Mark X 应用：Unibody 3D 打印无人机

如果您最近一直关注我们，您可能已经看过我们最喜欢的 Mark X 新部件：一体式 3D 打印无人机。作为 Mark X 零件尺寸、强度和表面光洁度的潜在展示，它在实践中远远超出了预期。在这篇文章中，我们将讨论我们如何设计用于打印和飞行质量的部件。

无人机要求

从头开始设计零件时，首先考虑成功零件的要求很重要。就我们而言，我们有四个核心要求：

1. 一体成型 ：为了展示 Mark X 的尺寸，我们希望无人机的主体结构成为其中的一部分。这既展示了 Mark X 的尺寸，又消除了多个部件连接的弱点。
2. 安装 IRIS+ 硬件 ：我们选择将 IRIS+ 无人机的硬件、控制和电机用于我们的最终产品。我们之前修改过 IRIS+ 无人机，因此使用此硬件是一个简单的选择。这意味着该无人机的所有关键组件和接线都必须轻松安装在零件的空心体内，而不会扰乱重心。其次，硬件需要易于拆卸，因为我们打算迭代多个原型。
3. 在没有支架的情况下在 Onyx 中打印 ：一体式无人机是一件耗时的印刷品。无人机本身包含超过 220 立方厘米的玛瑙。我们希望最多将打印时间限制在三天以内，这意味着最大限度地减少（甚至在某些原型中消除）碳纤维的使用，并设计为完全消除支撑。
4. 安装在 Mark X 构建板上 ：这可能看起来很简单，但这意味着我们需要在螺旋桨放置方面发挥创意。我们将在下一节中详细介绍螺旋桨的位置。

设计与迭代

即使有明确定义的要求，通常也很难开始设计这种规模和复杂性的零件。我们从 3D 打印无人机的自上而下草图开始。通过在它们的位置布置四个道具，我们可以看到我们正在处理的比例并勾勒出一般的身体形状。正是在这里，我们遇到了第一个问题：螺旋桨的直径为 245 毫米，而构建板在 Y 方向上只有 250 毫米。考虑到我们需要为电机安装架额外增加 50 毫米的空间，这意味着前后螺旋桨在草图上占据相同的空间（如下所示）。如果这听起来有问题，那是因为它是；让螺旋桨相互碰撞将是灾难性的。幸运的是，有一个非常简单的解决方案：将后两个支柱抬高到前支柱的路径上方，使它们占据不同的平面并且都可以自由旋转。

现在我们已经确定了所有东西的大致位置和形状，是时候深入研究设计细节了。我们使用 Onshape 对每件 IRIS+ 硬件进行 CAD 设计，并使用模型来告知主体的内部形状。每件硬件都有定制的内部安装，为机身和空心臂内部的电缆布线留出空间。将所有东西都放在无人机中，我们专注于确保零件在没有支撑的情况下也能很好地打印。多亏 Onyx 能够在 70 度斜面上无支撑地打印，我们不必严重损害设计的任何方面。将我们的文件上传到 Eiger 后，我们惊喜地发现打印只需大约两天（而不是预算的三天）。我们完成了零件的布置，让机器完成它的工作。

虽然游戏中时光倒流和激光似乎是故事的简洁结局，但事实并非如此。第一架无人机工作了，但并不完全适合所有东西。所以我们继续（并且仍在）对设计进行迭代。我们制作了四个独特版本的 3D 打印无人机，每个版本都比上一个好一点。由于 Mark X 的易用性和速度，重复制作这种尺寸的原型并不是一个痛苦的过程。我们将继续改进这架无人机，直到我们对它完全满意为止。

3D 打印无人机性能

在大多数情况下，3D 打印的无人机超出了我们的预期。每次迭代都与上一次略有不同，但它们的性能都与 IRIS+ 相当。总而言之，我们对无人机的性能非常满意。

注意：由于我们仍在迭代设计，因此我们不会发布无人机的 .stl 文件。我们将在设计完成后共享该文件。在 Facebook、Twitter、Instagram 和 Linkedin 上关注我们以获取更多更新！