صنع آلية أورنيثوبتر تحاكي الطائر

مرحباً بالجميع، أنا حالياً أدرس علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي في الجامعة، والأورنيثوبتر هو آلة طائرة تحاكي حركة رفرفة الأجنحة لدى الطيور لتحقيق الطيران، ولطالما كانت هذه الآلات المستوحاة من الطبيعة موضوعاً مثيراً لكل من المهندسين والهواة على حد سواء، وفي هذا المشروع سنقوم بتصميم ومحاكاة طائرة أورنيثوبتر تشبه الطائر باستخدام برنامج Fusion 360، وسوف أرشدكم عبر هذا المشروع من يدويات خطوة بخطوة كيفية تصميم نموذج ثلاثي الأبعاد، وضبط حركة الأجنحة، وإنتاج الرسوم المتحركة لعرض حركة الرفرفة الواقعية، ويعد هذا المشروع مثالي للمهتمين بالديناميكا الهوائية، والمحاكاة الحيوية، والتصميم الميكانيكي.

الدافع وراء المشروع

يجمع الأورنيثوبتر بين أناقة طيران الطيور وتحديات الهندسة الميكانيكية، وسوف يضيف هذا المشروع إلى خبراتك ما يلى:

1. استكشاف مبادئ المحاكاة الحيوية وتطبيقها على التصميم.
2. تعزيز مهاراتك في التصميم باستخدام الحاسوب (CAD) عبر إنشاء نماذج معقدة ذات مفاصل وظيفية.
3. محاكاة الحركة وفهم الآليات الكامنة وراء طيران الأجنحة المرفرفة.
4. تطوير مشروع مميز للاستخدام الشخصي أو الأكاديمي أو المهني.

• برنامج Fusion 360.
• جهاز كمبيوتر يستطيع تشغيل وعرض المحاكاة.

ولقد تمت إضافة جميع الملفات اللازمة هنا.

لتحميل ملف الأورنيثوبتر الإصدار 14.stl اضغط هنــا.

لتحميل ملف تصميم ترس كبير للأورنيثوبتر الإصدار 17.f3d اضغط هنــا.

لتحميل ملف تصميم جزء الأورنيثوبتر 3 الإصدار 2.f3d اضغط هنــا.

لتحميل ملف تصميم جزء الأورنيثوبتر 4 الإصدار 2.f3d اضغط هنــا.

لتحميل ملف تصميم جزء الأورنيثوبتر 5 الإصدار 2.f3d اضغط هنــا. 

لتحميل ملف تصميم جزء الأورنيثوبتر 7 الإصدار 3.f3d اضغط هنــا.

لتحميل ملف تصميم جزء الأورنيثوبتر 2 الإصدار 2.f3d اضغط هنــا.

ابدأ مشروعاً جديداً:

• افتح برنامج Fusion 360 وأنشئ مشروعاً جديداً لتصميم الأورنيثوبتر.

ابدأ في تصميم الهيكل:

• ارسم هيكل الطائرة ليشبه جسم الطائر، باستخدام الأشكال البيضاوية أو الأشكال الانسيابية.
• استخدم أداة البثق لإعطاء الرسم شكلًا ثلاثي الأبعاد.
• أضف نقاط اتصال للأجنحة، مثل فتحات المحاور أو الشقوق.
• صمم الجزء 1 و2 و3 و4، بالاضافة إلى اثنان من التروس المسننة المستقيمة كما هو موضح في الصور، وسوف تجد معلومات مفصلة حول القياسات موجودة في ملفات أجزاء f3d.

ابدأ في تصميم الأجنحة:

• ارسم دعائم/عظام الجناح لإنشاء الآلية.
• أضف نقطة ارتكاز عند قاعدة الجناح لتوصيله بالهيكل.
• انسخ تصميم الجناح عبر المحاكاة لإنشاء جناحين متطابقين، الأيمن والأيسر.

بإمكانك استخدام هذه الآلية لتصميم طائرك المفضل، إذ يمكنك تصميم جسم أي طائر وتجميع هذه الآلية، وسوف تطير كأنها حلم!

يمكنك تشغيلها باستخدام شريط مطاطي أو حتى محركات صغيرة.

نظراً لضيق الوقت، سأقوم بإضافة الجسم إلى الآلية قريباً!

جميع الأجزاء مرفقة لك لتجميعها وصنع أورنيثوبتر خاص بك.

إضافة المفاصل:

• استخدم أداة المفاصل لتوصيل الأجنحة بالجسم باستخدام المفاصل الدوارة لتوفير حركة الرفرفة.
• تأكد من أن المفاصل تسمح بالدوران الحر ضمن نطاق الحركة المطلوب.

تجميع المكونات:

1- الاستيراد وتحديد المواقع:

• قم باستيراد جميع الأجزاء إلى مساحة العمل الخاصة بالتجميع.
• ضع الأجنحة بشكل متماثل على جانبي الجسم.

2- اختبار التجميع:

• حرّك الأجنحة يدوياً للتأكد من أنها تدور بحرية دون أي تداخل أو عائق.

محاكاة حركة الأجنحة

1- افتح مساحة عمل الرسوم المتحركة:

• انتقل إلى مساحة العمل الخاصة بالرسوم المتحركة في برنامج Fusion 360. 

2- إنشاء الإطارات الرئيسية:

• حرك المؤشر الزمني إلى الزمن = 0 وضع الأجنحة في أعلى نقطة لها.
• أضف إطاراً رئيسياً لهذا الوضع.
• حرك المؤشر الزمني للأمام (مثلًا، الزمن = 0.5 ثانية) وضع الأجنحة في أدنى نقطة لها، ثم أضف إطاراً رئيسياً آخر.
• كرر هذه العملية لإنشاء دورة رفرفة كاملة.

3- ضبط التوقيت:

•  تأكد من أن حركة الأجنحة سلسة وواقعية عن طريق توزيع الإطارات الرئيسية بشكل مناسب.
• اختبر تشغيل الحركة وقم بضبطها حسب الحاجة.