智能避障跟拍无人飞行器设计

冯婧娟

摘 要：无人机行业代表着中国创造中一个较为重要的里程碑，从初始的高空摄像和录像，到农业农作物检测与辅助耕种，再到如今多种样的场景使用。虽然无人机应用如此的广，但是其并没有被普及，却是在常人眼中可望不可及的，这要归因于无人机的技术含量较其他电子产品高一些，无人机是在空中飞行的，其安全性也是需要谨慎考虑的。再加上无人机飞行操作的复杂性，导致了常人对其一知半解。所以我的研究将会结合可穿戴设备，将其与无人机相结合，把复杂的操作通过设计与技术进行优化，让无人机操控起来更加简单方便，安全性更加可靠，使极限运动爱好者等无法分神操控无人机的人也能够使用无人机航拍。让无人机切实地融入我们的生活中，为我们服务。

关键词：无人机；可穿戴设备；极限运动爱好者；简单操控便携

中图分类号：V279 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2017）23-0279-01

一、设计调研

无人机是2015年度最火爆的科技行业之一，其应用的领域范围越来越广，其中包括：航拍、运输、检测等方面。

1.快递行业：国内顺丰也先后投资极飞科技、智航等公司研发无人机送快递，而京东在近期也爆出其研发的无人机已经申请到了多个县的飞行权，将会在近期进行试飞测试。

2.检测行业：石油检测、电力监测等面积广的检测项目，用人力去检测的话既效率低下，成本有昂贵，是非常不可取的。

3.灾后救援：无人机救援可以突破空间和地势的限制，能够在事发的第一时间达到救援现场。消防方面无人机进行喷水灭火也得以应用，能够减少人员伤亡。

随着无人机行业的发展，人们对空中的追求欲望越来越高，而影视界也正好抓住了这个切入点，运用无人机进行拍摄电影，给观众呈现出不一样的观赏角度。用无人机进行航拍能够大量减少以前直升机载人航拍的成本和拍摄难度。

四旋翼无人机内部构成原理图，基本可以归纳为是由飞行控制系统、导航系统、传感器、动力系统、摄像设备、能量系统、地面控制系统这七大块组成。

当今的无人机存在着操作复杂、流程繁重的问题。而遥控器的复杂性设计，使很多初学者看到遥控器密密麻麻的档位、按键就不敢下手，造成初学者的心理紧张，这也是造成飞行出现错误的原因之一。由于大部分人是没有拍摄基础的，拍摄出来的视频往往是不具备美感的。加上对无人机操作的不熟练，难以把控航拍出来视频的質量，很有可能无人机是否对准人都是一件很困难的事情。

当遥控无人机者处于运动状态，拍摄和遥控更是一件灾难性的事情。现如今很多人喜欢极限运动，而做极限运动时因其危险性，需要全神贯注，不能有一点分心，更别说还要分出一部分精力来遥控无人机航拍。但是若不航拍下来，这段自豪而又充满挑战的事情却会因此而留下一部分遗憾。

二、设计选题

调研结果显示，现有航拍无人机存在缺乏智能化、操作复杂、体积大、拍摄效果差、特定环境使用困难等问题。智能化，无人机作为“空中机器人”应该是集智能于一身的产物。简单操作，无人机普及使用，一定要做到简化操作，合理简单的操作流程是普及无人机的前提之一，也能降低因操作不当而炸机的几率。体积大，外出时大多数会带一些生活必用品，所以多余的空间往往是少之又少。便携则是比较重要的问题。特定环境，特定的使用环境，导致设计的多样性。而不同的使用人群也会影响设计的风格。

三、设计分析

不难发现，这样的无人机与常规无人机是有所不同的，所以它的使用人群也将是一些特定人群。极限运动的环境一般为比较恶劣，例如：悬崖峭壁、雪地等有挑战性的环境而环境也是较为特定的，其场地对完成度、安全性、强度耐久性、功能性、材质等要求也是非常之高，同时其环境颜色也是较为单一。

产品功能的实用性在工业设计中是最基本的设计标准与准则，也是衡量一款工业产品好坏的一项重要标准。产品的功能在使用情况中，可以根据优先级来分为主要功能和辅助功能等多层次的功能分配。在实现功能需求的前提下，也应该注意使用流程的合理性与易用性。

智能避障与跟拍，在做极限运动时，无法进行遥控器操作，智能避障与跟拍可以避免极限运动者分心，也能在无人机遇到障碍物的情况下通过红外探测装置检测到，以避开障碍物。简单的操作流程可以降低无人机使用的门槛，让更多人体验无人机飞行的乐趣，同时也可以消除使用者心理的紧张性；做极限运动时一般为轻装上阵，所以这款无人机应为便携性较高的产品。

随着社会经济的发展，人们的审美水平也逐渐提高，一味的强调产品功能的强大与实用性的时代已经渐渐消去，集功能实用、造型美学等于一身的产品才算得上是很正的好产品。在如今这个追求物质与精神双重需求的时代中，消费者越来越注重于产品功能与造型美学的合理融合性。这就要求无人机在设计中除了要实现极限运动时所需要的基本功能外，还要在造型美学上有一定的研究与体现。

四、结语

科技创新引导社会的进步与发展，人们追求科技发展的同时，其审美水平和对美的产品最求也逐渐发生着变化，这也导致从原来纯机械框架式的产品逐渐发展到产品外观风格鲜明。而无人机的设计正好验证了这个过程，从框架式简单的多旋翼，发展到了如今具有设计理念的工业产品。笔者发现工业设计不仅仅是做一个好看的外观这么简单的事情。无论从产定位还是方案呈现，加工工艺还是功能元件选配，甚至市场销售也是需要设计层层参与的。没有一个产品是完美的，只有不断的去推敲、去完善，才能让这个产品一步一步的更加完美。endprint