Контакты
ПРОмышленный дизайн корпуса электронного устройства
GNSS + обработчик данных для дрона DJI phantom 4
Задача: создать корпус для электроники и антенны, который позволит удобно устанавливать, пользоваться и переносить в стандартном кейсе дрон вместе с навесным оборудованием. Изменить с решения "на коленке" в коммерческий продукт
Вводные данные
К нам обратился Заказчик, который занимается разработкой и продажей оборудования для лазерного сканирования и фотограмметрии — по сути, для оцифровки местности с высоким разрешением. Основное направление — дроны, используемые для работы с большими территориями.
Как и многие компании в этой сфере, часть решений собирается на базе готовых электронных компонентов. Ключевая ценность их продуктов формируется не только электроникой, но и тем, насколько удобно и корректно это оборудование интегрируется в реальную эксплуатацию.

Задача
Наша задача заключалась в создании промышленого дизайна, инжиниринга и прототипирования навесного оборудования, а именно корпуса GNSS-антенны и узла крепления для обработчика данных, который устанавливается на уже серийный квадрокоптер dji phantom 4.

Ключевым требованием было точное позиционирование антенны. Ее ось должна совпадать с поворотными осями и камерой дрона. Даже небольшое смещение напрямую влияло на итоговую точность работы всей системы.

Существущее оборудование

Заказчик передал корпус 4-го фантома и внутренне оборудование, которое должно разместиться в корпусе разрабатываемого устройства. При общении утвердили место, куда будем располагать корпус. Также важным требованием было уложиться в 100г максимальной суммарной массы нашего устройства в сборе. Т.е. на корпус у нас оставалось до 39 грам.
Далее первым делом оцифровываем все элементы, которые будут участвовать в разработке. Геометрия корпуса дрона очень важна, поэтому ее отсканировали с достаточной точностью. Остальные компоненты были оцифрованы старым дедовским способом - линейка, штанген-циркуль, перенос в 3д.
Итак, у нас есть достаточно точный корпус, накидываем на него трусы. Концепция была предварительно утверждена и нам был дан кард-бланш в плане дизайна, который здесь, кстати, весьма ограничен. Но еще более ограничено время, поэтому мы договорились, что делаем на свое усмотрение, убедившись, что поняли задачу правильно. Имеем предварительно утвержденную концепцию.
Ранее подготовленная концепция - это полигональная модель, она вообще-то не годится для производства и типовых операций, характерных для CAD проектирования. Но за счет соблюдения определенных правил, мы предварительно конвертируем в CAD прилегающую часть корпуса для предварительной проверки в жизни. И прежде чем углубляться в проектирование, проверяем этот элемент, чтобы исправить в случае ошибки сейчас, а не потом, иначе придется переделывать заново модель.
Убедившись на самом старте проектирования, что все подходит, спокойно продолжаем CAD моделирование в условиях жестких ограничений по габаритам. Дело в том, что устройство должно находясь на дроне спокойно умещаться в стандартный кейс. Снизу сильно подпирает пульт, да и вцелом места немного, учитывая, что комплектация уже предполагала компактное размещение. Из-за этой войны за каждый миллиметр, все-же пришлось несколько раз перепроеткировать значительную часть корпуса, откатываясь назад. Это специфика работы со сложными формами. Мы двигаемся от общего к частному. Когда уже сделаны детали, добавлена толщина стенки, сделана разбивка на части практически невозможно взять и изменить габариты корпуса, сохранив все детали.
Итак, основное проектирование готово. Теперь делаем первый полноценный прототип. Практика показывает, что крайне редко мы попадаем по всем параметрам хорошо с первого раза. Причем, для лучшего понимания делаем и fdm и фотополимерную печать. Проверяем, как оно в кейсе и сколько весит. Везде проходим.
Как правило, первый прототип показывает какие-то микрорегулировки, зазоры, размеры отверстий, где что-то упирается, а где не хватает. Этот раз не был исключением. Только не забываем эти изменения вносить в модель. Далее делаем второй прототип. Именно этот прототип поехал на выставку в Германию, едва успела подсохнуть краска. И там заказчик получил уже свои первые предпродажи.
А это уже серийная модель на дроне, которую заказчик использует на своем сайте для продажи.

Этот проект показал себя успешным в реальной эксплуатации. После нашей работы, заказчик внес лиь локальное дополнение в модель в районе логотипа, сделав углубление по рекомендации производителя. И еще была использована другая антенна. Все остальное осталось неизменным.
Особую радость и гордость вызывает тот факт, что продажи этого устройства превысили $1,5 млн.