3D-Druck Die Drohne für jedermann

Redakteur: Katharina Juschkat

Die Freizeit-Drohne Bepob 2 soll bis zu 60 km/h schnell fliegen und Abstürze gut überstehen: Parrot hat erstmals zusammen mit CRP Technology eine Drohne entwickelt, deren Gerüst aus dem 3D-Drucker stammt.

Die Bebop 2 ist mit Sicherheitsfunktionen ausgestattet, um etwa die Landung zu vereinfachen. Auch Flughöhe und -radius sind eingeschränkt. Damit soll die Drohne besonders einfach zu fliegen sein.
Die Bebop 2 ist mit Sicherheitsfunktionen ausgestattet, um etwa die Landung zu vereinfachen. Auch Flughöhe und -radius sind eingeschränkt. Damit soll die Drohne besonders einfach zu fliegen sein.
(Bild: Parrot)

Verbundwerkstoffe aus dem 3D-Druck, die im Motorsport eingesetzt werden, um Fahrzeugteile oder Windkanäle zu konstruieren, können auch für Freizeitartikel verwendet werden. Das zeigt jetzt die Firma Parrot zusammen mit CRP Technology, die auf Basis des 3D-Drucks und Motorsporttechnik die Freizeitdrohne Bebop 2 konstruiert haben.

Das Projekt Bebop 2

Die von Henri Seydoux 1994 gegründete Firma Parrot brachte 2010 die AR-Drone auf den Markt – einen mittels Smartphone per Wi-Fi steuerbaren Quadrocopter, der mit einer eingebauten Kamera ausgestattet war. Seither hat Parrot weitere Drohnen und Minidrohnen auf den Markt gebracht. Die Bebop 2 ist die jüngste Drohne von Parrot und soll die perfekte Freizeitdrohne für jedermann sein.

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Bebop 2 ist eine leichte Drohne in kompakter Bauform. Die Drohne soll robust und zuverlässig sein und auch unter schwierigen Bedingungen leistungsfähig und wendig bleiben. Auch ohne vorherige Schulung soll sie steuerbar sein. Ausgestattet ist das Fluggerät mit sieben Sensoren, deren erfasste Daten von der Rechenleistung des Bordcomputers analysiert und zusammengeführt werden.

Klares Bild dank 3-Achsen-Stabilisierung

Die in die Drohne integrierte Frontkamera wurde speziell für die Bebop entwickelt. Der Pilot kann den Kamerawinkel digital um 180° verändern, indem er mit dem Finger über das Display der Steuer-Anwendung wischt. Eine digitale Stabilisationstechnologie soll stabile und klare Luftaufnahmen ermöglichen – unabhängig von den Bewegungen. Möglich macht das eine digitale 3-Achsen-Stabilisierung, die mit Algorithmen erfolgt.

Laut Hersteller ist die Drohne mit einer 2700 mAh Batterie ausgestattet, die bis zu 25 Flugminuten ermöglicht. Horizontal erreicht die kleine Drohne eine Geschwindigkeit von 18 m/s, vertikal, also aufsteigend, immerhin 6 m/s. Die Kamera soll wie in ihrem Vorgänger Bebop 1 mit einer Auflösung von 14 Megapixeln gute Luftbilder liefern können.

Mit Videobrille die Drohne live steuern

Eine Drohne zu fliegen, ist dennoch nicht immer einfach und ganz ungefährlich. Deshalb finden sich in der Bebop 2 auch einige Funktionen für die Flugsicherheit wie:

  • Eine Notfallfunktion, die die Motoren und die Propeller bei Berührung stoppt
  • Die Einschränkung der Flughöhe und des -radius
  • Die automatische „Return Home”-Funktion
  • Eine LED hinten am Fluggerät, um die Flugrichtung festzustellen, während auf Sicht gesteuert wird

Steuern kann man das Fluggerät über Tablet, Smartphone oder der zusätzlich erwerbbaren Fernbedienung Skycontroller. Per App soll es denkbar einfach sein, die Drohne am Himmel zu halten: Mit beiden Daumen lenkt man die Drohne in alle Richtungen, auf dem Bildschirm erscheint die Außensicht der Drohne. Wer es ausgefallener haben möchte, kann auch eine Videobrille an die Fernbedienung anschließen und live aus dem „Cockpit“ der Drohne blicken.

Die Zusammenarbeit mit CRP Technology

Um die Idee der neuen Drohne zu verwirklichen, hat sich das Unternehmen an CRP Technology gewendet. CRP stellt mithilfe der additiven Fertigung verschiedene Bauteile für den Motorsport und die Luft- und Raumfahrt her. Weltweit vertreibt das Unternehmen die Verbundwerkstoffe „Windform“, mit deren Hilfe auch das Gerüst der Drohne Bebop 2 gefertigt wurde.

Parrot entwickelte die endgültige Ausführung von Bebop 2 mit dem Verbundwerkstoff Windform GT. Für die Struktur der ersten Ausführung von Bebop 2 wurden Spritzteile aus glasfaserverstärktem Verbundwerkstoff auf Polyamid-Basis verwendet. Dann ging Parrot in Zusammenarbeit mit CRP Technology zur SLS Technologie über.

Vorteile gegenüber Spritzwerkzeugen:

  • Die Struktur verbessern, ohne Spritzwerkzeuge zu entwickeln, die mit hohen Kosten und langen Vorlaufzeiten verbunden sind
  • Die Verfahrensiteration beschleunigen
  • Produktionszeiten verbessern
  • Serienproduktion erleichtern
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Parrot verfolgte einen Entwicklungsansatz, der auf experimenteller Diagnose und FE-Modellbildung basierte. Ausgerichtet war die Entwicklung außerdem darauf, die Aufnahmequalität während des Flugs, die gewöhnlich durch die Vibration der Drohne beeinflusst wird, durch eine bessere Gestaltung zu verbessern. Durch die Konstruktion konnte zudem das Gewicht verringert werden. Im Speziellen sind die Hauptstruktur, also der zentrale Körper, und die Arme aus Windform GT gefertigt. Der Körper ist robust und flexibel und die Arme sind verstärkt.

Die Entwickler stellten fest, dass die Eigenfrequenzen der aus Windform GT hergestellten Bauteile denjenigen ähnlich sind, die aus glasfaserverstärktem Verbundwerkstoff auf Polyamid-Basis hergestellt werden. Mithilfe der FE-Methode konnte das Unternehmen die Entwicklungszeiten reduzieren. Zudem ist die Struktur der Drohne so konzipiert, dass sie sich gerade auch für Anfänger eignet – die robuste Bauweise soll häufige Abstürze ohne Schäden überstehen können. (kj)

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