경량화가 단순히 비용 최적화를 넘어 제품 기능의 핵심 기준이 될 때를 생각해 보세요. 군용 탱크를 날게 할 수 있을까요? 또는 경량 프레임을 만들어 더 작은 부품을 장착할 수 있는 선순환 구조를 어떻게 구축할 수 있을까요? 모터더 작은 배터리를 넣을 수 있게 해주는 것, 즉 (�8230;)을 가능하게 합니다.
또한 시중에서 쉽게 구할 수 있는 범용 부품을 활용하여 소비자 가격을 매우 낮춘 훌륭한 사례입니다.
{간략한 리뷰|Hubsan|http://www.hubsan.com}
날아다니는 장난감을 만들 때는 무게가 매우 중요합니다. 게다가 최대한 저렴하게 만드는 것이 목표라면, 설계자들은 시중에서 쉽게 구할 수 있는 부품들을 현명하게 활용해야 합니다.
설계
이미 상자는 간결하게 디자인되었습니다. 제품을 안전하게 고정하면서도 쉽게 넣고 뺄 수 있는 간단한 고무 밴드 두 개만 있습니다.
메인 헬리콥터의 본체
아주 훌륭한 제품 디자인입니다.
메인 프레임은 동시에 구현됩니다.
- 별도의 조립 없이 헬리콥터의 물리적 구조를 완성할 수 있습니다. CNC 가공을 통해 4개의 암을 속이 비어 있는 정교한 형상을 구현하여 무게를 더욱 줄였습니다.
- 프레임 자체가 PCB 기판입니다! 이를 통해 모든 전자 부품을 별도의 PCB를 고정할 필요 없이 직접 납땜할 수 있습니다. 또한 4개의 모터의 두 극을 추가 배선 없이 4개의 프레임 암에 직접 연결할 수 있습니다(모터에 직접 연결되는 배선 제외 - 이에 대한 자세한 내용은 아래 참조-).
- PCB의 돌출부 중 하나는 전원 커넥터와 동시에 연결되어 있습니다. 올바른 +/- 극성 연결을 보장하기 위해, 포카요케 이는 한쪽 면에 장착된 CMS 저항으로, 사용자의 실수를 방지합니다. 이 저항은 기판의 다른 전자 부품들과 마찬가지로 장착됩니다.
또 다른 기발한 아이디어는 바로 선택입니다. 휴대폰 산업에서 사용되는 표준 마이크로 사이즈 모터.
특별히 제작하면 엄청난 비용이 들겠지만, 진동기 액추에이터로 대량 생산되기 때문에 시판되는 이러한 모터는 신뢰성이 높을 뿐만 아니라 가격도 매우 저렴합니다.
드론의 전체적인 모양이 원형이기 때문에 조종사가 비행 중 드론의 앞뒤를 쉽게 구분할 수 있도록 암 양 끝에 빨간색 LED 2개와 파란색 LED 2개, 총 4개의 LED를 배치했습니다. 이 LED들은 모터와 병렬로 연결되어 있어 별도의 PCB 배선이 필요하지 않습니다.
배터리는 양면 테이프를 사용하여 PCB에 고정하고 나중에 본체 커버로 감쌉니다.
칼날 보호 프레임
가볍고 유연하게 제작된 프레임은 시범 학습 단계에서 사용자의 손가락이 칼날에 찔리는 것을 방지하고, 칼날이 주변 환경과 충돌하여 손상되는 것을 막도록 설계되었습니다.
이 제품은 사출 성형된 부품 중 가장 얇은 부분입니다. 이 부품을 금형에서 꺼내려면 원형으로 성형할 때마다 6개의 이젝터가 필요합니다.
모터 케이지
디자인 면에서 예술 작품과 같은 이 제품은 단 2부분으로 구성된 금형으로 제작할 수 있습니다 (분할선만 따라가면 됩니다!).
절단 허용 범위는 15mm 이내입니다.
- 모터를 둘러싼 케이지와 상단의 클립 2개로 모터를 삽입 후 고정합니다.
- PCB 주변에 4개의 엔드 스톱과 2개의 클립이 있습니다.
- 모터 하단에 있는 핀은 통풍 통로와 배선 공간을 제공합니다.
- 바닥에 2피트(약 60cm) 높이의 받침대가 착지 지지대 역할을 합니다(정말 필요한 걸까요?). 가설: 이것들은 전선이 지나갈 수 있도록 다른 통로를 만들어 주기 위한 것이었을 가능성이 있다.)
본체 커버
매우 정밀한 플라스틱 사출 성형으로, 속이 비어있는 디자인을 통해 4가지 목표를 달성합니다.
- 훌륭한 시각적 디자인, 기술적인 형태
- 배터리를 고정하고 사용자의 손가락과 비행 중 또는 비행 종료 시 발생할 수 있는 감전으로부터 부품을 보호합니다.
- 배터리를 포함한 전자 부품의 통풍을 위한 공간
- 1-움직임 금형 설계를 허용합니다
리모컨
이 제품은 디자인 및 최적화 노력이 상대적으로 덜 들어간 것이 분명합니다. 가격대에 맞는 제 역할을 충분히 해냅니다.
기능성만을 고려한 제품이며, 충격에 견딜 수 있도록 설계된 것은 아닙니다.
이 제품의 크기는 성인 두 손으로 제대로 잡을 수 있는 최소한의 크기입니다.
본체는 배터리 덮개를 포함하여 3개의 기본 부품으로 구성되어 있습니다. 기능에는 엄지손가락으로 조작하는 일반적인 조이스틱 2개가 포함됩니다.
결론
훌륭합니다! 스마트한 부품 선택, 모든 것을 최소한으로 줄이기 위한 가치 분석, 그리고 플라스틱 디자인까지, 정말 뛰어난 사례입니다. 얇고 변형되기 쉬운 부품과 프레임에 적용된 정교한 사출 성형 또한 빼놓을 수 없죠.
설계 과정은 아마도 사용 가능한 마이크로 모터(참조)를 기반으로 시작되었을 것입니다. 기사 (그 점을 기준으로) 나머지는 그에 맞춰 조정됩니다. 즉, 전체 프레임 크기와 배터리 선택 등이 결정됩니다.
이 모든 것을 감안할 때, 저희가 아는 한 가장 작은 크기의 양산형 드론 장난감이면서도 매우 저렴한 가격을 유지하고 있습니다.
개선 가능한 사항은 무엇인가요?
해당 가격대 및 장난감 시장 부문에서 경쟁력 있는 제품은 극히 드물게 보입니다.
- PCB 프레임 다리의 모양을 본체에 더욱 고르고 직접적으로 다듬는 것이 좋습니다. 더 나아가 4개의 암을 원형 경로로 연결하여 드론의 강성을 높일 수도 있지만, 이 경우 전체 PCB 시트 면적 및 재료 손실 측면에서 PCB 배치 최적화가 다소 어려워질 수 있습니다.
- 모터 케이지 내부에 플라스틱 인덱싱 형상이 있고, PCB 내부에 해당 암형 카운터 형상이 있어 모터 케이지가 회전하는 것을 방지합니다.
- 생산 개선 가능성: 모터가 중앙 평면이 아닌 PCB 위에 위치하게 되면 케이지를 완전히 재설계해야 하며, 모터의 두 핀을 스루홀 솔더링을 통해 PCB에 직접 연결할 수 있어 8개의 전선과 관련된 2x2x4 수동 솔더링 작업을 완전히 없앨 수 있습니다. 강성 및 전체적인 쿼드콥터의 일반적인 디자인은 추후 확인이 필요합니다.
가능한 혁신은 무엇일까요?
소형 부품 가격이 하락함에 따라 차세대 초보 조종사나 고속 경주에서 고도 조절 및 장애물 회피를 더 쉽게 할 수 있도록 높이 및 측면 거리 센서를 포함할 수 있을까요?
일부 연구소에서는 이미 비행 드론 간의 놀라운 협업을 시연했습니다. 앞서 언급한 센서 제안과 결합하면 이 드론은 훌륭한 DIY 드론 플랫폼이 될 수 있으며, 프로그래밍 기능을 통해 (오픈소스 USB 프로그래밍 가능 칩과 약간 더 큰 USB 커넥터를 사용하면) 훨씬 더 많은 고객층을 확보할 수 있을 것입니다.
사용된 용어집
Computer Numerically Controlled (CNC): 컴퓨터 소프트웨어로 프로그래밍된 제어 장치를 사용하여 공작 기계를 조작하는 제조 공정으로, 재료 절단, 밀링, 드릴링 및 조각과 같은 작업을 정밀하고 자동화된 방식으로 수행할 수 있게 합니다.
Contract Manufacturer (CM): 아웃소싱 업체란 특정 설계 및 품질 사양에 따라 다른 회사를 대신하여 제품을 생산하는 회사를 말합니다. 이러한 방식을 통해 의뢰 기업은 마케팅 및 제품 개발과 같은 핵심 역량에 집중하고 제조 공정은 아웃소싱할 수 있습니다.
Printed Circuit Board (PCB): 절연 재질로 만들어진 평평한 기판으로, 전도성 경로를 통해 전자 부품을 지지하고 연결합니다. 일반적으로 구리 시트를 에칭하여 제작됩니다. 회로 조립의 기초가 되며 부품 간의 전기적 연결을 용이하게 합니다.
