क्वाडकॉप्टर मिनी ड्रोन डिजाइन समीक्षा

जब हल्कापन केवल लागत कम करने का उपाय नहीं बल्कि उत्पाद के कार्य करने का मुख्य मानदंड हो। क्या आप किसी सैन्य टैंक को उड़ा सकते हैं? या फिर हल्के फ्रेम बनाने की उस सकारात्मक प्रक्रिया में कैसे प्रवेश करें जिससे छोटे-छोटे पुर्जे लगाए जा सकें? मोटरजो छोटी बैटरियों को लगाने की अनुमति देता है, जो अनुमति देता है (…)।

बाजार में आसानी से उपलब्ध विभिन्न घटकों का उपयोग करके उपभोक्ताओं के लिए बहुत कम लागत प्राप्त करने का यह एक बेहतरीन उदाहरण भी है।

{स्निपेट समीक्षा|हबसन|http://www.hubsan.com}

जब बात उड़ने वाले खिलौने की हो, तो हर ग्राम मायने रखता है। और जब लक्ष्य इसे यथासंभव सस्ता बनाना हो, तो डिजाइनरों को आसानी से उपलब्ध घटकों का बुद्धिमानी से उपयोग करने की आवश्यकता होती है।

डिज़ाइन

 पहले से ही, बॉक्स को पतला बनाया गया है: उत्पाद को सुरक्षित रूप से रखने के लिए 2 साधारण लोचदार पट्टियाँ हैं, लेकिन इन्हें लगाना या हटाना आसान है।

मुख्य हेलीकॉप्टर का ढांचा

उत्पाद डिजाइन का एक बहुत ही शानदार नमूना।

मुख्य फ्रेम उसी समय प्राप्त किया जाता है:

• हेलीकॉप्टर की भौतिक संरचना को किसी अन्य असेंबली की आवश्यकता नहीं है। सीएनसी कटिंग से उन्नत आकार प्राप्त होता है, जिससे चारों भुजाओं को खोखला करके वजन और भी कम किया जा सकता है।
• फ्रेम ही पीसीबी है! जिससे सभी इलेक्ट्रॉनिक घटकों को सीधे इस पर सोल्डर किया जा सकता है, जिससे अलग से पीसीबी लगाने की आवश्यकता नहीं होती; यह अतिरिक्त तारों की आवश्यकता के बिना (मोटर पर सीधे लगे तारों को छोड़कर - इसके बारे में नीचे दिए गए सुझाव को पढ़ें -) 4 मोटरों के दोनों ध्रुवों को सीधे 4 फ्रेम भुजाओं पर रूट करने की भी अनुमति देता है।
• पीसीबी का एक उभरा हुआ हिस्सा ही पावर कनेक्टर भी है। सही +/- ध्रुवता कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए, Poka-योक यह एक CMS रेसिस्टर है जिसे एक तरफ लगाया गया है, जिससे उपयोगकर्ता की गलतियों से बचा जा सके। यह रेसिस्टर बोर्ड पर अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों की तरह ही लगाया गया है।

दूसरा शानदार विचार है एक विकल्प का चुनाव करना। फोन उद्योग में प्रयुक्त मानक माइक्रो-साइज़ मोटर.

विशेष रूप से निर्मित होने पर इनकी कीमत बहुत अधिक होगी, लेकिन चूंकि इनका उपयोग वाइब्रेटर एक्चुएटर्स के रूप में बहुत बड़ी मात्रा में किया जाता है, इसलिए ये आसानी से उपलब्ध मोटरें न केवल बहुत विश्वसनीय हैं बल्कि बहुत कम लागत वाली भी हैं।

ड्रोन के गोल आकार के कारण, उड़ान के दौरान पायलट को ड्रोन के आगे और पीछे के हिस्से को पहचानने में मदद करने के लिए, भुजा के दोनों सिरों पर 4 एलईडी (2 लाल और 2 नीली) लगाई गई हैं। ये एलईडी मोटर के समानांतर ही लगाई गई हैं, जिससे अतिरिक्त पीसीबी वायरिंग की आवश्यकता नहीं पड़ती।

बैटरी को पीसीबी पर डबल फेस टेप की मदद से अपनी जगह पर टिकाए रखा जाता है और बाद में इसे मुख्य बॉडी कवर से घेर दिया जाता है।

ब्लेड सुरक्षा फ्रेम

हल्का और लचीला बनाया गया यह फ्रेम, पायलट प्रशिक्षण चरण के दौरान उपयोगकर्ता की उंगलियों को ब्लेड से और ब्लेड को आसपास के किसी भी झटके से बचाने के लिए बनाया गया है।

यह इस उत्पाद का सबसे पतला इंजेक्टेड भाग है; इस भाग को मोल्ड से बाहर निकालने के लिए प्रति सर्कल 6 इजेक्टर की आवश्यकता होती है।

मोटर पिंजरा

डिजाइन के लिहाज से यह एक कलाकृति है, जिसमें केवल दो भागों वाला सांचा बनाया गया है (बस विभाजन रेखा का अनुसरण करें!)

कट-ऑफ 15 मिमी के भीतर अनुमति देते हैं:

• मोटर के चारों ओर का पिंजरा + ऊपर की ओर 2 क्लिप, डालने के बाद मोटर को स्थिर रखते हैं।
• पीसीबी के चारों ओर 4 एंड-स्टॉप + 2 क्लिप
• एक निचला पिन, जो मोटर को वेंटिंग पैसेज और तारों के लिए क्लीयरेंस प्रदान करता है।
• नीचे की तरफ 2 "फुट" हैं, जो लैंडिंग सपोर्ट का काम करते हैं (क्या ये वाकई ज़रूरी हैं?) परिकल्पना: संभवतः ये तारों के लिए एक अलग मार्ग प्रदान करने के लिए बनाए गए थे।)

मुख्य बॉडी कवर

बहुत ही महीन प्लास्टिक इंजेक्शन, खोखले डिजाइन के साथ जो 4 लक्ष्यों को पूरा करता है:

• तकनीकी आकृतियों के साथ आकर्षक दृश्य डिजाइन।
• बैटरी को पकड़े रहना और उड़ान के दौरान उपयोगकर्ता की उंगलियों और संभावित झटके से घटकों की रक्षा करना।
• बैटरी सहित इलेक्ट्रॉनिक घटकों के वेंटिलेशन के लिए जगह
• एक-गति मोल्ड डिजाइन की अनुमति देता है

रिमोट कंट्रोल

स्पष्ट रूप से, इस पर डिज़ाइन और ऑप्टिमाइज़ेशन में कम मेहनत की गई है। इस कीमत पर यह अपना काम बखूबी करता है।

यह पूरी तरह से कार्यात्मक है और चॉकलेट के संपर्क में आने पर खराब होने के लिए नहीं बनाया गया है।

इसका आकार वास्तव में इतना छोटा है कि इसे दो वयस्क हाथों से सही ढंग से पकड़ा जा सके।

इसका ढांचा बैटरी कवर सहित 3 बुनियादी भागों से बना है। इसमें अंगूठे से नियंत्रित होने वाले 2 सामान्य जॉयस्टिक शामिल हैं।

निष्कर्ष

Thumbs up! A great demonstration of smart components choice, value analyses to restrict everything to its minimum, and plastic design. Not counting a nice injection work for such thin deformable parts & frames.

संभवतः डिजाइन प्रक्रिया उपलब्ध माइक्रो मोटर से शुरू हुई है (देखें लेख (उस पर आधारित) और फिर बाकी चीजों को उसके अनुसार अनुकूलित किया जाता है, जैसे कि समग्र फ्रेम का आकार और फिर बैटरी का चयन।

इन सब बातों को ध्यान में रखते हुए, हमारी जानकारी के अनुसार, यह सबसे छोटा सामूहिक रूप से उत्पादित ड्रोन खिलौना है, लेकिन फिर भी यह वास्तव में एक सस्ता और किफायती उत्पाद बना हुआ है।

संभावित सुधार?

उस मूल्य सीमा और खिलौना बाजार खंड में संगत होने के कारण, हमें केवल कुछ मामूली कमियां ही दिखाई देती हैं:

• पीसीबी फ्रेम के पैरों को थोड़ा और समतल करके शरीर से सीधा जोड़ना; इससे भी बेहतर सुधार यह हो सकता है कि चारों भुजाओं को एक वृत्ताकार पथ से जोड़ा जाए, जिससे ड्रोन अधिक मजबूत हो जाएगा, हालांकि इससे कुल शीट पर पीसीबी प्लेसमेंट का अनुकूलन उतना अच्छा नहीं होगा और पीसीबी सामग्री का नुकसान भी होगा।
• मोटर केज में कुछ प्लास्टिक इंडेक्सिंग शेप और पीसीबी में इसका फीमेल काउंटर शेप होता है, ताकि मोटर केज को घूमने से रोका जा सके।
• उत्पादन में सुधार की एक संभावना: यदि मोटर मध्य तल के बजाय पीसीबी पर स्थित हों, तो इसका अर्थ है केज का पूर्णतः पुन: डिज़ाइन करना, और मोटर के दोनों पिनों को थ्रू-होल सोल्डरिंग द्वारा सीधे पीसीबी पर जोड़ा जा सकता है, जिससे 8 तारों और संबंधित 2x2x4 मैनुअल सोल्डरिंग से पूरी तरह बचा जा सकता है। कठोरता और समग्र क्वाडकॉप्टर के विशिष्ट डिज़ाइन की पुष्टि की जानी बाकी है।

संभावित नवाचार?

छोटे घटकों की कीमत कम होने के साथ-साथ, आने वाली पीढ़ी क्या इसमें ऊंचाई और किनारों के बीच की दूरी को नियंत्रित करने वाले सेंसर शामिल किए जा सकते हैं ताकि शुरुआती पायलटों या तेज़ रेस में भाग लेने वालों के लिए ऊंचाई को नियंत्रित करना और बाधाओं से बचना आसान हो सके?

कुछ अनुसंधान प्रयोगशालाओं ने उड़ने वाले ड्रोनों के बीच अविश्वसनीय सहयोगात्मक क्षमता का प्रदर्शन किया है। ऊपर दिए गए सेंसर सुझाव के साथ, यह ड्रोन एक बढ़िया DIY ड्रोन प्लेटफॉर्म बन सकता है और प्रोग्रामेबल होने के कारण एक विशाल ग्राहक आधार प्राप्त कर सकता है (एक ओपन-सोर्स USB-प्रोग्रामेबल चिप + थोड़ा बड़ा USB कनेक्टर)।

प्रयुक्त शब्दों की शब्दावली

Computer Numerical Control (CNC): एक विनिर्माण प्रक्रिया जिसमें मशीन टूल्स को नियंत्रित करने के लिए प्रोग्राम किए गए कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का उपयोग किया जाता है, जिससे मिलिंग, ड्रिलिंग और टर्निंग जैसे कार्यों के लिए सटीक गति और संचालन संभव हो पाता है, और उत्पादन में स्वचालन और सटीकता बढ़ती है।

Computer Numerically Controlled (CNC): एक विनिर्माण प्रक्रिया जिसमें मशीन टूल्स को नियंत्रित करने के लिए प्रोग्राम किए गए कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का उपयोग किया जाता है, जिससे सामग्री को काटने, पीसने, ड्रिलिंग करने और उत्कीर्ण करने जैसे कार्यों के लिए सटीक और स्वचालित संचालन संभव हो पाता है।

Content Management System (CMS): एक सॉफ्टवेयर एप्लिकेशन जो उपयोगकर्ताओं को विशेष तकनीकी ज्ञान के बिना डिजिटल सामग्री बनाने, प्रबंधित करने और संशोधित करने में सक्षम बनाता है, जिससे विभिन्न प्लेटफार्मों पर सहयोग, संस्करण नियंत्रण और प्रकाशन की सुविधा मिलती है।

Contract Manufacturer (CM): एक ऐसी कंपनी जो किसी अन्य फर्म की ओर से माल का उत्पादन करती है, आमतौर पर विशिष्ट डिज़ाइन और गुणवत्ता मानकों का पालन करते हुए। यह व्यवस्था किराए पर लेने वाली कंपनी को विपणन और उत्पाद विकास जैसी मुख्य दक्षताओं पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देती है, जबकि विनिर्माण प्रक्रियाओं को आउटसोर्स किया जाता है।

Printed Circuit Board (PCB): एक सपाट बोर्ड जो इन्सुलेटिंग सामग्री से बना होता है और संवाहक रास्तों के माध्यम से इलेक्ट्रॉनिक घटकों का समर्थन और कनेक्शन करता है, आमतौर पर तांबे की शीट से नक़्क़ाशीदार। यह सर्किट असेंबली के लिए एक नींव के रूप में कार्य करता है और घटकों के बीच विद्युत कनेक्शन को सुविधाजनक बनाता है।

Universal Serial Bus (USB): कंप्यूटर से उपकरणों को जोड़ने, डेटा स्थानांतरण और बिजली आपूर्ति को सक्षम करने का एक मानक। यह विभिन्न प्रोटोकॉल का समर्थन करता है और हॉट स्वैपिंग की सुविधा देता है, साथ ही इसके कई संस्करण अलग-अलग डेटा दरें और बिजली क्षमताएं प्रदान करते हैं। आमतौर पर कीबोर्ड, माउस और स्टोरेज डिवाइस जैसे परिधीय उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है।