仿生与分形完美结合 3D打印固定翼无人机

2015-07-21 12:17 出处:PConline原创 作者:佚名 责任编辑:sunziyi

  【PConline 资讯】承蒙大自然的恩泽,英国谢菲尔德大学先进制造研究中心(AMRC)在设计开发固定翼无人机的过程中,从昆虫翅膀的生成方式中获得了不少灵感,找到了在3D打印弧形结构时减少支撑材料的方法,以降低3D打印成本。

  仔细观察蝴蝶的翅膀,你会发现昆虫翅膀的生长并不需要借助外部支撑材料,相反却起到“支撑”作用的结构本身已经成了翅膀结构的一部分,同时还能保持必要的弹性。从模型角度研究,昆虫翅膀上的脉络提供了一种具有分形性质的内部结构,类似于鸟类翅膀的肋结构。

  基于对分形数学的探索,研究团队开发出一种新模型,将分型结构以昆虫翅膀相同的方式制成机翼,通过计算机算法,研发人员借助Catia软件将分形上每个分支的坐标计算并投射到需要制造的机翼上。据了解,为能达到在3D打印机翼过程中,不使用支撑结构,他们让两层材料之间的角度小于30度,改良后的模型被送到Stratasys公司,用Fortus 900mc 3D打印机以及ABS材料,进行3D打印。

   将昆虫翅膀成型机制与无人机的机翼结合,研究团队成功地消除了所需支撑材料的成本,与去除支撑结构的工序。研究团队还计划利用该分形系统打造其它不需要支撑的结构元素,并有望使之成为一种常规的制造方法。

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