Proyecto Final dibujo CAD - DRON PDF

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AUTO CAD...

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ

DIBUJO CAD PROYECTO FINAL “DRON DE VIGILANCIA” Docente: Luighi Guiseppe de Francesh Saavedra AUTORES:

APELLIDOS Y NOMBRES

CÓDIGO

Castillo Chávez, Ana Claudia

1121201

Moreno Reymundo, Luis Alberto

U20220378

Ramos Canqui, Max Samuel

U19200821

Vega Castillo, Percy

U20201145

Lima, 19 de mayo de 2021

INDICE RESUMEN......................................................................................................................................... 3 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 4 OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 5 OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO .............................................................................................................. 5 OBJETIVOS ESPECIFICOS .................................................................................................................................... 5

MARCO TEÓRICO ......................................................................................................................... 5 DESCRIPCIÓN DEL MODELO ................................................................................................................................ 6 METODOLOGÍA DE VUELO .................................................................................................................................... 6 FIGURAS REPRESENTATIVAS DEL MODELO .................................................................................................. 7 ....................................................................................................................................................................................... 9 ....................................................................................................................................................................................... 9 ..................................................................................................................................................................................... 10 ..................................................................................................................................................................................... 11 ..................................................................................................................................................................................... 11

DESARROLLO DEL PROYECTO .............................................................................................. 13 CARCASA POSTERIOR ......................................................................................................................................... 13 CARCASA SUPERIOR ........................................................................................................................................... 13 ESTRUCTURA DE LAS PARTES DEL DRON .................................................................................................... 15

RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................................................... 16 CONCLUSIONES........................................................................................................................... 17 RECOMENDACIONES ................................................................................................................ 17 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .......................................................................................... 18

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RESUMEN

Se optó por el diseño de un dron, basándonos en la necesidad de tener vigilada o controlada una zona en concreto. Por ejemplo, en una comunidad de vecinos con los drones de vigilancia se puede tener una visión general de las áreas comunes y los perímetros de las casas. Por lo que hemos empleado dimensiones estándar para el modelado, utilizando el software de Autodesk Inventor Profesional y basándonos en imágenes encontradas en internet de modelos de drones, el resultado obtenido para el diseño final es un dron de vigilancia que cuenta con una metodología de vuelo de 3 hélices, dichas hélices se encuentras en el mismo plano entre sí, son impulsadas mediante 3 motores eléctricos de corriente continua sin escobillas que se encuentran en los extremos de los brazos.

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INTRODUCCIÓN Los drones pueden ser definidos como dispositivos con capacidad para volar y que no están tripulados, es decir, se pueden controlar de manera remota, incluso a través de aplicaciones móviles para Smartphone o Tablet. Con poco tiempo en el mercado, los drones se han vuelto un complemento indispensable en muchas de las actividades que se ejecutan de manera habitual, abaratando costes y optimizando espacio. Así, profundizando en los costes, sabemos que los drones son 60 veces más baratos que un helicóptero, su puesta en marcha es muy económica ya que no necesita de combustible para funcionar y al estar pilotado por control remoto no pone en peligro la vida de nadie de la tripulación.

En sus inicios, su diseño con cámaras, sensores y GPS se desarrollaron para proyectos militares, como misiones espías o portadores de misiles para maniobras en guerras. Con el paso del tiempo se han descubierto muchas utilidades que hacen de las actividades más peligrosas para el ser humano, un simple juego que parece sacado de la gran pantalla. En este proyecto final de dibujo CAD se ha desarrollado un dron de vigilancia con un sistema de vuelo de 3 hélices, el cual puede cubrir la necesidad de explorar o limpiar residuos tóxicos sin poner en riesgo la vida de las personas, además de ser empleado para tareas de vigilancia o algo tan simple como la entrega de un paquete. También son muy útiles para el control de incendios forestales, la agricultura, la construcción o el control del tráfico, entre otras muchas tareas. Con la entrega de este proyecto, hemos logrado aplicar los conocimientos adquiridos durante el curso, el cual se ha basado en el aprendizaje del software Autodesk Inventor Profesional y demostrar la solución de un problema de aplicación en campo, realizando la elaboración de cada elemento, ensamble y animación.

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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO Diseñar un DRON de tipo multirotor o multicóptero en el software Autodesk Inventor Profesional OBJETIVOS ESPECIFICOS  Trazos y representación isométricos.  Modelado de sólidos, (extrusión, barrido, solevado, revolución).  Representación de vistas (auxiliares, sección, rotura, detalle).  Uso de la librería de Autodesk Inventor Profesional (elementos de sujeción).  Creación de planos en el espacio de presentación: tamaño de hoja, edición de cajetín, vista de planos, anotaciones.  Normalización en el dimensionado.  Ensamblaje: restricciones, representación de planos con despiece.  Representación de planos de ensamblaje: anotaciones, creación de lista de partes, explosión de ensamble y animación.

MARCO TEÓRICO

Por definición podemos considerar los tricopteros como un helicóptero que posee más de dos rotores o motores. Este tipo de UAVs está formado por una serie de brazos que sostienen los motores y conforman la estructura del dron albergando toda la electrónica y componentes. Este tipo de drones está compuesto por tres brazos que emergen de la parte central del dron. La aeronave se compone de 3 motores, 3 reguladores o variadores, un servo motor y 3 hélices. El control de estos modelos en el aire se consigue mediante el aumento y reducción de las revoluciones de los motores. El giro de estos motores a grandes revoluciones elevará el modelo hacia el cielo, mientras que un número de revoluciones menor producirá el ascenso del mismo. Un cuarto punto de giro se encuentra dentro del tricóptero, dirigiendo el servomotor que controla el mecanismo de giro, de este modo es posible conseguir el equilibrio en el aire. El tricóptero como los multirotores en general cuentan con muchas ventajas respecto a los drones de ala fija, puesto que puede despegar y aterrizar de forma vertical, además de mantenerse estático en el aire, sin necesidad de ocupar un gran espacio.

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DESCRIPCIÓN DEL MODELO

Dron de Vigilancia

METODOLOGÍA DE VUELO

Los tricópteros se manejan mediante el control del número de revoluciones. Por norma general el vuelo de este tipo de multirotor se consigue al girar dos de los tres motores en la dirección opuesta al tercer motor. El tricóptero además de usar los motores para elevarse, provee el movimiento de la aeronave. Los dos motores laterales hacen que el tricóptero oscile de un lado a otro gracias a la disminución de las revoluciones del motor contrario al giro. Lo mismo sucede con el motor de cola, al aumentar o disminuir la potencia el dron ejerce el empuje necesario para inclinar la estructura y así poder avanzar y retroceder, por último, el servomotor situado en el motor de cola permite la rotación sobre el propio eje del dron.

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FIGURAS REPRESENTATIVAS DEL MODELO

Fig. N°1: Imagen de la estructura de las carcasas

Fig. N°2: Imagen de los componentes (soporte de motor y motor)

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PLANOS

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DESARROLLO DEL PROYECTO Para el desarrollo del dibujo del Dron, hemos divido la dividimos en 3 partes principales y cada parte con sub-partes como se muestra en el cuadro siguiente.

DESCRIPCION

UNIDADES DIMENSIONES

CARCASA POSTERIOR Carcasa Posterior

1

70 x 15 x 40

1

70 x 15 x 40

Soporte Motor

6

70 x 15 x 40

Hélice

6

Diámetro 8 x 8 x 45

Brazos

3

46 x 30.7 x 14

CARCASA SUPERIOR Carcasa Superior HELICES Y SOPORTE

CARCASA POSTERIOR

Se realizó el boceto de exterior, el cual se procedió a extruir y por último realizamos el vaciado con la finalidad de que encaje con la carcasa superior.

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Para el diseño de la carcasa superior, se diseñó un boceto de la vista lateral del cuerpo final, el cual se procedió a extruir, se elaboró mediante simetría las curvas de la parte superior y por último se aplicó vaciado para el espacio donde irán los componentes eléctricos.

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ESTRUCTURA DE LAS PARTES DEL DRON Para el desarrollo de los elementos hemos diseñado la carcasa superior con agujeros donde se insertarán los brazos, los cuales servirán para sostener los soportes del motor, en cada brazo irán 2 soportes para los 6 motores que se fijarán. Estos, tiene un soporte para fijar las hélices y con ello hacerlos girar.

BRA

SOPORTE PARA EL MOT

HÉL

Mo

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se presentaron algunas dificultades al realizar las restricciones del diseño, además de un trabajo minucioso para realizar la unión de hélices, motores y brazos que van unidos a la carcasa posterior. Consideramos que la parte más complicada fue realizar la carcasa posterior debido a que partimos de un boceto, luego tuvimos que hacer la extracción de esta y por último el vaciado.

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CONCLUSIONES

La falta de un modelo real para poder investigar las piezas en funcionamiento, limitó nuestro modelado por lo que se tuvieron que asumir algunas dimensiones para poder asemejar el diseño a un dispositivo real. Por otra parte, durante el proceso de elaboración hemos podido expandir nuestros conocimientos del software Autodesk Inventor Profesional aplicando la importación de elementos de librería y conociendo algunas herramientas adicionales a las ya aprendidas, con las que pudimos concluir este proyecto de manera satisfactoria, realizando un ensamble adecuado y utilizando las restricciones convenientes para cada pieza.

RECOMENDACIONES

Para realizar un modelo más exacto debemos de tener un diseño de cálculos y planos para luego poder hacer las proyecciones de diseño en el software Autodesk Inventor Profesional. Además, es importante poder realizar una investigación minuciosa de los drones existentes en el mercado y las diferentes configuraciones y características, para así desarrollar una aeronave que presente un diseño y una estructura innovadora.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Los drones: Claves para entender su rápida introducción en nuestro día a día http://thesalmonfactor.com/los-drones-claves-entender-rapida-introduccion-dia-dia Qué es un dron Tricopter, Quadcopter, Hexacopter y Octocopter https://www.loquemassevende.com/drones-y-robotica/que-es-un-dron-tricopterquadcopter-hexacopter-y-octocopter/ ¿Cuáles son las partes de un dron? https://dronprofesional.com/blog/cuales-son-las-partes-de-un-dron/ Tipos de drones: forma y método de control https://ingeoexpert.com/2018/05/25/tipos-de-drones/

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