為何消費(fèi)級無人機(jī)朝著超微型尺寸發(fā)展？

零度Dobby、基石無人機(jī)、零零無限的Hover Camera等無人機(jī)，相比于大疆、奇蛙等產(chǎn)品，尺寸要小了不少。除了應(yīng)用場景由航拍轉(zhuǎn)到自拍、在便攜性上有新的要求之外，難道沒有別的考量的嗎？

為何消費(fèi)級無人機(jī)偏愛多旋翼呢？

我們來對以電力為驅(qū)動方式的固定翼、直升機(jī)和多旋翼無人機(jī)做一個比較。

在操控性方面，多旋翼的操控是最簡單的。它不需要跑道便可以垂直起降，起飛后可在空中懸停。它的操控原理簡單，操控器四個遙感操作對應(yīng)飛行器的前后、左右、上下和偏航方向的運(yùn)動。在自動駕駛儀方面，多旋翼自駕儀控制方法簡單，控制器參數(shù)調(diào)節(jié)也很簡單。

但是想要熟練的掌握固定翼的操作，學(xué)習(xí)成本比多旋翼高得多。固定翼飛機(jī)靠螺旋槳或者渦輪發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力作為飛機(jī)向前飛行的動力，主要的升力來自機(jī)翼與空氣的相對運(yùn)動。所以在飛行前必須要有一段滑翔的距離，要求場地開闊。

直升機(jī)雖然克服了固定翼的場地要求，但操作還是比多旋翼復(fù)雜，學(xué)習(xí)成本也不低。而且直升機(jī)飛行過程中會產(chǎn)生通道間耦合，也不是隨便誰都能學(xué)會的。相比于多旋翼，直升機(jī)和固定翼都不太適合普通消費(fèi)者使用。

在可靠性方面，多旋翼也是表現(xiàn)最出色的。由于多旋翼無人機(jī)沒有活動部件，它的可靠性基本上取決于無刷電機(jī)，因此可靠性較高。與多旋翼無人機(jī)相比，固定翼和直升機(jī)需要有上千個活動的機(jī)械連接部件，飛行過程中會產(chǎn)生磨損，導(dǎo)致可靠性下降，這些不穩(wěn)定因素的排查成本較高不說，還有可能對人體產(chǎn)生傷害。

多旋翼因其結(jié)構(gòu)簡單，若電機(jī)、電子調(diào)速器、電池、槳和機(jī)架損壞，很容易替換。而固定翼和直升機(jī)零件比較多，安裝也需要技巧，相對比較麻煩。

多旋翼能夠懸停，飛行范圍受控，相對固定翼更安全。在勤務(wù)性方面，多旋翼的勤務(wù)性也要優(yōu)于固定翼和直升機(jī)。

對于消費(fèi)級無人機(jī)，簡單、易操作、到手能飛對于消費(fèi)者來說是很重要的體驗(yàn)，而且，多旋翼無人機(jī)的技術(shù)門檻和成本也讓越來越多的無人機(jī)企業(yè)傾向于選擇它。雖然多旋翼無人機(jī)目前還存在著續(xù)航能力差、載荷小等缺點(diǎn)，但隨著電池能量密度的不斷提升、材料的輕型化和機(jī)載設(shè)備的不斷小型化，多旋翼的優(yōu)勢將進(jìn)一步凸顯。因此，在大眾市場，“剛性”體驗(yàn)最終讓人們選擇了多旋翼。

多旋翼本身不適宜做大

多旋翼無人機(jī)以穩(wěn)定、易上手牢牢把握住消費(fèi)級市場，但是為什么多旋翼的尺寸有變小的趨勢呢？

從技術(shù)層面來看，多旋翼無人機(jī)的運(yùn)動和簡單結(jié)構(gòu)都依賴于螺旋槳及時的速度改變，以調(diào)整力和力矩，這種運(yùn)動方式注定讓其不宜推廣到更大尺寸。

原因有二：第一，槳葉尺寸越大，越難迅速改變其速度。正是因?yàn)槿绱?，直升機(jī)主要是靠改變槳距而不是速度來改變升力。第二，在大載重下，槳的剛性需要進(jìn)一步提高。

多旋翼在飛行時螺旋槳高速運(yùn)動，很容易導(dǎo)致剛性槳葉在與槳葉根部的反復(fù)接觸中折斷，所以在多旋翼的槳葉材料選擇上，多使用柔性材料。這和我們很容易來回掰斷一根鐵絲卻不容易掰斷一根塑料管是一樣的道理。對于旋翼無人機(jī)來說，使用柔性的槳葉是很重要的，它可以減少槳葉來回旋轉(zhuǎn)對槳葉根部的影響。

有人會問：直升機(jī)也是用螺旋槳的高速轉(zhuǎn)動來驅(qū)動的，為什么直升機(jī)的槳葉這么大呢？據(jù)技術(shù)人員指出，為了減少槳葉的疲勞，直升機(jī)采用了一個容許槳葉在旋轉(zhuǎn)過程中上下運(yùn)動的鉸鏈。所以直升機(jī)可以實(shí)現(xiàn)較大的載重而不存在斷槳的問題。

多旋翼無人機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)大載重，可以模仿直升機(jī)的結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，如果把多個直升機(jī)結(jié)構(gòu)組合起來形成一個多旋翼的話就可以大幅度提升多旋翼的載重。不過如果這樣做了弊端也十分明顯，多旋翼的結(jié)構(gòu)會變得很復(fù)雜，維護(hù)成本也會升高，簡單、易操作的優(yōu)勢也就不那么明顯了。

還有一種方式可以提升多旋翼的載重能力，那就是增加槳葉數(shù)量，隨著槳葉數(shù)量的增加，載重也會得到明顯的提升，不過這會讓續(xù)航本來就跟不上的多旋翼更難實(shí)現(xiàn)長時間的續(xù)航。

不過消費(fèi)級無人機(jī)的主要賣點(diǎn)不在載重，所以一味增加槳葉數(shù)量并沒有什么用?，F(xiàn)在，多旋翼無人機(jī)找到了新的增長點(diǎn)–自拍，所以口袋無人機(jī)的概念走俏。也就是無人機(jī)應(yīng)用的場景改變了，不再一味求大，反而對無人機(jī)的便攜性提出了要求。

自拍無人機(jī)不需要像專業(yè)無人機(jī)那樣，搭載4K的攝像頭，好幾百米以上的圖像傳輸距離，超過幾公里的遠(yuǎn)程遙控。這些功能對于僅用來滿足自拍這一需求的人群來說太不接地氣了。試想一下，在朋友們的聚會上，大家玩的很開心，準(zhǔn)備拍幾張照片然后就散了，你從箱子里拿出無人機(jī)開始組裝、調(diào)試，半個小時過去了，大家臉都笑僵了。有人認(rèn)為自拍無人機(jī)以后會像手機(jī)一樣普及，那么便攜性幾乎是自拍無人機(jī)繞不過去的一個點(diǎn)。

“微型化”的趨勢可能是技術(shù)進(jìn)步帶給高科技行業(yè)的“副產(chǎn)品”。計算機(jī)也經(jīng)歷了由笨重的、需要占整個屋子的體積變得越來輕便，手機(jī)同樣從“大哥大”走向了“小靈通”。誰說無人機(jī)不能這樣呢？

無人機(jī)也在追求“小而美”

除技術(shù)進(jìn)步之外，無人機(jī)在政策上也有諸多問題需要解決。例如中外都很關(guān)心的問題：無人機(jī)快遞具體何時得以開展還沒有一個準(zhǔn)信。在美國，商用無人機(jī)的應(yīng)用前景仍然不夠明朗。而國內(nèi)，針對無人機(jī)的政策還沒有形成完整的體系，無人機(jī)監(jiān)管依然模糊。

所以迷你無人機(jī)的想法不是無人機(jī)企業(yè)心血來潮，就目前的投融情況來看，資本也對微型無人機(jī)青睞有加。據(jù)報道，美國聯(lián)邦航空管理局對微型無人機(jī)進(jìn)行了級別分類，同時又評估了各類別的風(fēng)險程度。于是無人機(jī)的投資者們開始紛紛嘗試從微型無人機(jī)著手開拓市場。

微型無人機(jī)在操作時無需飛行員證，同時又不像較大的無人機(jī)那樣受到各種約束。除了負(fù)重，微型無人機(jī)可以完成絕大多數(shù)一般商用無人機(jī)可完成的工作。并且在價格上還有優(yōu)勢。

另外，使用廉價的迷你無人機(jī)還可以低成本的學(xué)習(xí)控制多旋翼。還記得Skeye Nano Drone嗎？它是現(xiàn)在世界最小的無人攝像機(jī)。很多人買它用來學(xué)習(xí)四旋翼無人機(jī)的操作方法，畢竟它很便宜45 美元（折合人民幣301元），但是功能很齊全，可以鍛煉你控制飛行的感受。就算真的摔了也比摔一臺大疆精靈4要好得多，不是嗎？

嗯，濃縮就是精華。