HYBRIDNÍ DRONE: 7 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57

Návrh a vývoj podvodního a leteckého dopravního prostředku na bázi čtyř helikoptér.

Tlakový kryt elektroniky vozidla byl navržen a vyroben z akrylového materiálu, který odolává atmosférickému tlaku ve vzdušných podmínkách a vnějšímu tlaku 10 barů v podmínkách pod vodou, aby letěl ve vzdušném i podvodním stavu až do vzdálenosti 100 metrů.

Kombinace bezkartáčového stejnosměrného motoru a letecké vrtule s pevným stoupáním byla vybrána pro vozidlo typu quadcopter a každý motor je schopen vytvářet požadovanou přítlačnou sílu pro vzdušné i podmořské podmínky.

Tento typ vozidla bude použit v civilních i vojenských aplikacích pro sledování ve vzduchu a pod vodou atd.

POZNÁMKA: Toto je náš první prototyp v HYBRID DRONE

Krok 1: Výběr součásti (MECHANICKÁ KOMPONENTA)

POZNÁMKA: Výběr komponent na základě vašeho přání a také můžete vypočítat užitečné zatížení vozidla na základě komponent

• Akrylový blok - 170*170*50 mm
• Akrylová trubka - ID = 25 mm, OD = 30 mm, L = 140 mm
• Akrylová trubka - ID = 150 mm, OD = 160, L = 150 mm
• Akrylový blok válců - D = 50 mm, D = 200 mm
• Chloroform (nebo) anabond
• O-kroužek- (2 množství)
• Vrtulový adaptér- (4 kusy)
• Proti směru hodinových ručiček (CCW) - 10x4,5 _ (2 množství)
• Letecká vrtule ve směru hodinových ručiček (CW) - 10x4,5 _ (2 množství)

POZNÁMKA: Délka vrtule zvyšuje vzdušnou sílu. Když se zvyšováním délky vrtule snižuje tahová síla v podmínkách pod vodou

Krok 2: Výběr součásti (ELEKTRONICKÝ KOMPONENT)

POZNÁMKA: Výběr komponent na základě vašeho přání a také můžete vypočítat užitečné zatížení vozidla na základě komponent. Požadovaná přítlačná síla je nejdůležitější pro vzlétnutí vozidla.

1. BLDC Motor - (4 množství)

   • Výběr motoru BLDC je nejdůležitější. Výběr motoru podle toho, jak velký tah bude dodán, a podle kontroly specifikací motoru.
   • Celkové užitečné zatížení na základě výběru motoru, např.: celkové užitečné zatížení (3 kg)/(množství motoru = 4) = 0,75 kg* (faktor bezpečnosti = 3) = 2,25 kg.
   • Výběr motoru na základě hodnoty tahu je nad 2,25 kg.
   • Aby se zabránilo korozi, naneste na BLDC motor hydrofobní povlak.

2. Elektronický regulátor rychlosti (ESC) - (4 kusy)

   ESC je vybrán na základě hodnoty vysokého proudu a poté porovnán s maximálním proudem motoru.

3. Vysílač a přijímač signálu

4. Ovladač

   letový ovladač -ArduPilot APM, Pixhawk atd

5. Lithium polymerová baterie

   V maximálním stavu je vyžadován výběr baterie na základě výkonu motoru vozidla

6. LED pásek

Krok 3: NÁVRH

Konstrukce vozidla založená na aerodynamických, hydrodynamických a materiálových vlastnostech atd.

Softwarová platforma fusion 360 bude použita k návrhu vozidla pro požadovanou tloušťku.

Konstrukční tloušťka vozidla založená na materiálových vlastnostech a vozidle odolává tlaku pod vodou 10 barů při 100 metrech

VOZIDLO NAVRŽENO:

• Rám válce a X-trubky
• Koncové uzávěry
• Motorová základna

Všechny rozměry jsou v metrech.

Krok 4: FABRIKACE

POZNÁMKA: Pokud máte 3D tiskový stroj snadno, můžete být vyrobeni

Software Fusion 360 se používá k návrhu vozidla ve 3D modelu pro převod do 3D souboru (STL)

Pomocí 3D tiskárny nahrajte soubor a poté můžete vytisknout své vozidlo.

Pokud můžete použít 3D tiskový stroj na základě vlastností vlákna, můžete změnit tloušťku vozidla tak, aby vydržel tlak pod vodou až do 10 barů ve 100metrovém stavu, a také provést nějakou tlakovou zkoušku, která ověří, zda je konstrukce vozidla bezpečná nebo nebezpečná.

V našem případě používáme akrylový materiál k výrobě na základě použití CNC stroje nebo laserového řezacího stroje atd.

Výroba vozidel:

• Válec - akrylová trubka o průměru 160 mm, která se používá k řezání předepsaných rozměrů a k vytvoření 4 otvorů ve stejné poloze a všechny tak tvoří závity na obou koncích trubice.
• Rám z X -tubusu - 4 trubky seříznou stejně velké podle rozměrů
• Koncové krytky-Čtvercové bloky jsou obráběny tak, aby vytvářely koncové krytky podle rozměru. Faktor tloušťky koncových čepů bezpečnostních vozidel bude dvojnásobek tloušťky válce vozidla.
• Motorová základna - Kulaté bloky se opracovávají do tvarů podle rozměrů.

Krok 5: MONTÁŽ

POZNÁMKA: Pokud můžete použít 3D tisk k procesu výroby a nepotřebujete proces montáže.

V našem případě používáme chloroform nebo anabond k upevnění částí vozidla, jako je válec, rám X-trubice, základna motoru.

Motor Bldc je upevněn v základně motoru a připevněn 4 vrtulemi pomocí vrtulového adaptéru.

Vozidlo bude zapečetěno v podmořském stavu pomocí těsnění pro utěsnění částí drátu motoru.

O-kroužek je připevněn k oběma koncovým víčkům, aby poskytl další těsnicí materiál, a obě koncové krytky jsou typu otevřeného a zavřeného.

Koncové části poskytly teflonovou pásku, aby se zabránilo úniku, a poté zcela utěsnily celé vozidlo.

Musíte zajistit, aby bylo vozidlo zcela utěsněno, aby odolalo tlaku pod vodou

Krok 6: PŘIPOJENÍ REGULÁTORU

Řídicí části představují čtyři motory a dva motory se otáčejí ve směru hodinových ručiček a další dva motory se otáčejí proti směru hodinových ručiček. Motory jsou ovládány elektronickými regulátory otáček (ESC).

ESC je připojen k letovému ovladači a k pohybu vozidla pomocí vysílače a přijímače signálu 2,4 GHz

ardupilot.org/ardupilot/index.html

POZNÁMKA: Pokud jste přidali některé další komponenty, jako je kamera, LED světlo, snímač tlaku pod vodou, sonar atd. Distribuce hmotnosti je velmi důležitá

POZNÁMKA: Pomocí softwaru Ardupilot nainstalujte soubor programu do letového ovladače. Důležitá je také kalibrace ESC.

Krok 7: PROTOTYP

FAKTORY Uvažované VE PODVODĚ

• Vztlak
• Stabilita vozidla
• Kavitace
• Přidaná hmotnost v důsledku setrvačnosti okolní tekutiny atd.

POZNÁMKA: Přenos signálu je hlavním problémem v podmínkách pod vodou

• Plánujeme použít bezdrátový přenos signálu, ale vozidlo je stabilní a bezdrátové ovládání funguje asi 0,5 nebo 1 m od hladiny vody. proto máme v plánu vyvinout systém plovoucího divadla používaný v podmínkách pod vodou.
• Systém popruhu bude plovák a kabel se připojí k jednomu konci ve vozidle a další konec je připojen k systému popruhu a tato délka lanka systému je ovládána pomocí motoru na základě hloubkového rozsahu.

POZNÁMKA: Toto je náš první prototyp v HYBRID DRONE

Právě jsem přidal svá úvodní testovací videa (: _'_:)

Děkuji

s pozdravem

podle

Tým Air Ocean