Projekt Mini Quad

Výroba bezposádkového prostredku pomocou 3D tlače

Technológia 3D tlače a bezpilotné prostiedy sa začínajú objavovač čoraz častejšie, avšak ku ich spojeniu dôjde len zriedka. Podstatnou výhodou 3D tlače je možnosť vyrobenia i komplikovaných súčiastok, ktorých pevnosť i hmotnosť môžeme ovplyvňovať voľbou materiálu, alebo predvolením hustoty štruktúry tlačeného materiálu.

Základnú konštrukciu kvadrokoptéry, ktorú sme upravili podľa našich potrieb, navrhol T.Mayforest z Nemecka, ktorej pôvodom bol návrh trikoptéry E. Maglia zo San Diega. Dôvodom výberu tejto základnej konštrukcie bola precíznosť riešenia konštrukcie a voľná dostuponosť modelu na stánke www.yeggi.com. Tento model bolo však nutné prispôsobiť tak, aby vyhovoval pre elektroniku, ktorú sme chceli použiť.

Pre výrobu sme použily material PLA , ktorého hlavnými výhodami sú:

prilnavosť k podložke počas tlače,
možnosť vyššej rýchlosti tlače,
teplotný rozsah pri tlači: od 180° do 230°,
menšia pravdepodobnosť vzniku tzv. súdkovitosti,

Centrálna základňa je tvorená z troch súčastí a spája všetky časti do celku. Spodná a vrchná časť základne slúži ako objemový priestor pre elektoriku, pričom steny v mieste uchytenia ramien sú zosilnené a je v nich vytvorené miesto pre zapustenie hlavy skrutky. Vrchná časť základne obsahuje diery pre jednoduchý, avšak účinny mechanizmus otvárania a uzavretia pre prípadnú rýchlu výmenu dielu (stále platí to povestné letecké "hore sa môže, dole sa musí" :-)).

Obr. 1. Spodná časť základne

Obr. 2. Horná časť základne

Obr. 3. Vrchný kryt základne

Spodná časť základne obsahuje chladiace otvory pre chladenie ESC a pre prípadné použitie výkonnejšej zostavy pohonnej elektroniky a elektromotorov. Horná časť základne obsahuje otvory v miestach horných častí ramien, ktoré sú určené pre vedenie kabeláže od regulátorov. Kryt základne jednoduchým mechanizmom zabezpečuje dobrý prístup k elektronike a taktiež obsahuje otvory pre odvod tepla od regulátorov (ESC - electronic speed controller) a akumulátora.

V konštrukcii sa nachádzajú 3 ramená, ktoré majú otvory na úchyt matíc M3,čo zaisťuje dostatočnú pevnosť pri prijateľnej hmotnosti. Ramená sú rozdelené do dvoch častí, na samotnú nosnú časť a uchytenie motora. Tieto časti môžu byť vytlačené v ideálnej pozícii. V strede sú umiestnené otvory pre sťahovancie pásky, ktorými sú prichytené regulátory.

Obr. 4. Nosná časť ramena

Obr. 5. Predné uchytenie motorov

Obr. 6. Zadné uchytenie motorov

Elektroniku sme zapojili podľa schémy ako je na nasledovnom obrázku. V blízkej budúcnosti určite prejdeme od jednoduchej riadiacej jednotky (ktorá nám momentálne slúži na tréning pilotáže) k systémom OpenPilot alebo ArduPilot, ktoré predstavujú sofistikovanejšie riešenie.