CN108216604A - 一种3d打印的太阳能无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种3D打印的太阳能无人机，主要由3D打印机架、支撑杆、太阳能电池组件板、螺旋桨、控制组件和储能器；其特征在于：3D打印机架通过支撑杆安装太阳能电池组件板，控制组件和储能器安装在3D打印机架中间，螺旋桨设置在3D打印机架的四个角落上。本发明的优点是：该太阳能无人机结构简单，通过3D打印制造，易于控制飞行，便于拆卸和安装，体积小、质量轻、用途广泛，方便维修等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能无人机，具体涉及一种3D打印的太阳能无人机。
背景技术
3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，3D打印技术出现在20世纪90年代中期，它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。航时短是一直以来人们希望解决的无人机瓶颈难题之一。在日益强调节能、环保、低碳的今天，开发利用绿色太阳能，即是新型的现代新能源发展方向，又是解决这一瓶颈难题的有效方法。本技术综合3D打印技术和利用太阳能制造出一种3D打印的可拆装太阳能无人机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印的太阳能无人机，该太阳能无人机结构简单，通过3D打印制造，易于控制飞行，能够方便拆卸于安装，体积小、质量轻、用途广泛，方便维修等优点。
本发明是这样来实现的，一种3D打印的太阳能无人机，主要由3D打印机架、支撑杆、太阳能电池组件板、螺旋桨、控制组件和储能器；其特征在于：3D打印机架通过支撑杆安装太阳能电池组件板，控制组件和储能器安装在3D打印机架中间，螺旋桨设置在3D打印机架的四周角落上。
进一步的，所述3D打印机架为一块棱形平面镂空板，作为太阳能无人机的机身，形状为棱形(也可为其它形状)，在棱形的四条边去掉一部分，形成圆弧形面，减轻质量，增加太阳能无人机气动性，在3D打印机架的四条边上设置有与支撑杆配套的套装孔，方便安装和拆卸。
进一步的，所述支撑杆为四个(也可为三个或一个)，分别设置在3D打印机架的四条边中央，更有利用支撑太阳能电池组件板，平衡性更好。
进一步的，所述太阳能电池组件板不仅仅提供能量，且作为太阳能无人机的机翼，在太阳能电池组件板上设置有与支撑杆配套的套装孔，方便安装和拆卸。
进一步的，所述太阳能电池组件板足够大，能够覆盖太阳能无人机，提供更多的能量，飞行更远，以提供足够的太阳能发电功率
进一步的，所述螺旋桨为四个，分别设置在3D打印机架的四个角落上。
进一步的，所述太阳能电池组件板连接控制组件，控制组件连接储能器和螺旋桨；储能器通过控制组件储存太阳能电池组件板吸收的太阳能转化成的电能，为太阳能无人机提供动力。
进一步的，所述整个太阳能无人机制成，采用碳纤维、ABS、铝合金等轻质材料能够拆卸。
本发明的设计思路为：按照可拆装思路设计并通过3D打印机分别打印出太阳能无人机的机身、配套可安装太阳能电池组件形成的机翼、及支撑杆等部件。再于配套的超轻薄太阳能电池机翼组件、蓄电池螺旋桨等可快速组装成一种可拆装3D打印的太阳能无人机。
本发明的优点是：该太阳能无人机结构简单，通过3D打印制造，易于控制飞行，能够拆装，体积小、质量轻、用途广泛，方便维修等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
在图中，1为3D打印机架，2、支撑杆，3、太阳能电池组件板,4、螺旋桨,5、控制组件,6、储能器。
具体实施方式
如图1所示，本发明是这样来实现的，一种3D打印的太阳能无人机，主要由3D打印机架1、支撑杆2、太阳能电池组件板3、螺旋桨4、控制组件5和储能器6；其特征在于：3D打印机架1通过支撑杆2安装太阳能电池组件板3，控制组件5和储能器6安装在3D打印机架1中间，螺旋桨4设置在3D打印机架1的角落上。
3D打印太阳能无人机的机架采用可拆装模块化、节约化结构设计，运用3D打印成型技术打印的一体机架，具有省时高效、重量轻、结构稳定、抗压、抗扭、抗拉等性能，将控制系统、太阳能电池组建模块与机架、支杆等部分模块组合即成为3D打印太阳能无人机，整机拆装简单快捷，根据不同的任务需求可快速进行拆装形成太阳能无人机和非太阳能无人机二种结构。太阳能无人机可以提高飞行器的续航能力,在阳光充足情况下可实现完全由太阳能供电的长航时飞行。在阴雨天气情况下，可拆卸太阳能电池组件板，减轻飞行质量提高续航能力。
3D打印太阳能无人机实现了利用超轻薄太阳能电池组件和3D打印超轻型多旋翼垂直起降飞行器，可根据不同环境因素选择不同的行进方式执行任务的目的。
该作品的应用：
在民用领域，该3D打印太阳能无人机可搭载卫星通信中继设备,使无人机成为卫星中继数据链的中转平台，尤其是在发生自然灾害后地面基站及电力系统损坏的情况下该型无人机可充当移动基站实现应急通讯；更可搭载定位、航拍、红外探测器等设备进行长航时精确的无人信息技术作业；也可代替人进入危险区进行作业，如灾害现场、高压线；向疫区等恶劣环境中运输药品等。随着相关技术的发展，3D打印太阳能无人机将在卫星通信中继、抢险救灾、动态三维测量、无人精确测绘、环境监测、运输等领域广泛应用，拥有非常广阔的市场前景和综合利用价值。
在军用领域该3D打印太阳能无人机依靠自身的智能自主导航，根据设定的航线，躲避障碍物，独立完成各种战斗、侦察任务，由于3D打印太阳能无人机目标小，被截获率低，能根据不同任务不断调整飞行高度甚至降落到地面进行侦察监视隐蔽行进抵近目标后进行近距离战术侦察也能作大范围侦察和路线侦察或飞至目标上空执行侦察、空袭、空投等任务，不管在空中还是地面都能执行各种任务。不仅侦察的情报具有极高的准确性，而且可将目标图像及时传回，实现侦察与判断同步进行，保证指挥员决策的及时性。还可在复杂地形或恶劣复杂气候条件下环境中执行抢险救灾的搜查、搜救等任务。太阳能提供能源自主供给，可实现长航时昼夜飞行、单兵远程敌后长时间潜伏在空中或地面进行侦察和攻击，小型便携式可拆装快速组装，携带方便，模块化结构可快速更换维修、地面控制站设定既定路线能执行有人驾驶飞机和车辆无法执行或者困难较大的任务，如核和生化条件下的侦察、监测等作战行动。
可实现军队大量配备多兵种单兵执行任务。使无人机成为卫星中继数据链的中转平台,战时也可以着陆于高层建筑物或高山上进行中继数据通讯以减少能耗和隐藏，以提高战场生存率。
Claims (8)
1.一种3D打印的太阳能无人机，主要由3D打印机架、支撑杆、太阳能电池组件板、螺旋桨、控制组件和储能器；其特征在于：3D打印机架通过支撑杆安装太阳能电池组件板，控制组件和储能器安装在3D打印机架中间，螺旋桨设置在3D打印机架的四个角上。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印的太阳能无人机，其特征在于：所述3D打印机架为一块棱形平面镂空板，作为太阳能无人机的机身，其四条边上设置有与支撑杆配套的套装孔。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印的太阳能无人机，其特征在于：所述支撑杆为四个，也可为三个或一个，分别设置在3D打印机架的四条边中央。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印的太阳能无人机，其特征在于：所述太阳能电池组件板作为太阳能无人机的机翼，在太阳能电池组件板上设置有与支撑杆配套的套装孔。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印的太阳能无人机，其特征在于：所述太阳能电池组件板足够大，能够覆盖太阳能无人机。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印的太阳能无人机，其特征在于：所述螺旋桨为四个，分别设置在3D打印机架的四个角上。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印的太阳能无人机，其特征在于：所述太阳能电池组件板连接控制组件，控制组件连接储能器和螺旋桨。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印的太阳能无人机，其特征在于：所述整个太阳能无人机采用轻质材料制成。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109334971A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-15 | 南京航空航天大学 | 一种基于3d金属打印的直升机桨叶结构设计 |
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2017
- 2017-12-22 CN CN201711406749.6A patent/CN108216604A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN109334971B (zh) * | 2018-10-11 | 2021-05-11 | 南京航空航天大学 | 一种基于3d金属打印的直升机桨叶结构设计方法 |
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