[發(fā)明圈]小小飛行器載著理想飛

 □班永威   劉迪 文/圖

調(diào)試。

六旋翼飛行器。

吸墻器。

“我要高飛，到天空的頂點，我要飛到無人能及的視界。飛得再累，不準自己跌墜，直到太陽就在我的指尖……”隨著一首青春勵志的歌曲響起，一架“無人機”緩緩起飛，在一名同學嫻熟的操縱下上下翻騰?？罩袘彝?、定點拋物、失控保護-自動返航、機械臂-高空送物、吸盤-定點吸附，一個個高難度動作，讓觀看的人驚呆。

這是筆者在一個視頻中看到的場景，視頻中出現(xiàn)的這個“無人機”名叫六旋翼飛行器，是由黃淮學院“創(chuàng)客空間”的幾名學生自主設計然后組裝而成的。

發(fā)展前景好

“創(chuàng)客空間”是黃淮學院為大學生搭建的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的平臺，飛行器的制作是由“創(chuàng)客空間”的“小飛鼠團隊”完成的，團隊一共6個人，分別是李豪乾、王遠、丁冠翔、張林帥、趙澤源和曹小敏。這是一群計算機水平過硬、專業(yè)知識豐富、富有創(chuàng)造力的年輕人，其中，王遠和趙澤源分別是全國大學生設計競賽二等獎和河南省機器人大賽三等獎的獲得者。

問及當初選擇研究飛行器的原因，團隊負責人李豪乾告訴筆者，如今多軸飛行器市場運用廣泛，以前遙不可及的小型“無人機”已經(jīng)進入廣大群眾的日常生活，近幾年明星或市民利用飛行器求婚的消息也屢見報端。目前我國內(nèi)地低空空域逐步開放，消費者對飛行器有很大的潛在需求，低空飛行器將獲得巨大的發(fā)展機遇，國家對飛行器行業(yè)的發(fā)展也給予了足夠的重視。

“目前市場上的飛行器結(jié)構(gòu)復雜、功能單一，大家對飛行器的認識還停留在娛樂和航拍上，而一些必須由人類參與的高空工作要求在飛行器上有所突破。而且，隨著第一次新科技革命的興起、信息化時代的到來，一項項的科技突破，對飛行器行業(yè)也是一次次極大的推動，飛行器行業(yè)在未來肯定會有一個質(zhì)與量的飛躍。”李豪乾說。

“除了是科技發(fā)展的趨勢外，‘大疆’的成功也激勵著我們。”提到“大疆”，李豪乾的眼中透著興奮。深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司（DJI）被稱為無人機領域的“蘋果”，這個在深圳土生土長的科技企業(yè)，被《華爾街日報》稱為“首個在全球主要的消費產(chǎn)品領域成為先鋒者的中國企業(yè)”。中國本土企業(yè)在世界無人機領域的領先優(yōu)勢，給了這群大學生發(fā)明創(chuàng)造的動力，鼓舞他們繼續(xù)前進。

六旋翼飛行器

普通市民可能只是對“無人機”有所耳聞，但是提到“六旋翼飛行器”，大家就和筆者一樣感到迷惑。通過李豪乾提供的資料，筆者對這個專業(yè)名詞有所了解。“小飛鼠團隊”發(fā)明的六旋翼飛行器是多軸飛行器的一種。多旋翼是我們想象中最簡單的飛行器：通過一組朝向地面的風扇的反作用力，升起飛機，通過控制不同電機轉(zhuǎn)速從而實現(xiàn)加速、減速運動。風扇就是指旋翼。

六旋翼飛行器是指飛行器有六個旋翼，此外還有四旋翼飛行器和八旋翼飛行器。在旋翼的每一個方向上使用轉(zhuǎn)向相反的一組電機，就實現(xiàn)了旋翼通過提升或者減緩一組電機的的速度實現(xiàn)左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。水平方向的運動是通過加速或者減速同側(cè)電機實現(xiàn)，這可以讓旋翼在需要的方向?qū)崿F(xiàn)滾轉(zhuǎn)或者俯仰而且同時保持平衡。旋翼傾斜的角度就指向了它速度的方向，旋翼通過自動調(diào)整傾斜實現(xiàn)對干擾（陣風）的補償從而實現(xiàn)懸停。

為了讓這個“無人機”飛起，需要有多旋翼飛機，包括機架、電機、電調(diào)、螺旋槳和電池，還要有無線電控制發(fā)射器和接收器，給多旋翼發(fā)送指令。

兩次參賽都有收獲

從2014年底成立到現(xiàn)在，“小飛鼠團隊”帶著他們的作品參加過兩次比賽，第一次參加的是深圳的“創(chuàng)客”大賽，第二次是全國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽河南站的比賽。

“第一次參賽，我們沒有取得名次。第二次在鄭州的比賽，我們通過初賽、復賽，進入了決賽，現(xiàn)在正在等待最終名次的公布。”提到兩次比賽的經(jīng)歷，李豪乾感慨不已。他說，在深圳的“創(chuàng)客”大賽上，他們團隊派出兩名成員去參加，但是由于經(jīng)驗不足加上當時用了“開源”的飛控軟件，主辦方覺得他們在創(chuàng)新方面的競爭力不強，沒有給他們名次。經(jīng)過這次的比賽經(jīng)歷，成員們對自主產(chǎn)權(quán)有了新的思考。

最近一次參加在鄭州舉行的全國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，讓他們備受鼓舞。“小飛鼠團隊”帶去的作品依然是六旋翼飛行器。李豪乾回憶，比賽時其他隊伍大多用飛行器做航拍或跟拍，而他們的飛行器主打運送物品。“如今快遞送貨已深入人們的生活，雖然現(xiàn)在城市交通運輸很發(fā)達，但是仍會有一些偏遠地區(qū)送不到，他們希望可以用飛行器實現(xiàn)對快遞貨物的運送，可以直接送到高層，實現(xiàn)收貨人開窗取貨的設想。”李豪乾說。

李豪乾向筆者講解了六旋翼飛行器運送貨物的原理：飛抵目標地點時，飛行器自帶的吸盤會吸附墻面著陸，他們利用離心泵一直抽取吸盤中的氣體，而飛行器下方安裝了兩個支架，實現(xiàn)“上拉下支”維持飛行器不掉落，這時電機會停止運轉(zhuǎn)保證收貨人在取物時的安全。飛行器送貨完畢，電機開始運轉(zhuǎn)，關閉吸盤，飛行器脫離墻面。

賽后，評委老師給了他們很高的評價，并且建議他們以后可以專注研究運送物品這一項市場應用。賽后，團隊成員總結(jié)經(jīng)驗，決定在支架材質(zhì)、吸盤的吸附強度等方面繼續(xù)改進。

李豪乾說，每參加一次比賽，不管得獎與否，對他們來講都有收獲。因為技術支持有限，制作周期長，成員們有時會萌生放棄的想法。但此次老師給出的指導，使他們的未來發(fā)展方向更為明確，堅定了他們研究下去的決心。

下一階段的規(guī)劃

“自主產(chǎn)權(quán)是我們接下來要解決的首要問題。”李豪乾表示，在飛行器這個細分領域里，幾名同學的專業(yè)知識稍顯薄弱，面對機械省力計算、工程結(jié)構(gòu)設計等問題很難獨立解決，過去只能采用“開源”現(xiàn)有的資料做，但現(xiàn)在由于“創(chuàng)客空間” DLP光固化3D打印機的成功研發(fā)，給了他們一些幫助。

下一步，他們決定在“開源”的技術基礎上設計研發(fā)，轉(zhuǎn)化出自己可更改的東西，繼續(xù)將飛行器運送物品這個項目做下去。

李豪乾告訴筆者，現(xiàn)在已經(jīng)有很多同學在“創(chuàng)客空間”制訂了人生規(guī)劃，他也不例外。他希望畢業(yè)之后可以在自己喜歡的這個領域打拼出一片新天地。

或許不久后，人們就能享受到快遞送至窗外的便捷了。

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