Aeroptera Lace: 3D-друкований дрон з відкритим кодом

Aeroptera, студентська некомерційна організація, вирішує постійну проблему в наукових дослідженнях: високу вартість та обмежену доступність дронів. Їх перша модель, Lace, майже повністю надрукована на 3D-принтері, пропонуючи доступну модульну платформу, яку дослідники з будь-якого місця можуть створювати, налаштовувати та ремонтувати. Поєднуючи розробки з відкритим кодом з 3D-друком, Aeroptera прагне зробити технологію дронів широко доступним інструментом, а не нішевою розкішшю.

«Ідея створити Aeroptera виникла з розмови з професором екологічних наук в Енн-Арбор», - сказав Цзяньцзінь Хоу, засновник і президент Aeroptera. «Я зрозумів, що для багатьох дослідників-екологів у всьому світі дрони є необхідною, але ексклюзивною платформою. Я приєднався до ідеї, що наукові платформи з дронів не повинні бути розкішшю для дослідників-екологів, які працюють на благо світу.  Для нас 3D-друк є ключовою технологією, яка дозволить виготовляти вироби майже будь-де за дуже прийнятною ціною».

Каркас, за винятком дужок, надрукований з використанням Fiberon від Polymaker, високопродуктивного композитного філаменту, армованого вуглецевим та скляним волокном. За даними Aeroptera, цей матеріал дозволив їм розширити межі 3D-друкованих конструкцій завдяки неймовірній міцності та жорсткості матеріалу. Студенти зазначили, що Polymaker став головним спонсором проєкту після перегляду їхньої роботи.

Розроблений з урахуванням модульності, Lace вміщує контролер польоту Pixhawk 6C та акумулятор 4S ємністю 4500 мАг, а двигуни, пропелери, регулятори швидкості руху та телеметричні системи можна замінювати. Він може перевозити до 1,5 кг корисного навантаження та має злітну вагу 5 кг. Усі STL-файли, інструкції з друку та рекомендації щодо складання знаходяться у вільному доступі, що дозволяє дослідникам самостійно відтворювати, ремонтувати або налаштовувати дрон.

Хоча Lace демонструє потенціал 3D-друкованих дослідницьких дронів з відкритим вихідним кодом, є обмеження, які слід враховувати. Його композитний каркас, хоча й міцний, може не зрівнятися з довговічністю комерційних вуглецевих або металевих дронів в екстремальних умовах. Корисне навантаження та злітна вага обмежені, що обмежує використання важчих приладів. Успішне складання та експлуатація вимагають доступу до потужного 3D-принтера та технічних знань. Нарешті, Lace не сертифікований для використання в регульованому повітряному просторі, що може обмежувати його використання в певних формальних дослідженнях або польових умовах.

Деякі з цих обмежень є рушійними силами розробки Lace II, який розробляється за підтримки дослідників з Університету Айови та інженерів з Університету Іллінойсу Урбана-Шампейн. Оновлена модель матиме перероблену раму з використанням PETG, армованого вуглецевим волокном, підвищену жорсткість, більшу стійкість до крутильних деформацій та нахилені двигуни для покращення продуктивності.