HYBRID DRONE: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

Design och utveckling av fyrbandsbaserade obemannade undervattens- och flygbilar.

Fordonselektronikens tryckhölje har konstruerats och tillverkats med hjälp av akrylmaterial som tål ett atmosfärstryck i luftförhållanden och 10 bar yttre tryck i undervattensförhållanden för att flyga i både antenn- och undervattensförhållanden upp till 100 meter.

Den borstlösa likströmsmotorn och antennpropellrarna med fast stigning har valts ut för fordonet med quadcopter -typ och varje motor har förmåga att producera en erforderlig dragkraft för antenn- och undervattensförhållanden.

Denna typ av fordon kommer att användas i både civila och militära applikationer för övervakning i luft- och undervattensförhållanden etc.

OBS: Detta är vår första prototyp i HYBRID DRONE

Steg 1: Val av komponent (MEKANISK KOMPONENT)

OBS: Komponentval baserat på din önskan och du kan också beräkna fordons nyttolast baserat på komponenter

• Akrylblock - 170*170*50 mm
• Akrylrör - ID = 25 mm, OD = 30 mm, L = 140 mm
• Akrylrör - ID = 150 mm, OD = 160, L = 150 mm
• Akrylcylinderblock - D = 50 mm, L = 200 mm
• Kloroform (eller) anabond
• O-ring- (2 kvantitet)
• Propelleradapter- (4 kvantitet)
• Antennpropeller moturs (CCW) - 10x4.5 _ (2 kvantitet)
• Antennpropeller medurs (CW) - 10x4.5 _ (2 kvantitet)

OBS: Propellerns längd ökar dragkraften för antennens tillstånd. När ökning av propellerlängd minskar dragkraften i undervattensförhållanden

Steg 2: Komponentval (ELEKTRONISK KOMPONENT)

OBS: Komponentval baserat på din önskan och du kan också beräkna fordons nyttolast baserat på komponenter. Den nödvändiga dragkraften är viktigast för att ta av bilen.

1. BLDC Motor - (4 kvantitet)

   • BLDC -motorvalet är viktigast. Motorvalet baserat på hur mycket dragkraft den kommer att levereras och för att kontrollera motorspecifikationer.
   • Total nyttolast baserad för att välja motor t.ex.: total nyttolast (3kg)/(motormängd = 4) = 0,75kg* (säkerhetsfaktor = 3) = 2,25 kg.
   • Motorvalet baserat på tryckvärdet är över 2,25 kg.
   • Applicera hydrofob beläggning i BLDC -motorn för att undvika korrosion.

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

   ESC väljs baserat på det höga strömvärdet och jämför sedan med motorns maximala ström.

3. Signalsändare och mottagare

4. Kontroller

   flygkontroller -ArduPilot APM, Pixhawk etc

5. Litiumpolymerbatteri

   Valet av batteri baserat på fordonets motoreffekt krävs i maximalt skick

6. LED -remsa

Steg 3: DESIGN

Fordonets design baserad på aerodynamiska, hydrodynamiska och materialegenskaper etc.

Fusion 360 -mjukvaruplattformen kommer att användas för att utforma fordonet för önskad tjocklek.

Fordonets konstruktionstjocklek baserad på materialegenskaper och fordon har tål undervattentryck 10 bar i 100 meters skick

FORDON DESIGNAD:

• Cylinder och X-rörsram
• Ändkåpor
• Motorbas

Alla mått är i meter.

Steg 4: TILLVERKNING

OBS! Om du enkelt har en 3D -utskriftsmaskin kan du tillverkas

Fusion 360 -programvara används för att utforma fordonet i 3D -modell för att konverteras i 3D -fil (STL)

Använd 3D -skrivare för att ladda upp filen och sedan kan du skriva ut ditt fordon.

Om du kan använda 3D-utskriftsmaskin baserat på filamentegenskaperna kan du ändra fordonstjockleken för att klara undervattentrycket upp till 10 bar i 100 meters skick och även göra några trycktester för att verifiera att fordonets konstruktion är säker eller osäker.

I vårt fall använder vi ett akrylmaterial för att tillverka baserat på att använda CNC -maskin eller laserskärmaskin etc.

Fordonstillverkning:

• Cylinder - akrylrör med en diameter på 160 som används för att skära ut föreskrivna dimensioner och för att bilda 4 hål i lika läge och alla bildar trådar på båda ändarna av röret.
• X -rörram - 4 rör skär lika stora enligt mått
• Ändkåpor-Fyrkantiga block bearbetar för att bilda ändlock enligt dimension. Faktorn för säkerhetsfordonets ändlockstjocklek kommer att vara i 2 gånger fordonets cylindertjocklek.
• Motorbas - Runda block bearbetas enligt mått.

Steg 5: MONTERING

OBS: Om du kan använda 3D -utskrift till tillverkningsprocessen och du inte behöver montera processen.

I vårt fall använder vi kloroform eller anabond för att fixa bildelar som cylinder, X-rörram, motorbas.

Bldc -motorn är fixerad i motorns bas och fäst 4 propeller med hjälp av propelleradapter.

Fordonet förseglas i undervattensförhållande med emseal för att täta motordelarna.

O-ringen är fixerad på båda ändkåporna för att ge ytterligare tätningsmedel och båda ändlocken är av öppen och stängd typ.

Ändkåpan delar till Teflon tejp för att undvika läckage och sedan för att helt försegla hela fordonet.

Du måste se till att fordonet är helt förseglat för att klara undervattentrycket

Steg 6: KONTROLLERANSLUTNING

Styrdelarna representerar fyra motorer och två motorer roterar medurs och ytterligare två motorer roterar moturs. Motorer styrs av elektroniska hastighetsregulatorer (ESC).

ESC är ansluten till Flight controller och för att flytta fordonet med hjälp av 2,4 GHz signal sändare och mottagare

ardupilot.org/ardupilot/index.html

OBS: Om du har lagt till några andra komponenter, t.ex. kamera, LED -ljus, trycksensor under vattnet, ekolod etc

OBS: Använd Ardupilot Software för att installera programfilen i flygkontrollen. ESC -kalibrering är också viktigt.

Steg 7: PROTOTYPE

FAKTORER ANVÄND I UNDERVATTEN

• Bärighet
• Fordonsstabilitet
• Kavitation
• Tillagd massa på grund av trögheten hos den omgivande vätskan etc.

OBS: S ignalöverföring är ett stort problem i undervattensförhållandet

• Vi planerar att använda trådlös signalöverföring men fordonet visar sig vara stabilt och den trådlösa kontrollen fungerar cirka 0,5 eller 1 m från vattenytan. så vi är planerade att utveckla flytande teatersystem som används i undervattensförhållanden.
• Tether -systemet kommer att vara flottören och kabeln ansluts till den ena änden i fordonet och en annan ände är ansluten till tether -systemet och denna systemkabels tetherlängd styrs med hjälp av motor baserat på djupområde.

OBS: Detta är vår första prototyp i HYBRID DRONE

Jag har precis lagt till mina första testvideor (: _'_:)

Tack

med hänsyn

förbi

Air Ocean team