Diseño de un chasis de un cuadricóptero mediante técnicas de diseño generativo

Abstract

[ES] El desarrollo de drones está experimentando una constante evolución y su futuro está garantizado en una gran variedad de campos, desde tareas como mensajería hasta su uso en misiones militares con requisitos exigentes. En consecuencia, surge continuamente la necesidad de optimizar estos vehículos aéreos no tripulados para obtener así la mayor eficiencia posible. En este contexto, se pretende realizar un diseño eficiente del chasis de un cuadricóptero, de forma que cuente con un equipo robusto y ligero que soporte el equipo de filmación que lleva incorporado. Para ello, en una primera instancia, se seleccionan los componentes del dron atendiendo factores como, su autonomía, resistencia y maniobrabilidad para su correcta aplicación. Después, dentro del proceso de diseño, se harán uso de técnicas avanzadas como el diseño generativo de Autodesk Fusion 360, con el fin de obtener una geometría válida de masa reducida y así, en última instancia, poder evaluar su calidad y resistencia minuciosamente asegurándose del cumplimiento de requisitos de vuelo y seguridad a través de un software de cálculo como Ansys. Finalmente, se extraen las conclusiones de todo el proceso, desde el diseño del dron hasta el análisis de su comportamiento. Asimismo, se realiza un estudio del presupuesto del proyecto que incluye el coste de realización y su fabricación.

[EN] Drone development is undergoing constant evolution and its future is guaranteed in a wide variety of fields, from tasks such as messaging to their use in military missions with demanding requirements. Consequently, the need to optimize these unmanned aerial vehicles to obtain the greatest possible efficiency arises continuously. In this context, an efficient design of the chassis of a quadcopter is intended, so that it has a robust and light equipment that supports the filming equipment that it incorporates. To do this, in the first instance, the components of the drone are selected taking into account factors such as its autonomy, resistance and maneuverability for its correct application. Then, within the design process, advanced techniques such as the generative design of Autodesk Fusion 360 will be used, in order to obtain a valid geometry of reduced mass and thus, ultimately, to be able to evaluate its quality and resistance thoroughly, ensuring compliance with flight and safety requirements through calculation software such as Ansys. Finally, conclusions are drawn from the entire process, from the design of the drone to the analysis of its performance. A study of the project budget is also carried out, including the cost of its implementation and manufacture.

[CA] El desenvolupament de drones està experimentant una constant evolució i el seu futur està garantit en una gran varietat de camps, des de tasques com a missatgeria fins al seu ús en missions militars amb requisits exigents. En conseqüència, sorgeix contínuament la necessitat d'optimitzar aquests vehicles aeris no tripulats per obtenir així la màxima eficiència possible. En aquest context, es pretén fer un disseny eficient del xassís d'un quadricòpter, de manera que tingui un equip robust i lleuger que suporti l'equip de filmació que porta incorporat. Per això, en una primera instància, se seleccionen els components del dron atenent factors com, la seva autonomia, resistència i maniobrabilitat per a la seva correcta aplicació. Després, dins del procés de disseny, es faran ús de tècniques avançades com el disseny generatiu d'Autodesk Fusion 360, per tal d'obtenir una geometria vàlida de massa reduïda i així, en última instància, poder avaluar-ne la qualitat i resistència minuciosament assegurant-se del compliment de requisits de vol i seguretat a través dun programari de càlcul com Ansys. Finalment, s'extreuen les conclusions de tot el procés, des del disseny del dron fins a l'anàlisi del comportament. Així mateix, es fa un estudi del pressupost del projecte que inclou el cost de realització i la seva fabricació.