Stampa 3D: Proteus, un drone ad ala fissa pronto per il volo autonomo

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Tra le tante cose che si possono stampare autonomamente con il sistema a modellazione fusa, la cosiddetta stampa 3D in FDM, oltre agli immancabili accessori per i droni o i telai per i droni stessi, ci sono anche gli aeroplani.

Parliamo naturalmente di aerei in scala ridotta, ovvero di aeromodelli, ma siccome la nostra rivista parla principalmente di droni ecco che la stampa di un drone ad ala fissa, rientra perfettamente nelle direttive degli argomenti da noi trattatati.
Prima d proseguire è giusto ricordare che nel mondo dei full size, i droni veri, quelli grandi a uso militare armati o per le sole ricognizioni sono per la maggior parte velivoli ad ala fissa; aerei per l’appunto.

Proteus, un aereo stampato completamente in 3D. Nella versione originale non è motorizzato e viene usato solo come aliante nei pendii o sfruttando il dinamic soaring

In questo articolo vogliamo quindi trattare di un drone ad ala fissa e per l’esattezza di un tuttala. Un modello di aereo interamente stampato con la tecnica FDM  con la possibilità di essere pilotato remotamente come un aeromodello standard, ma con un centralina che ne consenta il volo autonomo purché supervisionato dal pilota a terra.

Su Thingiverse, il famoso paradiso per gli stampatori 3D, si possono scovare diversi tipi di modelli di aerei da riprodurre con la fedele stampante 3D.
Ha catturato la nostra attenzione il Proteus: un aereo tuttala con apertura alare di 1 metro e 160 centimetri oppure di 1 metro e 40 centimetri, a seconda della variante scelta dello stampatore.
Il peso approssimativo a stampa terminata, dovrebbe risultare di 560 grammi per la versione più grande.
Un altro motivo di grosso interesse per questo modello è dovuto al fatto che un esperto “dronista“, ma il termine credeteci è assolutamente fuori luogo, lo ha scelto per installarci una centralina di controllo che ne permetta anche una guida autonoma.

Se parliamo di Marco Robustini, modellista da quasi 30 anni e ad oggi collaudatore e integratori di sistemi per UAV, la parola dronista suona proprio male. Oltre ad avere una cospicua  esperienza nel mondo dei droni, in campo informatico e radiotecnico, Marco è anche fondatore e capo carismatico del gruppo Facebook European Drone Expert, laddove spesso condivide i risultati delle sue prove e dei suoi esperimenti.

Un progetto non alla portata di tutti, è richiesta parecchia esperienza

Non poteva mancare nel laboratorio del Robustini una stampante 3D e per la precisione una Delta Kossel XL autocostruita da zero con una area di stampa di mm.300×390.
Gli abbiamo quindi chiesto alcune informazioni sul modello di drone stampato il 3D Proteus.

La prima inevitabile domanda è quanto tempo ci ha impiegato per la stampa e quali parametri ha impostato per la realizzazione del tuttala e con quale materiale è stato prodotto.
“Le ore di lavoro sono state circa 40 e ho usato le configurazioni suggerite dall’autore del progetto Proteus e visibili sul sito Thingiverse ed è stato realizzato interamente in PLA”.
Ovviamente incalziamo Marco Robustini per saperne di più e prosegue con: “I parametri di stampa a dire il vero sono un po’ particolari e dipendono dal singolo pezzo. Vanno usati degli accorgimenti altrimenti diventa fragile e si spacca subito. È assolutamente necessario avere una stampante perfettamente tarata, solo in quel caso si ha un assoluta solidità.
Non è una stampa per tutti purtroppo.”

Ci rimane un po’ di amaro in bocca e d’altro canto onestamente ce lo aspettavamo. Innanzi tutto per la difficoltà del progetto, bisogna in effetti considerare che un’ala svergolata o una simmetria non perfetta del drone stampato in 3D, trattandosi di un modello di aereo con un aerodinamica non usuale, possono effettivamente scombinare il tipo di volo del tuttala.

Oltre alla non indifferente problematica sopra esposta, bisogna anche tenere a mente  il fatto che è richiesta una discreta robustezza di tutto l’insieme e  sopratutto della parte anteriore della fusoliera che in questo caso è un semplice “muso”, dato che è proprio li deve alloggiare la delicata elettronica di controllo.
Lo stesso autore  del progetto Proteus – tale Spinorkit, su Thingiverse – ha richiesto a Robustini, quali sono state le modifiche apportate alla fusoliera per ospitare la Flight Control che lo rende un drone autonomo.

Dalla stampa al collaudo in volo ecco il video e le prime impressioni

Nel video in testa all’articolo si potrà vedere un video del tester Marco Robustini che dopo aver stampato in 3D il drone modello Proteus e avergli installato la centralina di volo VR uBrain con il firmware Ardupilot: Plane v3.71 lo prova al campo di volo.
Riusciamo a strappare al pilota ferrarese una piccola anticipazione: “Purtroppo la versione del firmware della Flight Controller era vecchiotta, ma spero che Virtual Robotix rilasci aggiornamenti firmware per le sue centraline, o sarò costretto a sostituire la uBrain con una Pixhawk.” – e sarebbe un peccato dato che Virtual Robotix a dispetto del nome anglofono è una azienda completamente italiana ndr – “Era una giornata troppo fredda e ventosa per affinare i test, comunque il Proteus vola già bene così ed è quel che mi sarei aspettato.
Il prossimo sarà un VTOL completamente stampato con una FDM”
Quindi non rimane che aspettare che il la stampante 3D di Marco sforni un nuovo drone a decollo verticale, un VTOL per l’appunto, e siamo certi che ne vedremo delle belle.

LInk per scaricare il progetto e procedere alla stampa in 3D del drone tuttala Proteus

Qui il link alla pagina di Thingiverse con le informazioni, i parametri e i files da dare in pasto alla stampante 3D per produrre il drone ad ala fissa chiamato Proteus.
https://www.thingiverse.com/thing:2086413

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