Stap 4: Het ontwerpproces
Hier is de basisprincipes van het ontwerpproces. Voordat u enig onderzoek doen of quad copters online kijken, proberen te komen met een aantal ideeën en schetsen. Dit zal helpen u uw creativiteit stimuleren en kan geven u enkele extra ideeën op te nemen in het definitieve ontwerp. Aan het einde van dit instructable zal ik foto's van mijn ontwerpproces opnemen.
Ideation
Zorg ervoor dat in gedachten te houden de wetenschappelijke krachten en de handel offs die eerder gezegd tijdens uw brainstormen en de ideeënvorming. Probeer het creëren van verschillende schetsen met hun eigen unieke sterktes. Hierdoor zal u te nemen van de beste eigenschappen van een aantal van uw ideeën en deze samenvoegen tot één.
Ik vier schetsen hieronder gemaakt en sommige aspecten van een paar gewend deze samenvoegen tot één. Na het maken van mijn schetsen deed ik wat onderzoek. Voordat ik begonnen met mijn project, die ik heb niet veel ervaring met quad-copters dus ik nodig een beetje meer info om te helpen me verplaatsen samen met het ontwerpproces achtergrond. Na wat onderzoek doen en kijken andere voorbeelden van quads, gewaardeerd ik elk van mijn schetsen op basis van hoe ik dacht dat ze zou uitvoeren met betrekking tot de vier fundamentele wetenschappelijke krachten lift, slepen, gewicht en stuwkracht. Dit heet een ontwerp-matrix. Zorg ervoor dat u niet u deze stap overslaan, het is een zeer belangrijk onderdeel van het ontwerpproces van engineering en zal helpen u bij het identificeren van de sterke en zwakke punten van uw ideeën.
Conceptualiseren
Na de beslissing schets een definitief ontwerp (of misschien twee) een meer gedetailleerd model. Dit heet een conceptueel model. Zorg ervoor dat fundamentele dimensies en kleine notities rond uw model waarin wordt uitgelegd waarom u functies hebt opgenomen en hoe zij zou invloed hebben op uw ontwerp op te nemen.
Let op: Afmetingen zijn erg belangrijk. Bovenal moeten we rekening houden met de afmetingen van motoren. Omtrek, en hoogte. Deze dimensies zijn kritisch, omdat we model "zitplaatsen" voor de motor met goede toleranties om de motoren moeten te passen.
Vervolgens is het wiskundig model. Een wiskundig model hoeft niet te worden een gedetailleerde schets zoals uw conceptmodel. Moet zich richten op de wiskunde achter de (verwachte) prestaties van uw definitieve ontwerp. Typisch, is een wiskundig model kunnen in de vorm van een vrij lichaam diagram. Gratis lichaam diagrammen helpt u in kaart te brengen welke krachten betrokken zijn en de invloed van elke kracht op uw vlucht. Zorg ervoor dat de kracht tot gewicht verhouding van bovenaf te overwegen. Een wiskundig model helpt u komen dichter bij het finaliseren van een ontwerp zonder te bouwen het. Dit model zal u erkennen de sterke en zwakke punten die u misschien over het hoofd hebben gezien met uw conceptmodel helpen.
Dingen om te overwegen in uw wiskundig model
- Stuwkracht
- Lift
- Slepen
- Gewicht
- Totale massa
- Gebruik van de batterij
- Motor kracht
- De grootte van de propeller
Berekening van de geschatte Thrust
Hier zijn de specs voor de Hubsan X 4 H107L
- Motor (x4): kernloze Motor
- Frequentie: 2,4 GHz met 4 kanalen
- Accu: 3.7V / 240mAh
- Vliegduur: ongeveer 9 minuten
Motor gewicht – 3,4 g, Propeller gewicht-.3g, Chip gewicht-2.1g
Bezoek deze site om u te helpen met uw schatting stuwkracht: https://quadcopterproject.wordpress.com/static-thr...
Het deel van de Fun(nest): 3D Modeling en het Prototype
Nu hopelijk uw interesse in dit instructable gepaard gaat met uw vermogen om het gebruik van 3D modeling software zoals Solidworks of uitvinder. Verklaren van 3D modeling software en hoe het te gebruiken is een andere les in zich.
Hebt u ervaring dat is geweldig! Nu gaan we over tot het maken van onze 3D quad-copter. Op basis van uw conceptuele en wiskundige modellen die dit deel moet makkelijker om te doen. Maak uw model en spelen rond met enkele van de functies van de modellering. In deze stap, kunnen we een paar tweaks en vrije tijd gewoon raken de "ongedaan maken" knop (waarschijnlijk het grootste geschenk van de goden van de software). Zie welke functies of tools kunt u optimaliseren van uw ontwerp, bijvoorbeeld gebruikte ik een filet hulpmiddel om hep me rond sommige randen. Afronding van de randen leek me een goed idee om me met betrekking van veiligheid, esthetiek en afnemende gewicht.
Het beste deel over 3D modeling software is de mogelijkheid om de massa van uw ontwerp te zien voordat u afdrukt. Op een manier is deze software dit een extra stap in de fase van wiskundig model. Ik ben vrij ervaren met 3D modelleringssoftware maar ik kon een paar meer lessen nog steeds gebruiken op de meer ingewikkelde functies. SolidWorks en andere software geven ons de mogelijkheid om ook het testen van onze materialen, door externe krachten aan hen toe te passen. Deze eindige Element Analysis (FEA) geeft ontwerpers een enorm voordeel als het gaat om het ontwerpproces. Sinds ik heb niet genoeg ervaring met de sectie FEA van Solidworks (de software die ik gebruik) kan niet ik geven veel advies over hoe goed de quad in de 3D-omgeving te testen. Als u een manier vinden, of reeds hebben kennis over hoe goed het simuleren van de invloed van de zwaartekracht, slepen en andere krachten, aarzel niet mij te laten weten!
Oke, nu we hebben onze 3D-model en zijn klaar om af te drukken. Print uw model en onderzoeken. Het goed afdrukken? Zijn er gebreken in het ontwerp die de lettertjes beïnvloed? Wat kunt u doen ter verbetering van het ontwerp op basis van uw prototype? Is het duurzaam genoeg? Passen de motoren? De bedrading kan bereiken de aangewezen plek voor uw microchip? Dit zijn allemaal vragen die je jezelf zou moeten na uw eerste afdrukken vragen want er waarschijnlijk enkele kwesties zullen. Nadat u beslist wat u wilt verbeteren, uw 3D-bestand openen, wijzigingen aanbrengen en herdrukken.
* Zoals ik voordien zei, zal ik ook foto's van mijn schetsen, 3D-model, prototype en eindproduct onderaan.
