智能避障跟拍無人飛行器設(shè)計

馮婧娟

摘 要：無人機行業(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，這要歸因于無人機的技術(shù)含量較其他電子產(chǎn)品高一些，無人機是在空中飛行的，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，將其與無人機相結(jié)合，把復(fù)雜的操作通過設(shè)計與技術(shù)進行優(yōu)化，讓無人機操控起來更加簡單方便，安全性更加可靠，使極限運動愛好者等無法分神操控?zé)o人機的人也能夠使用無人機航拍。讓無人機切實地融入我們的生活中，為我們服務(wù)。

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

中圖分類號：V279 文獻標(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)無人機送快遞，而京東在近期也爆出其研發(fā)的無人機已經(jīng)申請到了多個縣的飛行權(quán)，將會在近期進行試飛測試。

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)的第一時間達到救援現(xiàn)場。消防方面無人機進行噴水滅火也得以應(yīng)用，能夠減少人員傷亡。

隨著無人機行業(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，運用無人機進行拍攝電影，給觀眾呈現(xiàn)出不一樣的觀賞角度。用無人機進行航拍能夠大量減少以前直升機載人航拍的成本和拍攝難度。

四旋翼無人機內(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，很有可能無人機是否對準(zhǔn)人都是一件很困難的事情。

當(dāng)遙控?zé)o人機者處于運動狀態(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動，而做極限運動時因其危險性，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，無人機作為“空中機器人”應(yīng)該是集智能于一身的產(chǎn)物。簡單操作，無人機普及使用，一定要做到簡化操作，合理簡單的操作流程是普及無人機的前提之一，也能降低因操作不當(dāng)而炸機的幾率。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)，這樣的無人機與常規(guī)無人機是有所不同的，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，在做極限運動時，無法進行遙控器操作，智能避障與跟拍可以避免極限運動者分心，也能在無人機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使用的門檻，讓更多人體驗無人機飛行的樂趣，同時也可以消除使用者心理的緊張性；做極限運動時一般為輕裝上陣，所以這款無人機應(yīng)為便攜性較高的產(chǎn)品。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的審美水平也逐漸提高，一味的強調(diào)產(chǎn)品功能的強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。這就要求無人機在設(shè)計中除了要實現(xiàn)極限運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