現(xiàn)如今，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，從測(cè)量、錄像、農(nóng)業(yè)、向難以到達(dá)的地點(diǎn)投放物資到監(jiān)控等等，幾乎出現(xiàn)在生活中的方方面面。

對(duì)于無(wú)人機(jī)而言，飛行器重量是一項(xiàng)重要指標(biāo)，如果重量較大，會(huì)導(dǎo)致電耗增加、影響其飛行距離和使用效果；而且，根據(jù)歐盟立法規(guī)定，重量在250克以下的無(wú)人機(jī)一般不需要報(bào)告和登記路線，因此將整個(gè)無(wú)人飛行器的重量降低到250克以內(nèi)就顯得格外重要。

Tsuru Robotics是一家專注于深度技術(shù)全棧機(jī)器人技術(shù)和無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)的國(guó)際研發(fā)機(jī)構(gòu)，近年來(lái)該公司專注于各向異性打印技術(shù)，從而來(lái)減輕無(wú)人機(jī)的重量并增加整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度，此外它通過(guò)電池壽命可以延長(zhǎng)操作時(shí)間。

基于傳統(tǒng)的3D打印連續(xù)纖維增強(qiáng)材料材質(zhì)的無(wú)人機(jī)框架結(jié)構(gòu)，主要由打印部件、鋁制部件和碳纖維管組成，該結(jié)構(gòu)存在以下幾個(gè)明顯的缺點(diǎn)：

• 這種設(shè)計(jì)需要額外的后勤工作

• 它剛性不夠，從而由于振動(dòng)和共振而降低控制精度

• 增加了對(duì)電子部件和軟件的要求。

• 它的重量也很大?？梢赃_(dá)到32克

Tsuru Robotics采用自主研發(fā)的各向異性打印技術(shù)，經(jīng)3D打印得到零部件較傳統(tǒng)打印具有一定優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在：3D打印的新框架結(jié)構(gòu)具有通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化算法定義的優(yōu)化形狀，這防止了由于其剛性引起的共振。

而且，在使用Aura切片機(jī)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，還考慮了制造成本。Aura準(zhǔn)備了一個(gè)3D模型，在每個(gè)層中生成增強(qiáng)纖維軌跡，并允許調(diào)整增強(qiáng)方案，以獲得堅(jiān)固和輕質(zhì)的零件。

使用該技術(shù)進(jìn)行連續(xù)纖維3D打印獲得的框架采用盡可能高密度的網(wǎng)格加固，有助于保持碳纖維體積高達(dá)22%，同時(shí)表面保持光滑和美觀。

使用纖維路徑的3D打印過(guò)程

由于在3D打印過(guò)程中，可以隨時(shí)更換原型而無(wú)需額外支出，與銑削相比，Tsuru Robotics技術(shù)團(tuán)隊(duì)使得制造成本降低了40%，而銑削則需要在重新設(shè)計(jì)零件方面花費(fèi)更多精力。

具有連續(xù)碳纖維增強(qiáng)的3d打印無(wú)人機(jī)框架

與初始3D打印框架相比，采用該技術(shù)3D打印的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料框架的剛度提高了16.4%，成本降低了48%，重量減少了43%。

所有這些改進(jìn)有助于消除或至少緩解舊設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題，而且所有這些改進(jìn)都有助于以符合人體工程學(xué)的方式應(yīng)用新零件，并獲得最大的效益。