Mark X 一体化 3D 打印无人机:设计、制造与飞行性能
如果您最近关注我们,可能见过我们最新宠儿 Mark X 零件:一体化 3D 打印无人机。作为展示 Mark X 零件规模、强度和表面光洁度的展品,它在实践中超越所有预期。本文将走过设计过程、打印策略和飞行性能。
无人机需求
从零构建零件时,明确需求至关重要。我们为该无人机确定四大核心标准:
- 一体化结构——单一集成外壳展示 Mark X 尺寸,消除多件组装产生的弱点。
- 适配 IRIS+ 硬件——选用经验证的 IRIS+ 无人机套件的电机、控制电子和布线。内腔须容纳所有组件且不偏移重心,零件须可拆卸以便快速迭代。
- Onyx 无支撑打印——完整设计含 220 cc 以上 Onyx。为将构建时间控制在三天内,我们最小化碳纤维用量,设计几何结构避免支撑,利用 Onyx 能打印 70° 以上无支撑悬垂的能力。
- 适配 Mark X 构建板——此约束要求创意螺旋桨布局,在尊重 250 mm 板尺寸的同时保持气动平衡。
设计与迭代
尽管路线图清晰,将概念转化为可打印现实仍有惊喜。我们从俯视草图开始,定位四个 245 mm 螺旋桨。250 mm 构建板仅留 5 mm 给电机座,导致草图中前后螺旋桨碰撞。将后对螺旋桨提升到更高平面解决冲突,保持所有旋翼间隙。
接着在 Onshape 中建模每个 IRIS+ 组件,用这些文件雕刻主体内腔。定制支架让电子设备居中、线缆沿中空臂整齐布线。因 Onyx 能打印 70° 以上无支撑悬垂,我们避免大幅重新设计以保持无支撑。上传文件到 Eiger 后,预计打印时间约两天——远低于三天目标。
虽然首飞成功,但无人机贴合度不完美。我们持续迭代,生产四个不同原型,每个优化重量分布、电机安装和气动表面。得益于 Mark X 快速原型速度,重印 220 cc 零件仅需几天,让迭代改进变得直截了当。
飞行性能
每次迭代中,无人机性能与原版 IRIS+ 平台持平。平衡和推力的微小变化易于在飞控中补偿。总体而言,3D 打印设计提供相当的稳定性、敏捷性和续航。
注:我们仍在优化设计,尚未发布 .stl 文件。最终迭代完成后将共享文件。在 Facebook、Twitter、Instagram 和 LinkedIn 关注我们获取更新。
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