하면 전면 및 후면 프로펠러가 스케치에서 동일한 공간을 차지한다는 의미입니다(아래 참조). 이것이 문제가 되는 것처럼 들린다면, 그것은 문제이기 때문입니다. 프로펠러가 서로 충돌하는 것은 재앙이 될 것입니다. 운 좋게도 매우 쉬운 해결책이 있었습니다. 후면 2개의 소품을 전면 프롭의 경로 위로 올려서 서로 다른 평면을 차지하고 모두 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 것입니다.

    모든 것에 대한 일반적인 위치와 모양을 결정했으므로 이제 디자인의 세부 사항을 드릴 차례입니다. Onshape를 사용하여 IRIS+ 하드웨어의 각 부분을 CAD하고 모델을 사용하여 본체의 내부 모양을 알려주었습니다. 각 하드웨어에는 맞춤형 내부 마운트가 있어 본체 내부와 중공 암 내부에 케이블 라우팅을 위한 공간이 남습니다. 모든 것이 드론에 배치되었을 때, 우리는 부품이 지지대 없이도 잘 인쇄되도록 하는 데 집중했습니다. 70도 경사면에서 지원되지 않는 인쇄 기능을 가진 Onyx 덕분에 디자인의 어떤 측면도 심각하게 타협할 필요가 없었습니다. Eiger에 파일을 업로드했을 때 인쇄하는 데 (예산으로 책정된 3일이 아닌) 약 2일이 소요된다는 사실에 매우 놀랐습니다. 부품 배치를 마치고 기계가 작동하도록 했습니다.

    그 타임랩스와 레이저는 이야기의 간결한 끝처럼 보일 수 있지만 그렇지 않았습니다. 첫 번째 드론은 작동했지만 모든 것이 제대로 맞지는 않았습니다. 그래서 우리는 계속해서 디자인을 반복하고 있습니다. 우리는 각각 이전 버전보다 약간 더 나은 4가지 고유한 버전의 3d 인쇄 드론을 생산했습니다. Mark X의 간편함과 속도 덕분에 이 크기의 프로토타입을 반복적으로 만드는 것은 고통스러운 과정이 아닙니다. 우리는 완전히 만족할 때까지 이 드론을 계속 개선할 것입니다.

    3D 인쇄 드론 성능

    대부분의 경우 3d 인쇄된 드론은 우리의 기대를 뛰어 넘었습니다. 각 반복은 마지막과 약간 다르게 비행하지만 성능면에서는 모두 IRIS+와 비슷합니다. 결론적으로 우리는 드론의 성능에 정말 만족합니다.

    참고:우리는 여전히 디자인을 반복하고 있기 때문에 아직 드론의 .stl 파일을 공개하지 않을 것입니다. 디자인이 완성되면 파일을 공유하겠습니다. Facebook, Twitter, Instagram 및 Linkedin에서 팔로우하여 더 많은 업데이트를 확인하세요!


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