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Comment les drones imprimés en 3D peuvent-ils transformer notre société ?

Publié le 15 juin 2020 par Mélanie R.
drones imprimés en 3D

Aujourd’hui, l’acquisition d’un drone traditionnel peut représenter un investissement important pour obtenir un appareil de qualité avec de multiples fonctionnalités, certaines d’entre elles inexploitées d’ailleurs. Cependant, l’industrie de fabrication additive a fait de grands progrès, au point que tout utilisateur disposant d’une imprimante 3D est capable de créer son propre drone personnalisé. C’est un duo gagnant : les drones imprimés en 3D possèdent de nombreux avantages attrayants pour beaucoup d’industries, leur permettant notamment d’atteindre des zones pratiquement inaccessibles aux humains. Il existe bien évidemment différents types de drones imprimés en 3D, que ce soit des plus petits utilisés en tant que gadget, ou des plus sophistiqués conçus pour le secteur de la défense.

L’avantage d’utiliser cette technologie pour la création de drones est que presque chaque partie de l’assemblage peut être imprimée en 3D, à l’exception des composants électroniques. Il s’agit des hélices, du cadre, des supports d’antenne, des protections d’hélice, du logement de la batterie ou même du train d’atterrissage. Grâce aux technologies 3D, les pièces peuvent être fabriquées rapidement, facilement testées et modifiées en cas de besoin. Il ne fait non plus aucun doute que le processus de fabrication additive permet de réduire les coûts de production, contrairement aux méthodes plus  traditionnelles. Tous ces avantages ont permis aux drones imprimés en 3D de passer du statut de gadget à celui d’outils adoptés dans de multiples domaines, que ce soit pour les amateurs ou des sociétés commerciales. Mais quels sont justement les domaines d’application de ces drones imprimés en 3D ?

Les drones 3D dans le secteur de l’éducation

Développer ses propres drones en utilisant l’impression 3D est un moyen très interactif d’apprendre la technologie. C’est pourquoi cette pratique commence à être utilisée dans l’éducation, dans le cadre d’un programme d’apprentissage où les élèves découvrent le fonctionnement des nouvelles technologies, tout en développant leur imagination. Pour faciliter l’intégration de cet apprentissage, il existe des entreprises telles que Bonadrone, une start-up espagnole qui propose des drones en kits à imprimer en 3D. Josep Tomàs Vergés, CEO de Bonadrone, affirme : « On retrouve l’impression 3D dès le début et ce, tout le long du projet Bonadrone. Avec ces robots en kit, nous voulions donner aux étudiants les moyens de créer et de concevoir leur propre drone à partir de rien, en leur faisant apprendre tous les composants et pièces électroniques qui le constituent.« 

Presque toutes les pièces du drone peuvent être imprimées en 3D, à l’exception des composants électroniques

Parallèlement à cette entreprise, il existe des sites web comme Cults3D qui proposent des fichiers STL avec différents modèles de drones à créer avec une imprimante 3D. Vous trouverez ici plusieurs modèles de drones en open source et totalement gratuits à imprimer, ainsi que des avions téléguidés, des pièces détachées, des propulseurs, des protecteurs de pièces… Une façon de découvrir et d’apprendre les bases de la technologie en autodidacte !

Augmenter la sécurité dans les villes

Un autre domaine dans lequel l’utilisation de l’impression 3D pour créer des drones est très intéressante est celui de la sécurité publique. General Drones est une société espagnole spécialisée dans la fabrication de drones d’urgence, qui fournit une assistance et une formation aux pilotes et aux instructeurs. L’entreprise utilise la technologie FDM pour créer le « Auxdron Lifeguard« , capable de surveiller et de contrôler les plages grâce à sa rapidité d’intervention. En cas de danger, la technologie du drone permet d’évaluer, de positionner la victime et d’intervenir pour accélérer le sauvetage. Il est également capable de détecter divers risques pour les baigneurs, comme la présence de méduses ou d’autres animaux dangereux. Le drone est conçu pour résister à des conditions climatiques extrêmes en cas de vent, pluie, fortes chaleurs mais aussi au sable et au sel. Tout le monde peut ainsi profiter de la côte sans aucun souci !

Nous pouvons également citer les Perdix, des drones de combat autonomes développés par l’armée américaine. Elle a eu recours à la fabrication additive pour produire les premiers prototypes et concevoir des drones capables de voler en formation et de communiquer entre eux pour prendre des décisions de façon autonome. William Roper, de l’OCS, déclare : « Les Perdix ne sont pas des êtres synchronisés préprogrammés : c’est un organisme collectif qui partage un cerveau pour prendre des décisions et qui s’adapte à son environnement comme un essaim d’abeilles dans la nature. Etant donné que chaque Perdix communique et collabore avec n’importe quel autre Perdix, le groupe n’a pas de leader et peut facilement s’adapter à d’autres drones intégrant l’équipe. » Les drones Perdix peuvent être utilisés pour surveiller les périmètres et brouiller les radars ennemis. Suite à ce projet réussi, la marine américaine a déjà augmenté son budget pour développer des prototypes plus complexes.

Le drone Auxdron (crédits photo :General Drones)

Les drones imprimés en 3D au service des commerçants

De par leur capacité à agir en toute autonomie, les drones imprimés en 3D peuvent avoir une valeur ajoutée pour beaucoup de commerçants, notamment lorsqu’il s’agit de livrer des produits rapidement. Il ne s’agit pas bien évidemment de colis lourds et encombrants quoi qu’un des derniers développements est capable de soulever jusqu’à 13 kilos. Baptisé Lidardone XL, il a été conçu par l’entreprise Aeromedia qui se consacre à la fourniture de services industriels et audiovisuels. Le drone a une autonomie de 25 à 45 minutes, selon le poids qu’il porte. Ce prototype pourrait être utilisé dans de nombreux magasins ou industries pour transporter de lourdes charges et accélérer l’activité. Aquilino Abeal, associé gérant d’Aeromedia, a commenté : « Nous utilisons des matériaux de la plus haute qualité, le principal étant la fibre de carbone. Cela permet au Lidardrone XL d’augmenter le compromis entre le poids et la résistance. » Pour cette raison, le drone est capable de travailler dans des conditions défavorables de pluie et de vent.

Il y a quelques années, la marque de fast food Domino’s avait fait beaucoup de bruit en collaborant avec Flirtey dans la création de son drone capable de livrer des pizzas à domicile. Baptisé « Dru », le drone est léger et autonome, fait d’aluminium et de nombreuses fibres et de composants imprimés en 3D. L’appareil intègre un système GPS pour effectuer les livraisons, et doit respecter les règles et réglementations aériennes imposées aux avions sans pilote. Bien que cela semble fou, ce système a déjà été mis en place pour certains services.

drones imprimés en 3D

Le drone DRU peut livrer vous livrer votre pizza

Les autres secteurs d’application

Les drones imprimés en 3D peuvent aussi être utilisés dans d’autres activités plus ludiques, comme les sociétés UVify et Nano-Racing, qui développent des drones 3D pour participer à des courses aériennes. D’autre part, il existe des drones et des machines volantes qui, avec la technologie robotique, sont capables de scanner et d’imprimer en 3D dans le but de contribuer à la construction et à la réparation de nos routes. Cette incroyable idée de villes auto-réparables est déjà une réalité grâce au projet de l’université de Leeds ou, par exemple, à l’imprimante volante 3D de la société DediBot. Baptisée Fly Elephant, c’est la première machine qui imprime des structures en 3D tout en volant dans les airs. Ces deux projets pourraient permettre d’identifier les imperfections des villes, de les réparer ou même de les intégrer dans des projets de construction de bâtiments.

drones imprimés en 3D

A gauche, un des drones UVify ; à droite, le drone Fly Elephant de DediBot

Comment concevoir son propre drone imprimé en 3D ?

Quand il s’agit d’imprimer en 3D son drone, l’élément clé est le matériau utilisé. Face à la multitude des solutions qui existent sur le marché de la fabrication additive, il est essentiel d’en trouver un qui corresponde aux besoins et aux possibilités du drone. Ce choix est vital, car plus il est lourd, plus la batterie sera utilisée et plus le temps de vol sera court. Sachant cela, et en fonction de la fonctionnalité que les appareils auront, nous choisirons un matériau ou un autre. De plus, pour augmenter la résistance et réduire le poids, vous pouvez toujours choisir de renforcer les matériaux avec des fibres composites.

Le PLA est surtout utilisé par ceux qui se lancent dans le monde de l’impression 3D. Sa principale caractéristique est d’être un matériau inodore et bon marché, avec une multitude de couleurs disponibles, bien que son principal inconvénient soit qu’il ne résiste pas aux températures élevées. D’autre part, nous trouvons l’ABS, un polymère similaire au PLA en termes de coût et de disponibilité, bien que beaucoup plus efficace. Ce matériau est plus résistant, ainsi que plus léger, mais il faut avoir une imprimante 3D dotée d’un plateau chauffant car le thermoplastique a tendance à se décoller et à rétrécir au contact de l’air. Si on regarde d’autres options plus complexes, le PETG est un polymère stable et résistant aux chocs, mais il est assez lourd et coûteux à imprimer. Les matériaux TPU se caractérisent eux par leur flexibilité et l’absorption des vibrations. Enfin, le nylon est un polymère léger, incroyablement solide et résistant à la température, mais difficile à imprimer.

Le choix du matériau influencera les performances de votre drone

Une fois que vous avez choisi le matériau le plus approprié pour votre projet, l’étape suivante consisterait à acquérir un fichier STL avec le modèle du drone à imprimer. Nombreux sont les sites web qui proposent des modèles gratuits pour l’impression 3D. Une fois le modèle et les pièces imprimés, il ne vous reste plus qu’à les assembler et à ajouter les composants électroniques pour donner vie à votre drone. Qu’attendez-vous pour fabriquer le vôtre ?

Que pensez-vous des drones imprimés en 3D ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !

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