Σχεδίαση και εκτύπωση Drone σε 3D περιβάλλον
Design and printing a 3d Drone

Λέξεις-κλειδιά
Μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα ; Τρισδιάστατη εκτύπωση ; Autodesk Fusion 360 ; Στατική ανάλυση ; Θερμική ανάλυση ; Υλικά κατασκευής ; DroneΠερίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως κύριο αντικείμενο την τρισδιάστατη σχεδίαση και εκτύπωση ενός μη επανδρωμένου εναέριου οχήματος (drone). Βασικός στόχος της εργασίας είναι η ολοκληρωμένη διερεύνηση και παρουσίαση της διαδικασίας που απαιτείται για την ανάπτυξη ενός τέτοιου συστήματος, από την αρχική φάση της σχεδίασης μέχρι την υλοποίηση του τελικού φυσικού μοντέλου μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης. Στο πλαίσιο της παρούσας μελέτης, πραγματοποιείται λεπτομερής ανάλυση των επιμέρους σταδίων που ακολουθήθηκαν. Αρχικά, παρουσιάζεται η διαδικασία της σχεδίασης, η οποία περιλαμβάνει
την επιλογή του κατάλληλου λογισμικού και εργαλείων, καθώς και τη διαμόρφωση του αρχικού μοντέλου. Στη συνέχεια, εξετάζεται η μοντελοποίηση του drone, η οποία βασίζεται σε τεχνικές και αρχές που διασφαλίζουν την ακρίβεια, την αποδοτικότητα και την εργονομία του σχεδιασμού. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις διαδικασίες εξομοίωσης, οι οποίες περιλαμβάνουν αναλύσεις στατικής καταπόνησης και θερμικής απόκρισης. Αυτές οι τεχνικές εξομοίωσης αποσκοπούν στην αξιολόγηση της αντοχής του drone σε μηχανικές καταπονήσεις, καθώς και στη βελτιστοποίηση της θερμικής συμπεριφοράς του, με στόχο την εξασφάλιση της λειτουργικής του αποδοτικότητας. Οι παραπάνω αναλύσεις συμβάλλουν στην ανάπτυξη ενός μοντέλου που πληροί τις απαιτήσεις που έχουν τεθεί εξαρχής, εξισορροπώντας την αντοχή, τη λειτουργικότητα και την αποδοτικότητα. Παράλληλα, η εργασία περιλαμβάνει μια εκτενή ανασκόπηση της ιστορίας των μη επανδρωμένων οχημάτων, με στόχο να αναδειχθεί η τεχνολογική εξέλιξη και η σημασία τους στον σύγχρονο κόσμο. Μέσω αυτής της ανασκόπησης, αναλύονται οι βασικές καινοτομίες που έχουν
οδηγήσει στη σημερινή μορφή των drones, ενώ επισημαίνεται ο ρόλος τους σε διάφορους τομείς, όπως η αεροναυπηγική, η γεωργία, η έρευνα και η διάσωση. Η εργασία ολοκληρώνεται με την τρισδιάστατη εκτύπωση του σχεδίου που αναπτύχθηκε, η οποία επιτρέπει τη μετάβαση από τη θεωρητική προσέγγιση στην πρακτική εφαρμογή. Η εκτύπωση αυτή παρέχει μια απτή και ορατή απόδειξη της επιτυχίας των μεθοδολογιών που χρησιμοποιήθηκαν, καθώς και των θεωρητικών και τεχνικών αναλύσεων που
παρουσιάζονται.
Περίληψη
The present thesis focuses on the three-dimensional design and printing of an unmanned aerial vehicle (drone). The main objective of the study is to comprehensively investigate and present the process required for the development of such a system, from the initial design phase to the implementation of the final physical model through 3D printing. As part of this study, a detailed analysis of the individual stages followed is provided. Initially, the design process is presented, including the selection of appropriate software and tools, as well as the configuration of the initial model. Subsequently, the modeling of the drone is examined, based on techniques and principles that ensure the accuracy, efficiency, and ergonomics of the design. Particular emphasis is placed on simulation processes, including static stress and thermal response analyses. These simulation techniques aim to evaluate the drone's resistance to mechanical stresses and optimize its thermal behavior, ensuring its operational efficiency.
The above analyses contribute to the development of a model that meets the initial requirements, balancing strength, functionality, and efficiency. Additionally, the thesis includes an extensive review of the history of unmanned vehicles to highlight their
technological evolution and significance in the modern world. Through this review, key innovations that have led to the current form of drones are analyzed, while their role in various sectors, such as aeronautics, agriculture, research, and rescue operations, is
emphasized. The thesis concludes with the 3D printing of the developed design, transitioning from theoretical approaches to practical application. This printing provides tangible and visible proof of the success of the methodologies employed, as well as the theoretical and technical analyses presented.