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lunes, 17 de julio de 2017

La construcción de un quadrotor parte 1: la elección de una estructura

El proyecto principal del libro es un helicóptero de cuatro palas (representado en la figura 4.1) llamado quadriptor o quadrotor. Usted comenzará el proyecto eligiendo un chasis, que en el mundo del avión se llama una célula. Este capítulo comienza presentándote con una serie de opciones de chasis, pero en última instancia (spoiler alerta!) Fui con un conjunto de vigas de aluminio MakerBeam que atornillé juntos en una estructura de avión fino. Entonces rematé esto apagado con una plataforma de madera práctica que con el tiempo alojará el microcontrolador del quadcopter, el paquete de la batería, y la otra electrónica. Sin embargo, me estoy adelantando a mí mismo. Antes de llegar a la construcción de MakerBeam, echemos un vistazo a un montón de otras opciones, incluyendo productos comerciales y posibilidades de bricolaje. Una vez que verifiquemos los resultados, lo guiaré a través del ensamblaje de su propia estructura de MakerBeam.



¿Qué celda? Lo curioso de un fuselaje de un drone o de un robot es que es en su mayoría sólo para mantener todo junto, por lo que cualquier material razonablemente rígido, fuerte y ligero podría ser (y ha sido!) Utilizado para construir un chasis. A veces esto se hace con un efecto hilarante, con todo tipo de cosas extrañas-recordar algunos de los proyectos del Capítulo 2, "Showcase of Cool Drones Drone." Hay fuselajes de madera, de plástico y de metal. Si es razonablemente fuerte, ligero, y puede atornillar cosas, es probable que funcione como un chasis. Dicho esto, algunas células ofrecen ventajas considerables.






Por ejemplo, la estructura de la figura 4.2, de la gama ELEV-8 de Parallax, cuenta con tubos de aluminio ligeros para los brazos del motor, con patas de montaje de plástico diseñadas específicamente para acoplarse con los motores y otros componentes que vienen con un kit. Es de esperar, pero es agradable saber que todo encajará. Esta compatibilidad sin esfuerzo y aspecto más pulido son un par de ventajas ofrecidas por fuselajes comerciales. En la siguiente sección, repasaremos una serie de características de estos productos para tener en cuenta al hacer una compra.





Elección entre opciones comerciales Vamos a sobre los criterios que uno podría considerar en la elección de una célula. La siguiente lista analiza algunas de las características que se deben tener en cuenta:
Apariencia: cualquiera puede sentirse cómodo. Si usted está pagando dinero por un chasis, debería parecer que fue diseñado y mecanizado por profesionales. Debe verse mejor que lo que te gustaría en su sótano.
Configuración: ¿Cuántos motores tendrá su helicóptero? El número de aumentos de motor no es la única cuestión de configuración a tener en cuenta. ¿Quieres montar una cámara en ella? Dependiendo de donde usted puso la cámara, usted puede ser que necesite los puntales del aterrizaje. La estructura más común es el ahora-clásico quadcopter, que cuenta con cuatro brazos de motor con una placa central que soporta el controlador y las baterías.
Dimensiones: ¿Qué tamaño de quadcopter desea? Mi Parallax ELEV-8 es más de 2 pies de ancho, y se considera sólo típico de los estándares quadcopter. Tenga en cuenta las necesidades generales de su proyecto, así como las especificaciones técnicas de sus motores y accesorios. No vacile en probar primero un proyecto más pequeño: los motores y otros componentes pueden ser más baratos porque sus requisitos técnicos son menos exigentes.
Material-Como he mencionado, prácticamente cualquier material razonablemente ligero y robusto se puede utilizar para una célula. Dicho esto, el aluminio y el plástico -o una combinación de los dos- son los más populares.
  Hardware de montaje: este es enorme para mí. ¿Qué uso es una estructura fría si no puede atornillar fácilmente sus componentes en ella? Querer tener motores que fácilmente se atornillen a un fuselaje a menudo significa tener platos y accesorios especializados, aunque esto no es necesario. Muchos quadcopters se han construido que se llevan a cabo en su mayoría con cinta adhesiva y lazos de cierre.
Precio: veo una gran diferencia en los precios, pero a veces no es tan evidente lo que usted está consiguiendo para la masa extra. Con todo el hardware aficionado, hay algunas categorías de productos que tienen pantalla de impresión fresco en la vivienda y cuestan el doble, pero en última instancia no son tan impresionantes.
Fuerza-El secreto sucio de los cuádruples es que se estrellan mucho. Están arando constantemente en el césped después de que las pilas se agoten o se produzca un fallo técnico. ¿Qué tan durable de un drone está buscando construir? Por otro lado, con fuerza a menudo viene el peso, y lo bueno que será tener un quadcopter indestructible que no puede hacerlo desde el suelo? Lo que nos lleva a ...
  Peso: el criterio final a considerar es el peso. La potencia de elevación de sus motores compensa el peso del chasis, y si tiene motores de monstruo y accesorios, puede escapar con una célula más robusta.
Haciendo su propia estructura Aunque la compra es siempre una opción, definitivamente es mejor construir una estructura si tiene el tiempo, las herramientas y los materiales. De esa manera, usted puede tener el fuselaje perfecto para sus necesidades, y usted puede estar orgulloso de haber creado algo! En las secciones siguientes se describen las tres maneras básicas de crear su propia estructura.
Conjunto de construcción Con un conjunto de construcción, en lugar de diseñar cualquier cosa, simplemente construye su estructura de plástico o vigas de metal. La mayoría de los kits de bricolaje implican la atornilladura de piezas de todos modos -concedido, piezas personalizadas en lugar de piezas de stock- pero todavía se puede ver lo fácil que sería construir su propia estructura. En este capítulo, le muestro cómo usar un conjunto de construcción de aluminio conveniente e inteligente llamado MakerBeam para construir un chasis, como se ve en la Figura 4.3.




Impresora 3D Otra opción es imprimir su propia célula utilizando una impresora 3D, una herramienta que crea objetos tridimensionales en plástico fundido. Hay ya un manojo de piezas del quadcopter en Thingiverse, un sitio que ofrece los archivos de la impresora 3D que se pueden descargar libremente. Tomemos, por ejemplo, el T-6 Quadcopter, representado en la Figura 4.4. Su creador, Brendan22, diseñó e imprimió los booms y el recinto, y usted puede descargar sus diseños en Thingiverse en http://www.thingiverse.com/Brendan22/designs. Si no está satisfecho con descargar el trabajo de otra persona, puede usar 3 software de diseño D como S ketchup (s ketchup.com) o T inkercad (t inkercad.com) para construir la parte que necesita para su proyecto y Luego imprima en su práctica impresora 3D. Si esto suena un poco Caro, eso es cierto. La impresión 3D es una nueva industria, y los precios no han bajado hasta el punto donde todo el mundo tiene una impresora 3D en casa. No te preocupes: ¡Hay muchas otras maneras de construir un irframe!







Madera Madera hace para un material muy ligero y robusto de la célula, especialmente para quadcopters más pequeños y más ligeros. Muchos planeadores usan balsa, una madera súper ligera y de forma fácil. Sin embargo, los cuádruples tienen la capacidad de llevar una cantidad decente de peso, y eso hace que la relativamente poco impresionante relación peso-fuerza sea menos problemática. Un aspecto divertido de fuselajes de madera es que se puede cortar el marco a partir de láminas delgadas de madera y luego juntarlas como un rompecabezas. La figura 4.5 muestra un ejemplo de este tipo de creación. Llamado el Fone (http://www.thingiverse.com/thing:113497), es un fuselaje para un quadcopter controlado por smartphone. Se ve muy bien y es fácil de hacer, si usted tiene un cortador de láser, que es. Otra ventaja de la madera es que es una cincha para modificarlo al vuelo-sólo taladrar un agujero en ella! A diferencia de los marcos comerciales, o incluso los de metal y plástico, es muy fácil de cortar o perforar en un chasis de madera. Si te metes, todo lo que tienes que hacer es láser a otro!






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