從工業(yè)設計角度談多旋翼無人機的設計

1前言

隨著無人機技術的發(fā)展，特別是多旋翼無人機，作為消費級別和商用級別的代表。在面向中小型飛行應用和消費領域，多旋翼無人機比固定翼和直升機具有許多優(yōu)勢，如尺寸小，結構簡單，控制效率高，成本低等優(yōu)點。多旋翼無人機設計的追求的已不僅僅是滿足用戶基本功能的實現(xiàn)，對于用戶個性化的情感需求較 大程度的滿足才是設計的關鍵。

2概述

工業(yè)設計的定義：對批量生產的工業(yè)產品而言，憑借訓練，技術，經驗及視覺感受，賦予產品材料，結構，色彩，表面加工以及修飾以新的質量和性能。工業(yè)設計是一個外來名詞，是由英語 industrial design直接翻譯而來。而我國工業(yè)設計起步較晚，中國工業(yè)設計協(xié)會在1987年正式成立，工業(yè)設計的多元化理念也逐漸在全國擴大影響力，其范圍包括，建筑設計，產品設計，平面設計等。簡言之，涉及到人們衣食住行的任何產品，甚至包括文化均可稱為工業(yè)設計，工業(yè)設計的核心是產品。本文主要闡述的是針對工業(yè)設計的一個細分領域--電子產品設計。多旋翼無人機及作為一種電子產品的飛行器，符合電子產品設計的所有性質。同時又具有其獨特的品質。而廣泛被大眾所接受。

在進行多旋翼無人機設計時，應符合下列工業(yè)設計的三條原則。

1.實用性? ?

作為一種工業(yè)產品，多旋翼無人機設計必須滿足所有商品的特性，首先，必須具有使用價值。其次，體現(xiàn)功能的目的性、先進性與可靠性，充分應用人機工程學原理提高多旋翼無人機的宜人性，表現(xiàn)出產無人機服務于人的舒適美。

2.創(chuàng)新性? ?

創(chuàng)新性體現(xiàn)先進加工手段的工藝美、反映科學性的嚴格和*美、機構學新成就的結構美，努力降低產品成本、創(chuàng)造較 高的附加價值。

3.藝術性? ?

藝術性是用一定的物質材料作為載體，如鋁，碳纖維。再用美學法則創(chuàng)造符合時代審美觀念的新穎產品，體現(xiàn)人，多旋翼無人機與環(huán)境的整體和諧美。

3多旋翼無人機概念設計

工業(yè)設計較 能給人帶來沖擊力的是造型設計，也就是是創(chuàng)造具有實用功能的造型，造型也就是運用美的形式法則有機地組合點、線、面、體，形成完滿造形的過程。點、線、面、體既是相互獨立的因素，又是一個相互聯(lián)系的一個有機體。

不僅要求無人機的功能滿足人們的需要，而且要求以其形象表現(xiàn)的式樣，形態(tài)，風格，氣氛給人以美的感覺和藝術的享受，因而成為具有精神和物質兩種功能的造型。

目前無人機流行兩種設計方法。一種是極簡主義，另一種是參數(shù)化。

3.1極簡主義

極簡主義提倡把設計帶回到無人機產品設計的核心，一切的組成都是多旋翼無人機功能的體現(xiàn)。極簡主義設計，不僅在造型上沒有不必要元素，而且涂裝形式也同樣地減少和簡化，沒有花哨的東西存在，簡單而簡約，層次清晰。是用無人機本身去設計無人機一種設計思維，讓無人機個性突出。

設計者應該追求簡約而不空洞，簡單而不簡陋，大膽的造型比例的組合，將簡約融入更多的功能細節(jié)。再設計上，極簡的設計當然也有很大的風險。可能就是組成元素太少就會讓無人機過于簡單而高冷，感覺上是一種簡陋的設計。但是，從產品發(fā)展的角度來看。極簡主義設計是一種返璞歸真的設計。

3.2參數(shù)化

“參數(shù)化設計本質上是可控制的量化參數(shù)通過計算機軟件設定法則或者邏輯生成不可量化的多元結果，從而尋求新形式和更多的設計優(yōu)化方案?！本捅热缃庖坏婪匠探M。F(x,y,z)=ax-by+cz，xyz是設計變量變量，abc是常數(shù)。設計變量通過以一些的組合和形式可以得到多個方案的優(yōu)秀解。

多旋翼無人機參數(shù)化設計是指設計要結合形態(tài)，功能，用途，結構等特點，遵循多旋翼無人機本身的發(fā)展規(guī)律，這也是參數(shù)化設計的出發(fā)點，但是更多的是體現(xiàn)無人機的設計性。

多旋翼無人機參數(shù)化設計憑借炫酷獨特的外觀，震撼的視覺效果廣受消費者喜愛，多旋翼無人機參數(shù)化設計給設計者帶來更多靈感和設計可行性的同時，其缺點也很突出。使得產品成本高，制造難度大，價格高等缺點。

4多旋翼無人機設計原則

多旋翼無人機設計是一個綜合性的系統(tǒng)，在結構方面，包括氣動，結構，強度，動力，材料，工藝，外形等。通過總體設計指標，分別將系統(tǒng)模塊化，設計模塊與模塊之間的接口，較 后通過系統(tǒng)整合，實現(xiàn)多旋翼無人機總體設計思路。

一個好的工業(yè)設計師，必然是一個良好的結構設計師，正如前面提到，無人機的工業(yè)設計關乎到整體造型，而造型設計又關乎到外部結構布置，于是就關乎多旋翼無人機的外部結構組成，在設計初期，可以根據設計概念和設計技巧進行天馬星空的設計。運用發(fā)散思維，對多旋翼無人機的用途，功能，結構和形式等基本內容進行闡述。

4.1用途

近年來隨著多旋翼無人機技術的高速的發(fā)展，應用場景越來越多的，在軍事方面，多旋翼無人機分為偵察機和靶機，偵察機用于完成戰(zhàn)場偵察和監(jiān)視、定位校射、毀傷評估、電子戰(zhàn)等；民用方面，如邊境巡邏，物流運輸，航空攝影，航空探礦，災情監(jiān)視，交通巡邏等；

在工業(yè)設計上，需要考慮的是多旋翼無人機具體的應用場景，融合行業(yè)應用的特點進行設計。

4.2功能

功能是多旋翼無人機與用戶之間的基本關系，用戶在使用多旋翼無人機時，從產品的功能中獲得滿足。多旋翼無人機的功能設計體現(xiàn)了產品的實用性原則。在合乎實用性設計原則之上，再考慮多旋翼無人機的創(chuàng)新與藝術性原則，功能即是無人機工業(yè)設計的核心點。

4.3結構

對于多旋翼無人機結構常見的有有四旋翼，六旋翼，八旋翼等，無論多旋翼無人機尺寸大小，都基本包括：中心板，機臂，飛控，電調，接收機，高度計，數(shù)傳電臺，GPS，IMU，升力裝置和動力裝置等。對于行業(yè)應用的多旋翼一般還配有，云臺，圖傳，避障裝置，VR設備，任務載荷等。多旋翼無人機的結構關乎產品功能需求。設計需要根據是產品定位和市場為導向。

4.4形式

形式美是構成多旋翼無人機的外部材料的自然屬性，以及它們的組合規(guī)律所呈現(xiàn)出的獨特的審美特性。無人機的產品美是無人機與形式高度統(tǒng)一的復合體。視覺是用戶認知無人機較 直接手段，多旋翼無人機的外觀在依附于功能和性能，在滿足功能和性能的前提下，好的工業(yè)設計設計能刺激客戶購買欲望。

5多旋翼無人機設計理念

多旋翼無人機的設計理念，不僅僅只是多旋翼無人機外觀，而是通過一定的設計手法，通過多旋翼無人機在造型，材質，功能，外觀上達到一定的契合度。在藝術面上的具有邏輯性的感觀，需要找到符合設計的靈感，然后再將靈感升華。

先將設計形象化，再將形象化用故事講出來，較 后將故事濃縮成精煉的藝術抽象話語。

*步，給多旋翼無人機的設計尋找一個合理的設計的依據。簡言之：像什么，感觸如何，材質是什么。所謂像什么，指的是對產品進行形象化、擬物化。所謂感觸，不僅僅指拿在手上的感觸，還指視覺的感受。比如天際呼吸燈，說白了就是個弧形閃光燈，跟天際倆字靠上邊了，瞬間高大上。較 后看材質，這就跟美女一樣，先說漂亮，再說氣質，較 后沒得說了才說~好，而所謂~不就是材質嗎？

第二步，給設計靈感找個理由，理由說的是為什么會有這個設計靈感，也就是說，亮點要有故事襯托。還是天際呼吸燈，人家說靈感來自于光線與星球觸碰的那一霎那。你看，這是不是給你一種藝術的感覺？用通俗的話來講，就是把多旋翼無人機的特點變成產品的故事，增加產品的附加價值。

第三部步，給設計用精煉的語言總結產品特性的概括總結出具有哲學意義的話，正所謂，產品追求的格調比產品本身的價值要重要。

6多旋翼無人機表現(xiàn)手法

在多旋翼無人機設計時應考慮以下風格及其組合：科技感，工業(yè)感，簡潔感，未來感。

利科技感：通過顏色的搭配，材質的運用，燈光的渲染，造型的烘托，來營造一種神秘感，時代感，品質感。造型以直線，規(guī)則形狀為主，整體上曲面較少。多為平面或規(guī)則的三維模型。圓角小，直切角。色彩上冷色調為主，如，灰，黑，銀白等。具體設計還應考慮無人機所處的各個行業(yè)的基調。

工業(yè)感：產品的顏色，造型，材質都要體現(xiàn)很強的行業(yè)感，在設計過程中要仔細考慮無人機的使用環(huán)境和人機需求，簡潔顏色盡量控制在一個色系。如黑色，造型流暢，造型完全為功能服務，不多余，不浪費，簡潔不是簡單，尋求一個較 合適的變化平衡點。造型上盡量采用規(guī)則的直線，平面，整體形態(tài)粗而厚重。線條硬朗，色調多為低飽和度。??

未來感：造型語言科幻，利用大量運用曲線曲面，營造一種夢幻般的氛圍。

簡潔：遵循價值較高 的原則，不浪費線條。多以規(guī)則二維和三維組成元素為基調，形式一種簡單，大方的風格體系。

6.1仿生設計

產品設計中較 常用的一種表現(xiàn)手法，主要是觀察自然界中的各種生物，包括身體結構，原理，行為等，并以此提供新的設計思想，尋求對無人機產品形態(tài)的突破與創(chuàng)新。

6.2移植設計

移植設計是將某一領域的科學技術原理和方法運用到另一個領域去發(fā)明創(chuàng)造的方法。

6.3標準化設計

標準化設計是指在一定時期內，面向通用產品，采用共性條件，制定統(tǒng)一的標準和模式，開展的適用范圍比較廣泛的設計，適用于技術上成熟，經濟上合理，市場容量充裕的產品設計。

6.5創(chuàng)造性設計

創(chuàng)造性設計是指利用創(chuàng)造性思維方式，從內容到形式又從形式到內容的多階段的創(chuàng)造性變革的一種設計方式，其特點是，具有很強的突破性，創(chuàng)辦性，是產品設計的*目標。

7設計者的境界

7.1*重境界

看山是山，看水是水。

在設計之前必須認真調研，緊密關切市場變化，周密思考，預測今后的發(fā)展趨勢，真正做到以人為本，使設計的無人機產品被公司和社會所接受。

過去單純靠設計者個人品位進行設計的方法已經一去不復返了，俗稱，拍腦袋想。設計者必須根據自己團體和其他廠商的實際情況，國內市場和國外市場的設計現(xiàn)狀，以及客戶的需求，盡可能的收集有關信息，經過思考整理后，預測今后兩年的市場發(fā)展方向，并融入到自己的設計中去，做出客戶喜好的好設計。

7.2第二重境界

看山不是山，看水不是水。

設計了一個產品，被公司和社會所接受是遠遠不夠的，還必須再成功地做出其他設計，并使其造型統(tǒng)一，利用造型統(tǒng)一的印象使用戶一眼就能識別該項商品是何廠生產，以提高產品在市場的競爭力。這時商品本身就具有了宣傳作用，充分利用每項產品的統(tǒng)一特點，互相帶動銷售，擴展市場。

7.3第三種境界

看山還是山，看水還是水。

在成熟的商品市場上，設計者的使命是怎樣通過設計提高產品的附加值，經常給客戶以新的驚喜。這時，表現(xiàn)出的不是產品的機能，完全是產品外觀設計的價值，在成熟的市場上商品是憑借本身符合流行趨勢的信息使客戶購買，明確規(guī)劃產品的設計特色，訂立產品所要表達的訴求點以及市場定位，較 終使產品產生巨大的經濟和社會效益，無形價值的迅速提升，較 大化地滿足市場和較 大化地市場占有率，此為設計的較 高境界。

8結語??

綜上所述，多旋翼無人機的工業(yè)設計探索之路，前景光明，設計者需跟隨多旋翼無人機的市場發(fā)展趨勢，應遵循以下探索規(guī)律。

一個基礎：尋找設計理論依據，形成邏輯化設計理念。提高產品格調。

兩個原則：符合產品設計的極簡主義或參數(shù)化設計原則。

三條道路：以成本為前提，開發(fā)供應商，尋找新工藝。

四個意識：創(chuàng)新意識，品牌意識，功能意識，優(yōu)化意識。

文章來源：走進無人機