現(xiàn)如今，無人機的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，從測量、錄像、農(nóng)業(yè)、向難以到達的地點投放物資到監(jiān)控等等，幾乎出現(xiàn)在生活中的方方面面。

對于無人機而言，飛行器重量是一項重要指標(biāo)，如果重量較大，會導(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克以下的無人機一般不需要報告和登記路線，因此將整個無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)全棧機器人技術(shù)和無人機開發(fā)的國際研發(fā)機構(gòu)，近年來該公司專注于各向異性打印技術(shù)，從而來減輕無人機的重量并增加整個結(jié)構(gòu)的剛度，此外它通過電池壽命可以延長操作時間。

基于傳統(tǒng)的3D打印連續(xù)纖維增強材料材質(zhì)的無人機框架結(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)存在以下幾個明顯的缺點：

• 這種設(shè)計需要額外的后勤工作

• 它剛性不夠，從而由于振動和共振而降低控制精度

• 增加了對電子部件和軟件的要求。

• 它的重量也很大。可以達到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，主要體現(xiàn)在：3D打印的新框架結(jié)構(gòu)具有通過拓撲優(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切片機的整個設(shè)計過程中，還考慮了制造成本。Aura準(zhǔn)備了一個3D模型，在每個層中生成增強纖維軌跡，并允許調(diào)整增強方案，以獲得堅固和輕質(zhì)的零件。

使用該技術(shù)進行連續(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22%，同時表面保持光滑和美觀。

使用纖維路徑的3D打印過程

由于在3D打印過程中，可以隨時更換原型而無需額外支出，與銑削相比，Tsuru Robotics技術(shù)團隊使得制造成本降低了40%，而銑削則需要在重新設(shè)計零件方面花費更多精力。

具有連續(xù)碳纖維增強的3d打印無人機框架

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%。

所有這些改進有助于消除或至少緩解舊設(shè)計中出現(xiàn)的上述問題，而且所有這些改進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。