智能避障跟拍無人飛行器設(shè)計

馮婧娟

摘 要：無人機(jī)行業(yè)代表著中國創(chuàng)造中一個較為重要的里程碑，從初始的高空攝像和錄像，到農(nóng)業(yè)農(nóng)作物檢測與輔助耕種，再到如今多種樣的場景使用。雖然無人機(jī)應(yīng)用如此的廣，但是其并沒有被普及，卻是在常人眼中可望不可及的，這要歸因于無人機(jī)的技術(shù)含量較其他電子產(chǎn)品高一些，無人機(jī)是在空中飛行的，其安全性也是需要謹(jǐn)慎考慮的。再加上無人機(jī)飛行操作的復(fù)雜性，導(dǎo)致了常人對其一知半解。所以我的研究將會結(jié)合可穿戴設(shè)備，將其與無人機(jī)相結(jié)合，把復(fù)雜的操作通過設(shè)計與技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，讓無人機(jī)操控起來更加簡單方便，安全性更加可靠，使極限運(yùn)動愛好者等無法分神操控?zé)o人機(jī)的人也能夠使用無人機(jī)航拍。讓無人機(jī)切實地融入我們的生活中，為我們服務(wù)。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；可穿戴設(shè)備；極限運(yùn)動愛好者；簡單操控便攜

中圖分類號：V279 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1005-5312（2017）23-0279-01

一、設(shè)計調(diào)研

無人機(jī)是2015年度最火爆的科技行業(yè)之一，其應(yīng)用的領(lǐng)域范圍越來越廣，其中包括：航拍、運(yùn)輸、檢測等方面。

1.快遞行業(yè)：國內(nèi)順豐也先后投資極飛科技、智航等公司研發(fā)無人機(jī)送快遞，而京東在近期也爆出其研發(fā)的無人機(jī)已經(jīng)申請到了多個縣的飛行權(quán)，將會在近期進(jìn)行試飛測試。

2.檢測行業(yè)：石油檢測、電力監(jiān)測等面積廣的檢測項目，用人力去檢測的話既效率低下，成本有昂貴，是非常不可取的。

3.災(zāi)后救援：無人機(jī)救援可以突破空間和地勢的限制，能夠在事發(fā)的第一時間達(dá)到救援現(xiàn)場。消防方面無人機(jī)進(jìn)行噴水滅火也得以應(yīng)用，能夠減少人員傷亡。

隨著無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展，人們對空中的追求欲望越來越高，而影視界也正好抓住了這個切入點，運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行拍攝電影，給觀眾呈現(xiàn)出不一樣的觀賞角度。用無人機(jī)進(jìn)行航拍能夠大量減少以前直升機(jī)載人航拍的成本和拍攝難度。

四旋翼無人機(jī)內(nèi)部構(gòu)成原理圖，基本可以歸納為是由飛行控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、傳感器、動力系統(tǒng)、攝像設(shè)備、能量系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)這七大塊組成。

當(dāng)今的無人機(jī)存在著操作復(fù)雜、流程繁重的問題。而遙控器的復(fù)雜性設(shè)計，使很多初學(xué)者看到遙控器密密麻麻的檔位、按鍵就不敢下手，造成初學(xué)者的心理緊張，這也是造成飛行出現(xiàn)錯誤的原因之一。由于大部分人是沒有拍攝基礎(chǔ)的，拍攝出來的視頻往往是不具備美感的。加上對無人機(jī)操作的不熟練，難以把控航拍出來視頻的質(zhì)量，很有可能無人機(jī)是否對準(zhǔn)人都是一件很困難的事情。

當(dāng)遙控?zé)o人機(jī)者處于運(yùn)動狀態(tài)，拍攝和遙控更是一件災(zāi)難性的事情?，F(xiàn)如今很多人喜歡極限運(yùn)動，而做極限運(yùn)動時因其危險性，需要全神貫注，不能有一點分心，更別說還要分出一部分精力來遙控?zé)o人機(jī)航拍。但是若不航拍下來，這段自豪而又充滿挑戰(zhàn)的事情卻會因此而留下一部分遺憾。

二、設(shè)計選題

調(diào)研結(jié)果顯示，現(xiàn)有航拍無人機(jī)存在缺乏智能化、操作復(fù)雜、體積大、拍攝效果差、特定環(huán)境使用困難等問題。智能化，無人機(jī)作為“空中機(jī)器人”應(yīng)該是集智能于一身的產(chǎn)物。簡單操作，無人機(jī)普及使用，一定要做到簡化操作，合理簡單的操作流程是普及無人機(jī)的前提之一，也能降低因操作不當(dāng)而炸機(jī)的幾率。體積大，外出時大多數(shù)會帶一些生活必用品，所以多余的空間往往是少之又少。便攜則是比較重要的問題。特定環(huán)境，特定的使用環(huán)境，導(dǎo)致設(shè)計的多樣性。而不同的使用人群也會影響設(shè)計的風(fēng)格。

三、設(shè)計分析

不難發(fā)現(xiàn)，這樣的無人機(jī)與常規(guī)無人機(jī)是有所不同的，所以它的使用人群也將是一些特定人群。極限運(yùn)動的環(huán)境一般為比較惡劣，例如：懸崖峭壁、雪地等有挑戰(zhàn)性的環(huán)境而環(huán)境也是較為特定的，其場地對完成度、安全性、強(qiáng)度耐久性、功能性、材質(zhì)等要求也是非常之高，同時其環(huán)境顏色也是較為單一。

產(chǎn)品功能的實用性在工業(yè)設(shè)計中是最基本的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)則，也是衡量一款工業(yè)產(chǎn)品好壞的一項重要標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品的功能在使用情況中，可以根據(jù)優(yōu)先級來分為主要功能和輔助功能等多層次的功能分配。在實現(xiàn)功能需求的前提下，也應(yīng)該注意使用流程的合理性與易用性。

智能避障與跟拍，在做極限運(yùn)動時，無法進(jìn)行遙控器操作，智能避障與跟拍可以避免極限運(yùn)動者分心，也能在無人機(jī)遇到障礙物的情況下通過紅外探測裝置檢測到，以避開障礙物。簡單的操作流程可以降低無人機(jī)使用的門檻，讓更多人體驗無人機(jī)飛行的樂趣，同時也可以消除使用者心理的緊張性；做極限運(yùn)動時一般為輕裝上陣，所以這款無人機(jī)應(yīng)為便攜性較高的產(chǎn)品。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的審美水平也逐漸提高，一味的強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品功能的強(qiáng)大與實用性的時代已經(jīng)漸漸消去，集功能實用、造型美學(xué)等于一身的產(chǎn)品才算得上是很正的好產(chǎn)品。在如今這個追求物質(zhì)與精神雙重需求的時代中，消費(fèi)者越來越注重于產(chǎn)品功能與造型美學(xué)的合理融合性。這就要求無人機(jī)在設(shè)計中除了要實現(xiàn)極限運(yùn)動時所需要的基本功能外，還要在造型美學(xué)上有一定的研究與體現(xiàn)。

四、結(jié)語

科技創(chuàng)新引導(dǎo)社會的進(jìn)步與發(fā)展，人們追求科技發(fā)展的同時，其審美水平和對美的產(chǎn)品最求也逐漸發(fā)生著變化，這也導(dǎo)致從原來純機(jī)械框架式的產(chǎn)品逐漸發(fā)展到產(chǎn)品外觀風(fēng)格鮮明。而無人機(jī)的設(shè)計正好驗證了這個過程，從框架式簡單的多旋翼，發(fā)展到了如今具有設(shè)計理念的工業(yè)產(chǎn)品。筆者發(fā)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計不僅僅是做一個好看的外觀這么簡單的事情。無論從產(chǎn)定位還是方案呈現(xiàn)，加工工藝還是功能元件選配，甚至市場銷售也是需要設(shè)計層層參與的。沒有一個產(chǎn)品是完美的，只有不斷的去推敲、去完善，才能讓這個產(chǎn)品一步一步的更加完美。endprint