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巨大的飛行樂趣與簡單的DIY:性能強大的3D打印無人機翱翔天際

發(fā)布時間:2016-02-10 責任編輯:susan

【導讀】如今,無人機已經(jīng)成為在3D打印愛好者當中最受歡迎的項目了。這并不奇怪,因為無人機具有巨大的飛行樂趣與相對簡單的制作,這讓很多愛好者樂此不疲。
 
不過大部分人制作的3D打印無人機往往相對脆弱,很容易損毀。但是設(shè)計師Roger Freeman卻改變了我們的這一看法。在過去一年多的時間里,他一直致力于開發(fā)自己的Freebird Flight。這是一款頂級水平的高效全3D打印無人機,而且可以不受氣候影響。它甚至能夠作為一架飛行的吹雪機使用,幫助用戶清掃積雪或落葉。
 
 
當然了,F(xiàn)reebird Flight的背后是一個很多創(chuàng)客聽起來都很熟悉的故事。盡管Roger一開始對于高科技產(chǎn)品的興趣多于經(jīng)驗,他還是盡量擠出時間開始鼓搗3D打印。他最初是從Cubex 3D打印機入手,逐漸熟悉了Fusion 360軟件。他對3D打印的興趣在購買了一架基本的無人機之后達到了頂峰。“與很多無人機新手一樣,我在自己院子里把自己的無人機摔壞了,打碎了一只臂。我在嘗試修復它的時候看到了3D打印機,我想著自己可以打印一個新的部件替換。而在幾個月后,我覺得自己也許能夠開發(fā)一款更好的——一款更大的、可以用于所有應(yīng)用、可以在更多天氣中飛行的無人機。”Roger在介紹自己開發(fā)這款3D打印Freebird無人機的源起的時候說。
  
Roger是從2014年夏天開始這個項目的,一開始他使用基本的ABS/PLA材料來3D打印無人機。后來由于又購買了一臺可以打印更多材料的Lulzbot TAZ 4 3D打印機,他開始迷戀上了Proto Pasta公司出品的碳纖維3D打印線材。“我現(xiàn)在可以打印得更薄、更輕,而且絕對沒有翹曲。在使用碳纖維線材之后,我花了兩個多月的時間終于完成了一個設(shè)計,這個設(shè)計更接近傳統(tǒng)的四旋翼無人機。”他回憶說,“就算使用了碳纖維,我仍然面臨著無人機臂過一段時間會折斷的問題,這主要是因為其符合過重(高達25磅),以及電機振動引起的。”
 
 
隨著經(jīng)驗的增加,他逐漸對無人機的設(shè)計有了更多的想法。“比如這是一個封閉了螺旋槳的機身,它不僅保證了螺旋槳的安全,而且能夠?qū)⒄麄€無人機的重量和和電機的扭矩應(yīng)力均勻分布于整個機身而非只有四個點,這樣就提升了整個機身的強度。”他解釋道。盡管還有其它的封閉式機身設(shè)計,但是那些無助于提升效率。
  
最終,他設(shè)計出了一家被稱為Freebird One的無人機,機身直徑足有3英尺,看上去很酷,但是還是太重——有20磅左右。“飛機上的布線無法承受如此大的電流,有幾次它甚至在空中起了火!。”他回憶說:“即便如此,我還是發(fā)現(xiàn)了它的一個有趣的功能,可以作為除雪機!它很適合四英寸左右的積雪,可以在幾分鐘之內(nèi)清除車道上的積雪,而我只需在溫暖的房子里操縱即可!而且它也能清除掉房頂上的積雪,這是普通的除雪車無法做到的。”
 
 
后來Roger繼續(xù)升級Freebird,力圖使它更輕、更防水,而且能夠加載其它的功能設(shè)備。如今,在Roger開始這個項目超過一年半之后,一架全3D打印的Freebird One終于完成了。“我購買的部件只有電子產(chǎn)品和螺旋槳。不過我也成功地3D打印出過螺旋槳,并且可能會在它通過測試之后換上3D打印的螺旋槳。”他說。
  
據(jù)了解,最終的Freebird One 3D打印無人機的性能數(shù)據(jù)相當不錯,其不帶電池時的重量為8磅,可連續(xù)飛行長達35分鐘,其最大水平飛行速度為每小時70英里,最大垂直飛行速度為3000英尺/分鐘。由于其四個無刷電機提供的高達9馬力的動力,它的最大負載可達20磅。而且它也可以在大多數(shù)天氣條件下飛行,包括雪、雨、大風(最大時速達50英里/小時)等??胺Q天工社迄今所看到的功能最強的3D打印無人機。
  
Roger的下一步計劃就是讓它商品化并為其增加更多的功能,使Freebird One成為一款實用的工具,而非玩具。
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