HYBRID DRONE: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Проектирането и разработването на безпилотни подводни и летателни апарати на базата на четирикоптер.

Корпусът под налягане на електрониката на превозното средство е проектиран и произведен от акрилен материал, който може да издържи атмосферно налягане във въздушно състояние и 10 бара външно налягане в подводно състояние, за да лети както във въздушни, така и подводни условия до 100 метра.

Комбинацията от безчеткови двигатели с постоянен ток и въздушни витла с фиксирана стъпка са избрани за превозно средство тип квадрокоптер и всеки двигател е в състояние да произведе необходимата сила на тяга за въздушни и подводни условия.

Този тип превозни средства ще се използват както в граждански, така и във военни приложения за наблюдение във въздуха и под водата.

ЗАБЕЛЕЖКА: Това е първият ни прототип в HYBRID DRONE

Стъпка 1: Избор на компонент (МЕХАНИЧЕН КОМПОНЕНТ)

ЗАБЕЛЕЖКА: Изборът на компоненти въз основа на вашето желание, а също така можете да изчислите полезния товар на превозното средство въз основа на компонентите

• Акрилен блок - 170*170*50 мм
• Акрилна тръба - ID = 25 мм, OD = 30 мм, L = 140 мм
• Акрилна тръба - ID = 150 мм, OD = 160, L = 150 мм
• Акрилен цилиндров блок - D = 50 мм, L = 200 мм
• Хлороформ (или) анабонд
• О-пръстен- (2 броя)
• Адаптер за витло- (4 броя)
• Въздушна перка срещу часовниковата стрелка (CCW) - 10x4.5 _ (2 броя)
• Въздушно витло по посока на часовниковата стрелка (CW) - 10x4.5 _ (2 броя)

ЗАБЕЛЕЖКА: Дължината на витлото увеличава усилието на тягата за въздушното състояние. Когато с увеличаването на дължината на витлото се намалява тяговата сила в подводно състояние

Стъпка 2: Избор на компонент (ЕЛЕКТРОНЕН КОМПОНЕНТ)

ЗАБЕЛЕЖКА: Изборът на компоненти въз основа на вашето желание, а също така можете да изчислите полезния товар на превозното средство въз основа на компонентите. Необходимата сила на тяга е най -важното нещо за излитане от превозното средство.

1. BLDC мотор - (4 броя)

   • Изборът на мотор BLDC е най -важен. Изборът на двигател въз основа на това каква тяга ще бъде доставена и за проверка на спецификациите на двигателя.
   • Общ полезен товар въз основа на избора на мотор, напр.: общ полезен товар (3 кг)/(количество двигател = 4) = 0,75 кг* (коефициент на безопасност = 3) = 2,25 кг.
   • Изборът на двигател въз основа на стойността на тягата е над 2,25 кг.
   • Нанесете хидрофобно покритие в BLDC мотор, за да избегнете корозия.

2. Електронен регулатор на скоростта (ESC) - (4 броя)

   ESC се избира въз основа на високата стойност на тока, след което се сравнява с максималния ток на двигателя.

3. Предавател и приемник на сигнал

4. Контролер

   полетен контролер -ArduPilot APM, Pixhawk и др

5. Литиево -полимерна батерия

   Изборът на батерията се основава на мощността на двигателя на автомобила, необходима в максимално състояние

6. LED лента

Стъпка 3: ДИЗАЙН

Дизайнът на превозното средство се основава на аеродинамични, хидродинамични и материални свойства и др.

Софтуерната платформа fusion 360 ще бъде използвана за проектиране на автомобила за необходимата дебелина.

Проектната дебелина на превозното средство въз основа на свойствата на материала и превозното средство е издържала на подводно налягане 10 бара в състояние на 100 метра

ПРОЕКТИРАНО ПРЕВОЗНО СРЕДСТВО:

• Цилиндър и X-тръбна рамка
• Крайни капачки
• Двигателна база

Всички размери са в метри.

Стъпка 4: ФАБРИКАЦИЯ

ЗАБЕЛЕЖКА: Ако имате машина за 3D печат лесно можете да бъдете произведени

Софтуерът Fusion 360 се използва за проектиране на автомобила в 3D модел за преобразуване в 3D файл (STL)

Използвайте 3D принтер за качване на файла и след това можете да отпечатате вашия автомобил.

Ако можете да използвате машина за 3D печат въз основа на свойствата на нажежаемата жичка, можете да промените дебелината на превозното средство, за да издържите подводното налягане до 10 бара в 100-метрово състояние, а също така да направите някои тестове за налягане, за да се уверите, че дизайнът на автомобила е безопасен или опасен.

В нашия случай използваме акрилен материал за производство на базата на CNC машина или машина за лазерно рязане и др.

Производство на превозни средства:

• Цилиндър - акрилна тръба с диаметър 160, използвана за изрязване на предписаните размери и за оформяне на 4 отвора в еднакво положение и всички така образуват нишки в двата края на тръбата.
• Рамка от X -тръба - 4 тръби, изрязани с еднакъв размер според размерите
• Крайни капачки-Квадратните блокове се обработват, за да образуват крайни капачки според измерението. Факторът на дебелината на предпазните капачки на превозните средства ще бъде в 2 пъти дебелината на цилиндъра на превозното средство.
• Основа на двигателя - Кръгли блокове се обработват, за да се оформят според размерите.

Стъпка 5: МОНТАЖ

ЗАБЕЛЕЖКА: Ако можете да използвате 3D принтиране за процеса на производство и не е необходимо за процеса на сглобяване.

В нашия случай използваме хлороформ или анабонд за фиксиране на части от превозното средство като цилиндър, рамка от X-тръба, основа на двигателя.

Моторът Bldc е фиксиран в основата на двигателя и е прикрепен към 4 витла с помощта на адаптер за витло.

Превозното средство ще бъде запечатано в подводно състояние, като се използва герман за запечатване на частите на проводника на двигателя.

О-пръстенът е фиксиран към двете крайни капачки, за да осигури допълнителен уплътнител и двете крайни капачки са отворен и затворен тип.

Частите на крайната капачка са осигурени с тефлонова лента, за да се избегне изтичането и след това да се запечата напълно цялото превозно средство.

Трябва да се уверите, че превозното средство е напълно запечатано, за да издържи подводното налягане

Стъпка 6: ВРЪЗКА НА КОНТРОЛЕРА

Контролните части представляват четири двигателя и два двигателя се въртят по часовниковата стрелка и още два двигателя се въртят обратно на часовниковата стрелка. Двигателите се управляват от електронни контролери на скоростта (ESC).

ESC е свързан към контролера на полета и за преместване на автомобила с помощта на предавател и приемник на сигнал от 2,4 GHz

ardupilot.org/ardupilot/index.html

ЗАБЕЛЕЖКА: Ако сте добавили и други компоненти, като например камера, LED светлина, сензор за подводно налягане, сонар и т.н. Разпределението на масата върху много важно

ЗАБЕЛЕЖКА: Използвайте софтуера Ardupilot, за да инсталирате програмния файл в полетния контролер. Калибрирането на ESC също е важно.

Стъпка 7: ПРОТОТИП

ФАКТОРИ, РАЗГЛЕЖДАНИ В ПОДВОДА

• Плаваемост
• Стабилност на автомобила
• Кавитация
• Добавена маса поради инерцията на заобикалящата течност и др.

ЗАБЕЛЕЖКА: Сигналното предаване е основен проблем в подводните условия

• Планираме да използваме безжично предаване на сигнал, но се установява, че превозното средство е стабилно и безжичното управление работи на около 0,5 или 1 м от повърхността на водата. така че ние планираме да разработим плаваща театрална система, използвана в подводни условия.
• Системата за привързване ще бъде поплавъкът и кабелът ще се свърже към единия край на превозното средство, а другият край е свързан към системата за привързване и дължината на кабела на тази система се контролира с помощта на двигател въз основа на обхвата на дълбочината.

ЗАБЕЛЕЖКА: Това е първият ни прототип в HYBRID DRONE

Току -що добавих моите първоначални тестови видеоклипове (: _'_:)

Благодаря ти

по отношение

от

Екипът на Air Ocean