DIYから商用化まで、ドローン製造に使われる3Dプリントを振り返る

はじめに: ドローンは、パイロットや乗客がいない、遠隔または自動で制御できる小型航空機です。現代の世界では、監視、偵察、写真撮影などのさまざまな用途に使用されています。ドローンは、小さなおもちゃとして使うのが好きな個人の間でも人気があります。そのため、現在市場にはさまざまなタイプのドローンが存在します。工場で大量生産されるものだけでなく、3DプリントでDIY作成されたものもあります。
商用ドローンから DIY プロジェクトまで、3D プリントによりデバイスの特定の部品、さらにはデバイス全体を製造することが可能になります。 3D プリントを使用すると、より軽量でカスタマイズ可能なドローン製造ソリューションを短時間で実現できます。この記事では、Antarctic Bearが参考までに、現在ドローン製造で使用されている3Dプリントの事例をいくつかまとめています。

AldoraTech が商品を配送するドローンを開発<br /> スペインのスタートアップ企業AldoraTechは、3Dプリントされた部品と複合材料を組み合わせた機能的なドローンの開発に取り組んでいる。具体的には、商品や荷物の配送など、さまざまな業務にソリューションをご利用いただけます。同社がドローンで達成したい目標の一つは、物流輸送による二酸化炭素排出量を80％削減することだ。これらのドローンのハイライトは、モジュール式に作られていること、つまり各顧客のニーズに合わせて調整できることです。配達時間を短縮できるだけでなく、3D プリント技術が提供する汎用性と柔軟性により、特定の貨物用の大型航空機を作成することもできます。
△画像出典。アルドラテック
最適化された設計の3Dプリントドローン「X VEIN」
X VEIN は、小笠原勇輝、久米田良、藤村勇志、小西哲也によって日本で開発されたオープンソースの 3D プリントドローンプロジェクトです。この 3D プリントドローンの特に興味深い点は、作成者が付加製造に特有の設計ルールを独自の方法で活用し、ジェネレーティブデザインとトポロジー最適化を使用して、ドローンの強度、安全性、軽量性、スケーラビリティを向上させたことです。ドローンのフレームは、特定の制限を打ち破ることができるより軽量なドローンを作成することを目標として、材料の面で最適化されていることがわかります。 Autodesk の Web サイトからパーツをダウンロードし、ドローンの中央にカメラを設置してビデオを撮影します。
△画像出典。 X 静脈
配達用の 3D プリントドローン、CargoCopter <br /> ベルギーのルーヴェン大学（KU Leuven）の研究者らが2017年に打ち上げたカーゴコプタードローンは、3年間の研究の成果である。この開発段階では 3D プリンティングが非常に重要な役割を果たしました。特に、研究チームは AM 技術を使用していくつかのプロトタイプを作成し、最適な機能性を決定しました。設計と材料が確定すると、プロジェクトメンバーはCargoCopterを完全に3Dプリントしました。このドローンは5kgの貨物を運ぶことができ、最高速度は時速150km、飛行距離は60kmです。これらの機能により、CargoCopter はより実行可能な配送オプションになります。

ユニバーサルドローンのAuxdroneライフガード
この新しいドローンは、この夏、ポルト・サグンとマヨルカ島のビーチの監視を担当する予定です。 Auxdrone Lifeguardは、ビーチ監視と救助のための新技術を導入する第一歩として、バレンシア市議会のイノベーションセンターであるLas Navesで展示されました。 Auxdrone のスピードと機能により、アクセスできないエリアに迅速かつ容易に到達し、困っている人々を助けることができます。 3Dドローンはビーチから私たちを見下ろすため、自然環境で動作するために必要な条件である放射線、湿度、腐食に耐えられるように設計されています。
DIY T4 クワッドコプタードローン<br /> この 3D プリントドローンは、実際に Thingiverse からダウンロードできます。このドローンは、2014年にユーザーBrendan22によってアップロードされ、プラットフォーム上で人気のDIYドローンです。完全に 3D プリントされており、サポートが不要なので、簡単に組み立てることができます。ドローン自体はケーブル配線を容易にするために斜めのケーブルトンネルとタイロッドブラケットが設計されているものの、開発者らはバッテリーと配線を統合する必要があると指摘している。 T4 があなたが探しているデザインでない場合は、作成者は TX8 オクトコプタードローン、T コプターミニレッグ、T4 クワッドコプターミニ 315 ドローン、T4 クワッドコプターミニ 250 ドローンなど、他のデザインもアップロードしています。

ヘキサドローンのTundra®ドローン
Tundra® ドローンは、Hexadrone 社が Raphael Cheze 社と共同で開発しました。この産業用ドローンは、産業環境での使用や多目的ミッションのために、完全にモジュール化され、使いやすく、完全に 3D プリントで製造された初めてのドローンです。この機能の一部は、素早く取り外し可能なアームと 3 つのクイックリリースアタッチメントです。これらすべてにより、非常に柔軟性が高く、あらゆる業界のニーズを満たすことができ、また、過酷な気象条件にも対応できるように設計されています。丈夫で防水性のある設計のおかげです。 Tundra® ドローンは今年初めにレッドドット賞を受賞しました。

直前の配達のための3Dプリントドローン「Dronistics」
Dronistics は、安全、持ち運び可能、軽量に設計されたさまざまな自律型ドローンを開発しました。 Dronistics は特に物流およびサービス市場をターゲットにしており、環境に優しく、経済的で効率的なドローン配送ソリューションを提案しています。これは、直前の配達の問題や、アクセスが困難な場所への配達に対する解決策と考えられています。 PackDrone は設計上安全なドローンです。周囲のケージはパッケージを保護し、さらに折りたたみ可能なので、ユーザーは保管スペースを節約できます。 GearQuad は、回転するプロペラから手や指を保護する高密度メッシュで作られているため、人にも安全です。ドローンを制御するには、インターネット接続と、パッケージを安全に保つための GPS とコントロールを備えた Dronistics アプリだけが必要です。
△画像出典：Dronistics
Clogworks の Dark Matter®
Dark Matter® UAV はモジュール式のコンセプトに基づいており、UAV のパフォーマンスを損なうことなく柔軟性とメンテナンスの容易さを実現するアプローチです。完全に取り外し可能な腕、脚、およびクイックリリースペイロードアタッチメントシステムを備えています。ドローンの開発チームである Clogworks は、社内のラピッドプロトタイピングを利用して、カーボンファイバー、CNC 加工、3D プリントを使用したカスタム部品を設計し、必要なカスタム部品や特定の部品を製造しています。

ペンシルバニア大学が開発した 3D プリントドローン「Piccolissimo」 <br /> ペンシルバニア大学の学生たちが、世界最小と思われる自走式ドローンを開発した。 Piccolissimo はイタリア語で「最小」を意味し、実際には 2 つのデバイスをカバーします。最初の装置は、プロペラ、電源、ドローンを高速回転させる赤外線受信機のみで構成されており、その重量は装置全体の4分の1未満です。 2 番目のバージョンには、操作性を高めるための追加要素がいくつかあり、以前のバージョンよりも約 1 センチメートル幅が広くなっています。どちらのバージョンも 3D プリントされたボディを備えており、サイズが小さいからといって必ずしも機能が劣るわけではありません。それどころか、そのサイズとシンプルさにより、生産コストが安くなるというプラスの要因となる可能性もあります。この小型の 3D プリントドローンは、捜索任務や類似の取り組みに多用される可能性があり、最適です。興味のある読者は、ウェブサイト（https://penntoday.upenn.edu/spot ... able-flying-vehicle）でプロジェクトの詳細を知ることができます。

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