Дрон-инспектор Elios
Квадрокоптер Elios – проект, разработанный швейцарской компанией Flyability совместно с китайским производителем мультикоптеров DJI. Благодаря видеосистеме Lightbridge-2 весом всего 70 граммов, дрон может транслировать видеозаписи в качестве 1080p на расстояние до 5 км. Видеопередача функционирует при температурном диапазоне -10°… 40°С.
Устойчивость к температурным изменениям и прочная конструкция делает Elios идеальным инструментом для использования в местах, труднодоступных для человека – например, внутри паровых котлов для инспектирования их состояния, а также в ходе исследования ледниковых трещин.
Промышленный дизайн квадрокоптеров: конструкция
Дроны различаются количеством несущих винтов. На рисунке ниже, с типологией мультикоптеров видно наиболее популярные типы. Чтобы дрон зависал и находился на одном месте, все винты должны крутиться с одной скоростью. Стороны оборота пропеллеров в разных модификациях изображены на схеме ниже. Зависающее положение используется для фотосъемки с длительной выдержкой. Это позволяет получить кадры высокой точности, которые используют в геодезии, археологии или для получения разведданных.
Разработка квадрокоптеров: возможные конструкции винтов
Чтобы менять направление полета, нужно изменять эти углы с помощью пульта управления квадрокоптером. Корпус пульта должен быть эргономичным и не скользящим.
Показатель скорости вращения винтов квадрокоптера — газ. Чем он выше, тем скорее коптер набирает высоту.
Квадрокоптеры оборудованы обязательными датчиками, которые регулируют положение аппарата в воздухе:
- Гироскоп, который измеряет угловую скорость;
- Акселерометр, который измеряет ускорение;
- Регуляторы скорости, которые управляют сигналом контроллера.
Камера — не обязательная составляющая квадрокоптера. Она может быть встроена производителем или установлена отдельно, пользователем.
Среди всех дронов квадрокоптер является наиболее популярным вариантом для цивильного использования. В свою очередь среди квадрокоптеров наиболее удобной конструкцией является схема, где винты расположены по аналогии буквы «X».
Составляющие части квадрокоптера: разобранная 3D-модель дрона
Разработчики Walkera LTD создали дрон Voyager 5. Устройство снабжено 4к-камерой, 30-кратным оптическим зумом, есть режим ночного видения и тепловизор, корпус беспилотника водонепроницаем.
С помощью пульта дистанционного управления можно отправлять Voyager 5 на дистанции до пяти километров. Благодаря трем аккумуляторам и умной системе энергосбережения, БПЛА выдерживает сорокаминутные полеты – на данный момент это самый высокий показатель среди дронов всего мира. Система ГЛОНАСС и GPS не позволит устройству затеряться.
Всепогодный беспилотник Matrice 200 от DJI
Компания DJI специализируется на БПЛА для любителей и профессионалов. В 2017 году организация представила новый промышленный летательный аппарат – Matrice 200. Дрон не боится непогоды: двигатели с высокой производительностью и 43-сантиметровые пропеллеры обеспечивают ровный полет даже в потоке сильного ветра, а система с двумя батареями автоматически нагревает аккумулятор, если M200 находится в воздухе при минусовой температуре. Закрытая конструкция устройства защитит механизм от дождя и снега.
Квадрокоптер DJI выдерживает вес одновременно трех камер и нескольких датчиков, благодаря чему съемка и навигация становится более качественной и точной. В корпус дрона встроена камера, также можно разместить два подвеса для других камер, к примеру, одну – для тепловизионной съемки, другую – с мощным увеличивающим объективом.
Таким образом легко обнаружить утечки тепла или дефекты на объектах: камера-тепловизор позволит найти проблемный участок, а с помощью зум-объектива можно детально исследовать объект на расстоянии. Производители модели утверждают, что с помощью встроенной камеры в режиме реального времени удается обнаружить миллиметровые дефекты.
Кроме того, Matrice 200 станет отличным помощников в поисково-спасательной деятельности: пропавших можно будет найти по тепловому следу и проложить оптимальный маршрут, оценив особенности обстановки. Модель справляется с полетами длительностью полчаса.
Корпорация XDynamics выпустила модульный промышленный дрон D-02 – предполагается, что новинка будет использоваться в отрасли профессиональной беспилотной кинематографии. Коптер представляет собой авиационную платформу с настраиваемыми параметрами. Особенность модели в том, что из деталей можно собрать конструкцию, подходящую под индивидуальные производственные задачи: клиенту предоставляются на выбор разные вариации с установкой шарниров, сенсоров и прочих деталей конструкции.
Разработчики учли все нюансы: к примеру, перед первым запуском необходимо установить пропеллеры, подходящие для конкретных атмосферных условий. Несмотря на разнообразие деталей, коптер в собранном виде портативен. Благодаря восьми двигателям, беспилотник устойчив в воздухе и без проблем совершает посадку даже после поломки нескольких роторов.
D-02 может быть использован в качестве антенного оборудования для получения профессиональных видеоматериалов высокого качества: технология беспроводного радиовещания обеспечивает съемку в режиме реального времени в качестве 1080p, скоростью кадров 60/сек и ничтожно низкой задержкой. Также можно использовать коптер как инструмент для наблюдения за строительными объектами и инспектирования местности.
Создание корпуса для квадрокоптера: отталкиваемся от габаритов
Вес квадрокоптера колеблется от одного до четырех килограмм. Конструкция квадрокоптера позволяет ему поднимать вес в несколько килограмм, носить тяжелые профессиональные камеры и транспортировать небольшие посылки. Чтобы поднять камеру, квадрокоптер должен быть не меньше 20 сантиметров в длину. Amazon видит в дронах будущее доставки и уже запатентовал идею склада, с сотней отверстий для вылета дронов.
Схема логистического центра, который запатентовала Amazon
Длина крупногабаритных квадрокоптеров стартует от 50 сантиметров. Они являются более прочными, в сравнении с малогабаритными (до 20 сантиметров) и среднегабаритными дронами (20 — 50 сантиметров). Такие квадрокоптеры оснащены мощными батареями, которые продлевают время полета до получаса. Они маневренны, выдерживают столкновения в лоб и не боятся сложных погодных условий. Все это предусматривает их конструкция и продуманный корпус.
Конструкция корпуса квадрокоптера обычно имеет обтекаемую форму, для уменьшения сопротивления.
Конструкция военного дрона-разведчика
Квадрокоптеры, как и многие другие изобретения часто используют в дизайне зооморфизм. Обычно это не чисто дизайнерское решение. Конструкторы и проектировщики заимствуют у животных и технические решения, например квадрокоптер SCAMP умеет не только летать, а и карабкаться, принцип передвижения позаимствован у геккона.
3D-моделирование квадрокоптера SCAMP: живая природа на службе у инженеров
Сконструировать простейший квадрокоптер относительно просто. Мода на БПЛА (беспилотные летательные аппараты), которая захлестнула мир в начале 2010-ых и тот факт, что при желании собрать свой квадрокоптер может каждый, у кого есть желание и доступ в интернет, повлияла на рост интереса к 3D-моделированию.
Серийное производство квадрокоптеров в KLONA
Любительское моделирование подходит в качестве хобби, но если у вас есть идея и работающий прототип квадрокоптера, мы поможем наладить серийное производство дронов. Этапы налаживания производства в КЛОНА состоят из таких шагов:
- Создание 3D-модели. Если у вас уже есть наработки, мы используем их, если они отсутствуют, то мы возьмем вашу идею и приступим к реализации.
- После всех этапов разработки модели, мы утвердим ее и напечатаем. Полученный прототип корпуса потребуется доработать.
- Тестирование. Потребуется понять, способен ли квадрокоптер выполнять все задуманное, хорошо ли работают механизмы, что отвечают за полет, не перегревается ли аккумулятор.
- Правки, изготовление нового корпуса и пресс-формы.
- Печать нескольких корпусов и проверка работоспособности пресс-формы.
- Запуск серийного производства.
На каждом этапе могут требоваться доработки, поэтому мы перестраховываемся и тестируем модель, а не делаем пресс-форму с первого прототипа.
Заказать разработку квадрокоптера вы можете в студии промышленного дизайна КЛОНА. Работайте с профессионалами, чтобы результат вас не разочаровывал!
7 (499) 112 08 50
Дроны из Америки
Латвийские инженеры из организации Aerones создали беспилотник, который выполняет техническое обслуживание ветряных турбин, а именно чистит лопасти посредством шлангов с высоким давлением. Это действие затрачивает немало времени и энергии у работников, и использование на предприятии даже одного дрона позволит существенно оптимизировать процесс и сделать его более эффективным.
В беспилотник встроены механизмы безопасности, термо- и ультра-HD-камеры; система осуществляет бесперебойный мониторинг температуры источника питания и мотора. В корпусе коптера размещены сенсоры для точной навигации, а также радиолокационный алгоритм для избежания столкновений и парашюты – на случай сбоя системы.
К модели присоединен шланг, подключенный к источнику питания – это позволяет дрону парить над поверхностью неограниченное количество времени. На случай если подзарядиться негде, инженеры снабдили летательный аппарат батареей, которая выдерживает до 20 минут полета.
Разработчики заявляют, что коптер способен чистить до десятка турбин за день – в зависимости от размера лопастей и погодных условий. Перед процедурой чистки проводится предварительный осмотр – это позволяет рассчитать время работы, определить тип загрязнения, учесть дефекты и повреждения. В дальнейшем молодая, но перспективная компания планирует разработать больше функций для дрона – таких как тушение пожаров, транспортировка людей в безопасные места в случае ЧС, чистка небольших строений.
Коптер от Intel – Falcon 8
Сотрудники компании Intel анонсировали выпуск нового дрона с восемью моторами, созданного для промышленных инспекций, мониторинга и картографии. Октокоптер умеет разгоняться до 56 км/ч и оснащен роторами, расположенными по запатентованной V-образной схеме. Дрон создан по последнему слову техники: в корпусе есть запасные батареи с горячей заменой, встроенная система коммуникации и сенсоры кругового обзора, имеется GPS-модуль.
При этом масса беспилотника едва превышает 1 кг. Его удобно использовать для задач в рамках промышленного мониторинга инфраструктуры или съемки местности – производители гарантируют высокое качество и точность отснятого материала. Управление коптеров осуществляется посредством влагозащищенного пульта с встроенным экраном для демонстрации видеороликов качеством 1080p.
