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Skydio guida l’industria dei droni a volo autonomo con Formlabs

Come Skydio guida l’industria dei droni a volo autonomo con l’aiuto di Formlabs

I droni a volo autonomo di Skydio volano su un impianto industriale.

Skydio è un’azienda statunitense leader nella creazione di droni a volo autonomo.

I team di modellazione e ingegnerizzazione di Skydio si affidano alle stampanti stereolitografiche (SLA) Formlabs Form 3+, con cui non soltanto eseguono test funzionali, ma realizzano anche utensili e attrezzature, sfruttando la vasta gamma di materiali offerti da Formlabs.

Cosa distingue Skydio dai suoi concorrenti

Agli albori dell’industria dei droni, gli UAS, talvolta definiti veicoli aerei senza conducente (UAV), richiedevano un pilota remoto.

Per facilitare una connessione affidabile, il conducente doveva essere fisicamente vicino al drone, limitandone quindi l’efficacia.

Negli ultimi anni, le aziende produttrici di droni hanno iniziato a integrare una certa dose di autonomia nei loro sistemi, sbloccando nuovi casi d’uso e consentendo ai droni di raccogliere maggiori informazioni.

Skydio ha anticipato la concorrenza concentrandosi sul miglioramento del software, introducendo un sistema di volo totalmente autonomo.

“Normalmente, pilotare un drone richiede molta abilità. Con i droni tradizionali, si verificano molti incidenti o i video registrati sono molto scadenti.
I nostri droni navigano invece in modo intelligente e seguono automaticamente il soggetto.”

Eric WeinhofferSenior Hardware Development Specialist

Questo livello di autonomia apre un mondo di nuove opportunità.

I droni contribuiscono a realizzare rilievi curati e ad analizzare e monitorare siti civili e industriali senza l’investimento di ulteriori risorse.

Siccome i droni sono usati molte volte in aree difficili da raggiungere, le macchine di Skydio devono essere resistenti.

Come trovare un compromesso costante tra dimensioni e range

Il team di Skydio fa affidamento su un esercito di stampanti 3D Form 3+.

Per realizzare i suoi droni, Skydio deve lavorare su buoni compromessi.

I droni robusti non riescono a volare a lungo come i droni leggeri. I droni leggeri, tuttavia, non hanno la forza di calcolo necessaria a lavorare in modo autonomo, ma l’aggiunta di tutte le funzioni di calcolo necessarie per il volo autonomo aggiunge massa e influisce conseguentemente sulla durata del volo.

Si tratta di una serie costante di modifiche, di aggiustamenti incrementali e di test funzionali.

Per aggiungere modifiche alla geometria dei modelli e verificarne gli effetti sulla durata del volo o sulla resistenza agli urti, i team hardware avviano le stampanti affinché lavorino durante la notte.

Grazie anche alle stampanti Formlabs, Skydio riesce a realizzare e iterare l’hardware abbastanza velocemente da rispettare scadenze molto strette e aggiudicarsi contratti notevoli.

“Non avevamo il controllo sulla data di consegna.
Quindi, era fondamentale sviluppare insieme l'hardware e il software.
I tempi di realizzazione erano molto limitanti, ma la stampante Form 3+ ha funzionato immediatamente senza subire mai interruzioni.”

Eric WeinhofferSenior Hardware Development Specialist

Finalizzare e testare progetti

In un ambiente di collaudo esterno richiesto durante i concorsi, è fondamentale disporre di parti di riserva che simulino correttamente la robustezza e la durata, nonché la resistenza e la rigidità dei modelli creati a iniezione o lavorati.

Skydio utilizza la Rigid 4000 Resin per la sua resistenza al calore, agli urti e alla trazione, mentre la Tough 2000 Resin è esteticamente molto simile ai materiali stampati a iniezione.

La chiarezza della Clear Resin è fondamentale durante le fasi di analisi, in cui viene valutato come sono instradati i cavi nei droni ad alta densità elettronica.

Per testare funzionalmente nuove guarnizioni e sigilli, i team utilizzeranno la Elastic Resin o la Durable Resin.

“Le stampanti Formlabs consentono ai nostri designer e ingegneri di avere un'idea dell'estetica e delle caratteristiche tecniche e meccaniche della parte finale.
La possibilità di avvicinarsi così tanto al risultato finale è estremamente vantaggiosa.”

Eric WeinhofferSenior Hardware Development Specialist

Creare fissaggi da usare in test funzionali

Il team realizza componenti dei droni sulle stampanti Form 3+, sfruttando la resistenza meccanica della resina Rigid 4000 o la resistenza agli urti della resina Tough 2000.

Ma non solo.

Durante la fase di test delle radiofrequenze (RF), il team deve collocare le parti del drone in una camera di misurazione dell’antenna che elimina le onde radio esterne.

I componenti da testare vanno fissati su una piattaforma rotante, ma i ganci non possono essere realizzati in metallo, altrimenti rischiano di verificarsi delle interferenze.

Weinhoffer ha progettato una struttura in resina Rigid 4000 per fissarla alla camera e mantenere le antenne nell’allineamento corretto per i test.

La facilità d’uso aumenta le occasioni di utilizzo

Parte dell’attrattiva di Skydio per una vasta gamma di settori e clienti è l’accessibilità e la facilità d’uso.

Il volo autonomo è, infatti, estremamente avanzato.

Le forze dell’ordine possono concentrarsi sulla raccolta di informazioni sulle scene del crimine invece di concentrarsi sul volo e i conglomerati edili riescono a usare il drone senza preoccuparsi di eventuali lacune nelle analisi.

Weinhoffer usa la stessa filosofia anche per la stampa 3D: se non è una tecnologia accessibile, non sta dimostrando il suo valore in laboratorio.

“Le stampanti Formlabs sono molto facili da usare.
Aggiungere altre Form 3+ e dare ai nostri team di ingegneri ancora maggiore libertà di movimento è estremamente importante per noi.”

Eric WeinhofferSenior Hardware Development Specialist

Con l’ampliamento delle linee di prodotti e la creazione di soluzioni customizzate, la stampa 3D è diventata un valido alleato, che ha consentito ai team hardware di sostenere il ritmo incalzante del software.

Trovi l’articolo originale sul blog di Formlabs.

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