Miniatyr autonoma luftskepp (2 / 13 steg)
Steg 2: Luftskepp Design översikt
Teoretiska
Kärnan till begreppet luftskepp-baserade flyg är passiva lift. Volymen av helium är mindre tät än den omgivande luften och gör det flytande. På grund av vikten av ballongen själv, ramen och elektronik behöver vi minst 7 uns av lift. Mängden lyft per kubikfot av helium är ungefär 1 uns, så vi behöver åtminstone detta mycket. En anpassad mylar ballong skulle vara perfekt för en anpassad storlek och volym, men det är mycket enklare och mer praktiskt att bara använda ett stort parti ballon. Naturligtvis ballongen är inte en perfekt sfär, men det är nära nog i formuläret. En tre fot diameter ballon bör göra jobbet sedan volymen av en sfär:
4/3 * pi * r ^ 3
r = 1.5ft så
1.33 * 3.14 * 3.375 = 14,14 ft ^ 3 vilket är mer än nog för vår nyttolast.
Även på r = 1,25 (diameter ballong 30") får vi över 8 uns av lift.
Mekaniska
Luftskepp består av en trä skrov som föreskriver en LIDAR sensor, motorer och ballong anslutningspunkter. Kolfiber stång förlänga ner från skrovet att ge en kopplingspunkt för gondol, vilken monteringshålen på Edison och annan elektronik. Dessa stavar passar i 3D tryckta bitar för att anpassa mellan stavar och träkomponenter medan redovisning av förändringen i vinkel också. Även om 3D tryckta komponenter lägga till lite i vikt, tillåter de mer design flexibilitet runt luft ramen så att den inte behöver klippas igen för olika tillägg.
Elektriska
Luftskepp har två huvudsakliga givare: forward inför LIDAR som möjliggör långväga objekt upptäckt, liksom en nedåtgående vetter mot IR-sensorn som avstånd. Minnet av det elektriska systemet är en Intel Edison, som samlar sensordata och skickar PWM signaler för att styra den svans rotorer och vertikal dragkraft rotor.
Programvara
Programmet körs på Edison är en enkel Arduino-syntax-styled skiss körs på Edison. Luftskepps mål är hinder skatteundandragande och upprätthålla lift.
Obs: Bifogas detta steg hittar du den. STL-filer för 3D tryckta delar liksom vektorbanor för trä komponenter.