Spécifications d’un drone sensoriel

Voici un article regroupant les spécifications pour fabriquer un drone multi-sensoriel.

Taille

le drone ne doit pas être dangereux. On part donc sur une taille de 110mm (diagonale entre les axes moteurs) mais la taille doit être modifiable.

Le drone se composera donc au moins de 2 pièces: le corps, les quatre nacelles.

Le corps aura quatre bras déjà inclus. On peut penser à avoir quatre bras amovibles.

Cette architecture est inspirée du drone de NetScott, déjà testé et permettant les acrobaties les plus folles tout en permettant des vols très lents.

Le drone obtenu doit être « non-coupant » c’est à dire que l’on peut mettre le doigt dans les hélices sans danger et sans avoir peur.

Couleurs – Lumières

La salle ou évolue le drone est blanche. Il faut donc privilégier les couleurs noir et blanc afin de travailler sur les contrastes.

Il faudra aussi placer deux LED rouges à l’avant et deux LED vertes à l’arrière pour le pilotage.

Tout autre système lumineux est possible dans la limite de la consommation

L’utilisation de systèmes de lumière passifs (azurants optique, phosporenscence) est aussi possible.

Style

Le style du drone tourne autour de ces mots clés :

  • Oeil
  • Surveillance
  • Visqueux
  • noir/blanc
  • Organique

L’électrique

Pour la partie électrique du drone ainsi que la partie contrôle, on part sur l’architecture du drone Whippy whoop de Kolergy.

Le moteur fait 20mm de long pour 8.5mm de diamètre. exemple ici

La seule différence vient de la taille de la batterie que l’on prend à 850mAh-1S-30C (pour le début… à affiner)

Partons sur un contrôleur Tiny F3 EVO adapté pour les moteurs brushed. Il a l’air encore assez populaire est trouvable pas trop cher.

Un soucis de contrôle intéressant est qu’il va falloir pourvoir changer d’adresse de drone, avec différents drones allumés sur scène. Il faut éviter qu’une télécommande soit appairée à deux drones en même temps.

Le son

La particularité de ce drone est qu’il fera appel à diverses technologies acoustiques.

Les hélices devront être imprimées afin d’obtenir un profil sonore spécifique. On peut penser à un profil modifié en nageoire de baleine ou en barbule de chouette. On peut aussi penser à faire une helice creuse « flûte ». Le son créé par l’hélice aura une harmonique fondamentale dont la fréquence sera fonction de la vitesse de rotation et du nombre de pâles. (il sera donc fonction du KV du moteur et du poids du drone à l’équilibre). Un outil générique de synthèse d’hélice peut être intéressant (sous OnShape ?)

L’hélice pourra être plus ou moins proche du bras du drone. Si le bras est très proche, ce bras va perturber l’écoulement de l’air sous le drone pour former un vortex qui va résonner à un fréquence plus aiguë. La forme de la poutre n’a pas d’importance.

On peut aussi créer des vibrations à travers le drone en ajoutant de manière volontaire un déséquilibre sur les hélices. Si les quatre hélices sont désaxées, il peut être intéressant de voir l’influence sur la phase.

Enfin, un autre axe acoustique est d’intégrer au drone un résonateur de Helmholtz c’est à dire une sorte de caisse de résonance, doublée d’une sorte de flûte. Les bras du drone font donc office de flûte et la cavité centrale de résonateur. Le drone peut aussi être posé violemment au sol afin de heurter cette cavité. Cela permet de faire des percussions.

Pour dire simple, on va mettre un Ocarina dans le drone.

On a affaire à un design itératif ici puisque le design de la cavité dépend de la note à entretenir, qui dépend de la vitesse des moteurs qui dépend de la masse qui dépend de la cavité…

Pour info, il existe des flûtes indiennes dites flûtes drones :

moderndroneflute

Outil de design

Il faut que le design du drone soit entièrement accessible sans barrières. Le logiciel choisi est OnShape qui est un logiciel en ligne, gratuit et très simple d’utilisation.

Le design du drone sera centralisé sur cette page publique sur OnShape.

 

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