HYBRID DRONE: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη μη επανδρωμένων υποβρυχίων και εναέριων οχημάτων με βάση τετραπλό χειριστή.

Το ηλεκτρονικό περίβλημα πίεσης του οχήματος έχει σχεδιαστεί και κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας ακρυλικό υλικό που μπορεί να αντέξει ατμοσφαιρική πίεση σε εναέρια κατάσταση και 10 bar εξωτερική πίεση σε υποβρύχια κατάσταση για να πετάξει τόσο σε εναέρια όσο και υποβρύχια έως 100 μέτρα.

Ο συνδυασμός κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες και προπέλες σταθερού βήματος εναέριου έχουν επιλεγεί για το όχημα τύπου τετραπλάνου και κάθε κινητήρας είναι ικανός να παράγει μια απαιτούμενη δύναμη ώσης για εναέριες και υποβρύχιες συνθήκες.

Αυτός ο τύπος οχήματος θα χρησιμοποιηθεί τόσο σε πολιτικές όσο και σε στρατιωτικές εφαρμογές για επιτήρηση σε αέρα και υποβρύχιες συνθήκες κ.λπ.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτό είναι το πρώτο μας πρωτότυπο στο HYBRID DRONE

Βήμα 1: Επιλογή εξαρτήματος (ΜΗΧΑΝΙΚΟ ΣΥΣΤΑΤΙΚΟ)

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Επιλογή εξαρτήματος με βάση την επιθυμία σας και επίσης μπορείτε να υπολογίσετε το ωφέλιμο φορτίο του οχήματος με βάση τα εξαρτήματα

• Ακρυλικό μπλοκ - 170*170*50mm
• Ακρυλικός σωλήνας - ID = 25mm, OD = 30mm, L = 140mm
• Ακρυλικός σωλήνας - ID = 150mm, OD = 160, L = 150mm
• Ακρυλικό μπλοκ κυλίνδρων - D = 50mm, L = 200mm
• Χλωροφόρμιο (ή) anabond
• O-Ring- (2 ποσότητες)
• Προσαρμογέας προπέλας- (4 ποσότητα)
• Aerial Propeller Counter Clockwise (CCW) - 10x4.5 _ (2 ποσότητα)
• Aerial Propeller δεξιόστροφα (CW) - 10x4.5 _ (2 ποσότητα)

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Το μήκος της έλικας αυξάνει την ισχύ ώθησης για την κατάσταση του αέρα. Όταν οι αυξήσεις στο μήκος της προπέλας μειώνονται η δύναμη ώσης σε υποβρύχια κατάσταση

Βήμα 2: Επιλογή εξαρτήματος (ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΣΥΣΤΑΤΙΚΟ)

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Επιλογή εξαρτήματος με βάση την επιθυμία σας και επίσης μπορείτε να υπολογίσετε το ωφέλιμο φορτίο του οχήματος με βάση τα εξαρτήματα. Η απαιτούμενη δύναμη ώθησης είναι το πιο σημαντικό πράγμα για την απογείωση του οχήματος.

1. BLDC Motor - (4 ποσότητα)

   • Η επιλογή κινητήρα BLDC είναι η πιο σημαντική. Η επιλογή του κινητήρα βασίζεται στην ποσότητα ώσης που θα παραδοθεί και στον έλεγχο των προδιαγραφών του κινητήρα.
   • Συνολικό ωφέλιμο φορτίο βάσει επιλεγμένου κινητήρα π.χ.: συνολικό ωφέλιμο φορτίο (3kg)/(ποσότητα κινητήρα = 4) = 0,75kg* (συντελεστής ασφάλειας = 3) = 2,25 kg.
   • Η επιλογή κινητήρα με βάση την τιμή ώσης είναι πάνω από 2,25kg.
   • Εφαρμόστε υδρόφοβη επίστρωση στον κινητήρα BLDC για να αποφύγετε τη διάβρωση.

2. Electronic Speed Controller (ESC) - (4 ποσότητα)

   Το ESC επιλέγεται με βάση την υψηλή τιμή ρεύματος και στη συνέχεια συγκρίνεται με το μέγιστο ρεύμα κινητήρα.

3. Πομπός σήματος και δέκτης

4. Ελεγκτής

   ελεγκτής πτήσης -ArduPilot APM, Pixhawk κ.λπ

5. Μπαταρία πολυμερούς λιθίου

   Η επιλογή της μπαταρίας με βάση την ισχύ του κινητήρα του οχήματος που απαιτείται σε μέγιστη κατάσταση

6. Λωρίδα LED

Βήμα 3: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

Ο σχεδιασμός του οχήματος με βάση τις αεροδυναμικές, υδροδυναμικές και υλικές ιδιότητες κ.λπ.

Η πλατφόρμα λογισμικού fusion 360 θα χρησιμοποιηθεί για το σχεδιασμό του οχήματος για το απαιτούμενο πάχος.

Το πάχος του σχεδιασμού του οχήματος με βάση τις ιδιότητες του υλικού και το όχημα αντέχει την υποβρύχια πίεση 10 bar σε κατάσταση 100 μέτρων

ΣΧΕΔΙΑΣΜΕΝΟ ΟΧΗΜΑ:

• Κύλινδρος και πλαίσιο με σωλήνα Χ
• Τερματικά καπάκια
• Βάση κινητήρα

Όλες οι διαστάσεις είναι σε μέτρα.

Βήμα 4: ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Εάν διαθέτετε μηχανή τρισδιάστατης εκτύπωσης, μπορείτε να κατασκευαστείτε

Το λογισμικό Fusion 360 χρησιμοποιείται για το σχεδιασμό του οχήματος σε τρισδιάστατο μοντέλο για μετατροπή σε αρχείο 3D (STL)

Χρησιμοποιώντας τρισδιάστατο εκτυπωτή για να ανεβάσετε το αρχείο και, στη συνέχεια, μπορείτε να εκτυπώσετε το όχημά σας.

Εάν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μηχανή τρισδιάστατης εκτύπωσης με βάση τις ιδιότητες των νημάτων, μπορείτε να αλλάξετε το πάχος του οχήματος για να αντέξει την υποβρύχια πίεση έως 10 bar σε κατάσταση 100 μέτρων και επίσης να κάνετε κάποια δοκιμή πίεσης για να επαληθεύσετε ότι ο σχεδιασμός του οχήματος είναι ασφαλής ή μη ασφαλής.

Στην περίπτωσή μας, χρησιμοποιούμε ακρυλικό υλικό για να κατασκευάσουμε με βάση τη χρήση μηχανής CNC ή μηχανή κοπής λέιζερ κ.λπ.

Κατασκευή οχήματος:

• Κύλινδρος - ακρυλικός σωλήνας διαμέτρου 160 που χρησιμοποιείται για να κόψει τις προδιαγεγραμμένες διαστάσεις και να σχηματίσει 4 οπές σε ίση θέση και έτσι σχηματίζονται σπειρώματα και στα δύο άκρα του σωλήνα.
• Πλαίσιο σωλήνα Χ - 4 σωλήνες κόβουν το ίδιο μέγεθος ανάλογα με τις διαστάσεις
• Τερματικά καλύμματα-Τα τετράγωνα τεμάχια επεξεργάζονται για να σχηματίσουν ακραία καλύμματα ανάλογα με τη διάσταση. Ο παράγοντας του πάχους των άκρων των οχημάτων ασφαλείας θα είναι σε 2 φορές το πάχος του κυλίνδρου του οχήματος.
• Βάση κινητήρα - Στρογγυλά τεμάχια επεξεργάζονται ανάλογα με τις διαστάσεις.

Βήμα 5: ΣΥΝΕΛΕΥΣΗ

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Εάν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τρισδιάστατη εκτύπωση στη διαδικασία κατασκευής και δεν χρειάζεται στη διαδικασία συναρμολόγησης.

Στην περίπτωσή μας, χρησιμοποιούμε χλωροφόρμιο ή anabond για να στερεώσουμε τα μέρη του οχήματος όπως ο κύλινδρος, το πλαίσιο του σωλήνα Χ, η βάση του κινητήρα.

Ο κινητήρας Bldc είναι στερεωμένος στη βάση του κινητήρα και συνδέεται με 4 έλικες με τη βοήθεια ενός προσαρμογέα έλικας.

Το όχημα θα σφραγιστεί σε υποβρύχια κατάσταση χρησιμοποιώντας emseal για να σφραγίσει τα μέρη του καλωδίου κινητήρα.

Ο δακτύλιος Ο είναι στερεωμένος και στα δύο ακραία καλύμματα για να παρέχει επιπλέον στεγανωτικό και τα δύο ακραία καλύμματα είναι ανοιχτού και κλειστού τύπου.

Το τελικό καπάκι εξαρτάται από την ταινία Teflon για να αποφευχθεί η διαρροή και στη συνέχεια σφραγίζεται εντελώς ολόκληρο το όχημα.

Πρέπει να διασφαλίσετε ότι το όχημα είναι πλήρως σφραγισμένο για να αντέξει την υποβρύχια πίεση

Βήμα 6: ΣΥΝΔΕΣΗ ΕΛΕΓΧΟΥ

Τα μέρη ελέγχου αντιπροσωπεύουν τέσσερις κινητήρες και δύο κινητήρες περιστρέφονται δεξιόστροφα και άλλοι δύο κινητήρες περιστρέφονται αριστερόστροφα. Οι κινητήρες ελέγχονται από τους ηλεκτρονικούς ελεγκτές ταχύτητας (ESC).

Το ESC είναι συνδεδεμένο με τον ελεγκτή πτήσης και για να μετακινήσετε το όχημα με τη βοήθεια πομπού και δέκτη σήματος 2,4 GHz

ardupilot.org/ardupilot/index.html

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Εάν έχετε προσθέσει και κάποια άλλα εξαρτήματα, όπως κάμερα, φως LED, αισθητήρα υποβρύχιας πίεσης, σόναρ κ.λπ. Διανομή μάζας σε πολύ σημαντική

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Χρησιμοποιήστε το λογισμικό Ardupilot για να εγκαταστήσετε το αρχείο προγράμματος στο χειριστήριο πτήσης. Η βαθμονόμηση ESC είναι επίσης σημαντική.

Βήμα 7: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟΣ

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΥΠΟΒΑΤΟ ΝΕΡΟ

• Πλευστότητα
• Σταθερότητα οχήματος
• ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ
• Προστιθέμενη μάζα λόγω αδράνειας του περιβάλλοντος υγρού κ.λπ.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η μετάδοση με το φλας είναι ένα σημαντικό πρόβλημα στην υποβρύχια κατάσταση

• Σχεδιάζουμε να χρησιμοποιήσουμε ασύρματη μετάδοση σήματος, αλλά το όχημα είναι σταθερό και ο ασύρματος έλεγχος λειτουργεί για περίπου 0,5 ή 1 m από την επιφάνεια του νερού. έτσι σχεδιάζουμε να αναπτύξουμε σύστημα πλωτού θεάτρου που χρησιμοποιείται στην υποβρύχια κατάσταση.
• Το σύστημα πρόσδεσης θα είναι ο πλωτήρας και το καλώδιο θα συνδέεται με το ένα άκρο του οχήματος και ένα άλλο άκρο συνδέεται με το σύστημα πρόσδεσης και αυτό το μήκος σύνδεσης καλωδίου συστήματος ελέγχεται με τη χρήση κινητήρα βάσει εύρους βάθους.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτό είναι το πρώτο μας πρωτότυπο στο HYBRID DRONE

Πρόσθεσα τα αρχικά μου δοκιμαστικά βίντεο (: _'_:)

Σας ευχαριστώ

όσον αφορά

με

Ομάδα Air Ocean