تانک پرنده؟ مخترع با فناوری پهپاد ربات واقعی تبدیل‌پذیر می‌سازد
یک علاقه‌مند، وسیله‌ای ساخته که با فشار دکمه‌ای بین حالت‌های تانک و چهارپره‌ای تغییر می‌کند.
وسیله مایکل رشتین از طریق یک سیستم اتصال چهارمیله‌ای بین حالت رانندگی و پرواز تغییر می‌کند. یک محرک خطی جمع‌شونده چرخ‌ها و محافظ‌های پروانه را برای پرواز به حالت عمودی می‌چرخاند.
ساختار اصلی با صفحات فیبر کربن تقویت شده، در حالی که قطعات باربر مهم از نایلون فیبر کربن سبک به دلیل مقاومت و مقاومت در برابر حرارت ساخته شده‌اند.
رشتین گفت: «ساختن چیزی که واقعاً کار کند، به صدها قطعه چاپ سه‌بعدی، تغییرات طراحی بی‌شمار، قطعات خراب، نرم‌افزار معیوب و تصمیمات قابل سوال نیاز داشت، اما در نهایت، من چیزی ساختم که واقعاً کار می‌کند.» در یک ویدئو منتشر شده در یوتیوب.
نوآوری دو حالته
الهام این پروژه از تمایل به ترکیب دو اختراع قبلی: یک ماشین کنترل از راه دور و یک چهارپره‌ای نشأت گرفت. یک جستجوی آنلاین سریع از رشتین نشان داد که تنها تعداد کمی از دانشگاه‌ها طرح‌های مشابهی را امتحان کرده‌اند، که این یک چالش منحصر به‌فرد بود که به تفکر اصلی نیاز داشت.
پروژه با استفاده از نرم‌افزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) به نام Onshape آغاز شد. این برنامه به طراح اجازه داد ایده‌ها را بکشید، سیستم‌های اتصال را تست کند و اطمینان حاصل کند که مکانیسم تغییر حالت کار خواهد کرد.
به گفته رشتین، چالش‌برانگیزترین جنبه طراحی توسعه یک سیستم اتصال بود که می‌توانست وسیله نقلیه را بین حالت‌های رانندگی و پرواز سوئیچ کند.
در حالت رانندگی، سیستم اتصال چرخ‌ها و مسیرها را عمود بر زمین نگه می‌دارد. فعال کردن یک سروو بدنه وسیله را پایین می‌آورد، در حالی که محرک‌های خطی پروانه‌ها را برای هماهنگی با زمین برای حالت پرواز چرخانده می‌شوند. ایجاد یک مدل 2D در اوایل فرآیند طراحی به اصلاح این مکانیسم پیچیده کمک کرد.
رشتین تاکید می‌کند که پس از ساعت‌ها کار و خلاقیت مبتنی بر قهوه، طراحی به مدلی سه‌بعدی و عملی تبدیل شد که آماده ساخت است.
بهینه‌سازی مواد
این وسیله عمدتاً با استفاده از قطعات چاپ‌شده سه‌بعدی ساخته شده، با بیش از 100 قطعه که روی چاپگرهای X1 Carbon و P1S لابراتور Bamboo ساخته شده‌اند. این چاپگرها به خاطر سرعت، قابلیت اطمینان و قابلیت تولید چاپ‌های با کیفیت بالا مورد تمجید قرار گرفتند.
برخی از قطعات از نایلون فیبر کربن، یک ماده سبک و مقاوم با سطح براق ساخته شده‌اند، برای مقاومت و دوام. برای قطعات کمتر حیاتی، رشته PLA مات استفاده شد.
به گفته رشتین، این انتخاب اجازه داد تا پارامترها و داخلی بیشتری برای تقویت قطعات اضافه شود، اگرچه وزن وسیله را افزایش داد. نسخه‌های آینده ممکن است به مواد سبکتر مانند نایلون فیبر کربن سوئیچ کنند تا عملکرد را بهبود ببخشند.
برای حمایت از ساختار، وسیله همچنین از قطعات غیر چاپ‌شده سه‌بعدی استفاده می‌کند، مانند صفحات جانبی فیبر کربن. این صفحات برای استحکام و زیبایی بدنه ضروری هستند.
این صفحات با استفاده از دستگاه
CNC
برش خورده و دارای برش‌های سه‌گوش برای کاهش وزن بدون به خطر افتادن استحکام هستند. هر صفحه 3 میلی‌متری برای نصب ایمن قطعات چاپ‌شده سه‌بعدی طراحی شده است.
یک PCB تخصصی که نرم‌افزار Dreamflight را اجرا می‌کند، شش موتور بدون برس، دو سروو و دو محرک خطی وسیله را کنترل می‌کند.
سیستم انتقال در طول آزمایش به خوبی عمل کرد و حالت تانک قدرت و تحرک استثنایی نشان داد. با این حال، به دلیل وزن بیش از 7.2 پوند (3.3 کیلوگرم) چهارپره، آزمایش‌های اولیه پرواز مشکلاتی با وزن و قدرت محرک نشان داد.
بازطراحی قطعات سنگین و اصلاح مواد برای کاهش وزن از جمله تغییرات پیشنهادی است، به گفته رشتین. این نوآور طراحی را به صورت منبع باز کرده و در گیت‌هاب در دسترس قرار داده است.
