基于天工CAD的“四轴多旋翼无人机”建模

作者：时超然  23级机械专业

学校：华中农业大学 工学院

一．摘要

【摘要】

天工CAD是一款广泛应用于工程设计领域的计算机辅助设计软件，它能够提供强大的绘图和设计功能，支持用户从简单的二维图形到复杂的三维模型的创建。软件界面直观，易于操作，同时具备良好的兼容性和扩展性，能够满足不同用户的专业需求，并提供必要的技术支持。学会应用它可以帮我们机械专业完成很多调试和工作，可以说是现代科技和机械专业的完美结合，经过一个学期的学习之后，我决定利用我所学的知识进行无人机的建模。

【关键词】天工CAD，三维模型，无人机

二．设计灵感

无人机在许多领域都发挥着不可取代的作用，而在无人机设计中，现代无人机的设计不仅限于功能性，其外观和形态同样重要。借鉴抽象艺术的流畅线条和大胆色彩，无人机的外观可以变得更加引人注目。例如，无人机的外壳可以采用具有未来感的金属质感，结合渐变色彩，使其在天空中飞行时，犹如一件移动的艺术品。此外，无人机的灯光设计也可以模仿舞台灯光效果，通过不同颜色和模式的灯光变换，增强其在夜间的识别度和美感。艺术与设计的融合，不仅提升了无人机的美学价值，还能激发用户的情感共鸣，使无人机成为科技与艺术完美结合的代表。无人机的形态多样，通过不同的组合形成了许多极具观赏性的作品。

我曾看过许多无人机的表演，许多不同形态的无人机让我对他的工作原理和应用产生了很大的兴趣，作为机械专业的学生，同时也关心它的具体构造。这次借由天工CAD建模的机会，我决定制作一个无人机模型，借此对无人机进行更为全面地了解。

我主要是参考网上无人机的照片和资料来建立模型，希望以后有机会能够在现实中接触到更多不同作用的无人机。

三．设计过程

（一）前期准备

我在网上找到了各种各样的无人机模型，参考这些我制作了一个简单的无人机参考模型。

  

（二）设计过程

1. 扇叶和支撑立柱

扇叶和支撑立柱主要应用了拉伸和除料，画出扇叶和立柱的形状，进行拉伸变换即可得到扇叶和支撑立柱。

2. 着陆支架和着陆下支架

着陆支架运用了导圆和相切等功能，再通过绘图和拉伸即可。着陆下支架通过扫描来实现绘制。

3. 底板和上板

底板和上板均通过拉伸和定位穿孔获得

4. 马达和电动机安装底板

马达和电动机安装底板通过拉伸和倒圆形成

5. 垫块和顶板

垫块和底板通过倒角和拉伸得到

6. 飞行手臂和连接件

7. 数据盒支撑板和电动机安装上板

电动机安装上板通过相切拉伸切除等操作完成

8. 装配

装配是自下而上，先装配好底座，在依次往上装配零件，使用重合，同轴心以及阵列等使装配体完全定义，最后再添加背景，就完成设计和建模了。

四．学习体会

在学习计算机绘图这门课程的过程中，我不仅学到了很多技术，而且还对计算机绘图产生了很大的兴趣。计算机绘图真的是一门神奇的课程，它可以把现实中的事物描绘在图纸上，也可以虚拟的事物用模型的方式呈现出来。上课的时候，主要内容就是做一些老师布置的模型作业，老师会从生活中很多小东西中获得灵感。让我们用软件把它模型化。这让我觉得这个软件它与现实的连接真的十分强大。
    第一节上课的时候，我们主要是要安装软件。本来我们是安装的教育版，但后来跟着视频做模型的时候有很多不方便的地方。后来又下了另一个版本，这样跟着视频做就顺利多了。在课后我们需要在慕课上观看视频并完成作业，就是跟着视频里的步骤来完成一些建模。于是在建模过程中不断的熟悉软件，使用软件。在一次次的练习中不断的变得熟练，也对软件有了更深的认识。
    在做建模的过程中，一开始真的觉得很困难。软件有很多功能，真的还挺复杂的，你需要你根据你的需求选择正确的功能才能做出想要的效果。我们的老师非常的有趣和循循善诱。她不仅会给我们讲很多关于软件的专业知识，同时还教我们如何生活。在上线下课的过程中，老师还请了班上的优秀同学来给我们做一些专业上的指导，告诉我们大学可以怎么度过，应该怎么准备。真的很感谢老师和这些学长学姐为我们提供的经验。
    在这门课程的教学上，我们学校也采取了慕课和线下相结合的方式。让学生有更大的自由度来学习。既让学生能够自主学习，又减轻了老师的压力。线下学习也是比较轻松和快乐的，令我印象深刻的是我们老师的教学方式，每次完成小任务，老师都会给一些小奖励:比如小饼干，小零食之类的。这些都让我发自内心的感受到了老师对我们的关爱和真心的希望我们能够好好发展的愿望。同时李老师也是一个很有童趣的人，会告诉我们要保持童心。记得六一儿童节那天，老师还给我们专门准备了六一儿童节的礼物，并告诉我们不要忘记童心，这样才能生活的更加快乐。在炎热的时候上课老师还为我们准备了雪糕，给我们送上了最温暖的最实际的关怀。除此之外，老师还鼓励我们去勇于尝试参加各种各样的活动和比赛，勇于挑战自己。
    老师所教我们的内容并不只限于这节课这门课程。她会告诉我们人生不只有考试，我们应该要多去享受生活。失败并不可怕，可怕的是不能重新开始。李老师总是笑着给我们上课，给我们很多包容，这些都让我感到由衷的幸福。很幸运能遇到这么好的老师，学到如此实用的课程。
    在课程的最后，在老师的帮助下我也制作了无人机来应用我所学过的知识。这种用自己的双手来创造东西的感觉让我感到非常满足，非常感谢老师的帮助和给予的机会。老师在上课中传达给我的人生哲理和理念，也让我变得更加勇敢。我现在可以更加勇敢的面对困难和挑战。非常感谢老师在精神上的引路。最后祝老师永远幸福，能够带出许多许多优秀的学生。