從工業(yè)設(shè)計角度談多旋翼無人機的設(shè)計

1前言

隨著無人機技術(shù)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(yīng)用和消費領(lǐng)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(jié)構(gòu)簡單，控制效率高，成本低等優(yōu)點。多旋翼無人機設(shè)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(shè)計的關(guān)鍵。

2概述

工業(yè)設(shè)計的定義：對批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓練，技術(shù)，經(jīng)驗及視覺感受，賦予產(chǎn)品材料，結(jié)構(gòu)，色彩，表面加工以及修飾以新的質(zhì)量和性能。工業(yè)設(shè)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(shè)計起步較晚，中國工業(yè)設(shè)計協(xié)會在1987年正式成立，工業(yè)設(shè)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(shè)計，產(chǎn)品設(shè)計，平面設(shè)計等。簡言之，涉及到人們衣食住行的任何產(chǎn)品，甚至包括文化均可稱為工業(yè)設(shè)計，工業(yè)設(shè)計的核心是產(chǎn)品。本文主要闡述的是針對工業(yè)設(shè)計的一個細分領(lǐng)域--電子產(chǎn)品設(shè)計。多旋翼無人機及作為一種電子產(chǎn)品的飛行器，符合電子產(chǎn)品設(shè)計的所有性質(zhì)。同時又具有其獨特的品質(zhì)。而廣泛被大眾所接受。

在進行多旋翼無人機設(shè)計時，應(yīng)符合下列工業(yè)設(shè)計的三條原則。

1.實用性? ?

作為一種工業(yè)產(chǎn)品，多旋翼無人機設(shè)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(yīng)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(chǎn)無人機服務(wù)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(gòu)學新成就的結(jié)構(gòu)美，努力降低產(chǎn)品成本、創(chuàng)造較 高的附加價值。

3.藝術(shù)性? ?

藝術(shù)性是用一定的物質(zhì)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(chǎn)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(shè)計

工業(yè)設(shè)計較 能給人帶來沖擊力的是造型設(shè)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(shù)的享受，因而成為具有精神和物質(zhì)兩種功能的造型。

目前無人機流行兩種設(shè)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(shè)計帶回到無人機產(chǎn)品設(shè)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(shè)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(shè)計無人機一種設(shè)計思維，讓無人機個性突出。

設(shè)計者應(yīng)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(shè)計上，極簡的設(shè)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(shè)計。但是，從產(chǎn)品發(fā)展的角度來看。極簡主義設(shè)計是一種返璞歸真的設(shè)計。

3.2參數(shù)化

“參數(shù)化設(shè)計本質(zhì)上是可控制的量化參數(shù)通過計算機軟件設(shè)定法則或者邏輯生成不可量化的多元結(jié)果，從而尋求新形式和更多的設(shè)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(shè)計變量變量，abc是常數(shù)。設(shè)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(shè)計是指設(shè)計要結(jié)合形態(tài)，功能，用途，結(jié)構(gòu)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(shè)計的出發(fā)點，但是更多的是體現(xiàn)無人機的設(shè)計性。

多旋翼無人機參數(shù)化設(shè)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(shè)計給設(shè)計者帶來更多靈感和設(shè)計可行性的同時，其缺點也很突出。使得產(chǎn)品成本高，制造難度大，價格高等缺點。

4多旋翼無人機設(shè)計原則

多旋翼無人機設(shè)計是一個綜合性的系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)方面，包括氣動，結(jié)構(gòu)，強度，動力，材料，工藝，外形等。通過總體設(shè)計指標，分別將系統(tǒng)模塊化，設(shè)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(shè)計思路。

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

4.1用途

近年來隨著多旋翼無人機技術(shù)的高速的發(fā)展，應(yīng)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(zāi)情監(jiān)視，交通巡邏等；

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

4.2功能

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

4.3結(jié)構(gòu)

對于多旋翼無人機結(jié)構(gòu)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(diào)，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(yīng)用的多旋翼一般還配有，云臺，圖傳，避障裝置，VR設(shè)備，任務(wù)載荷等。多旋翼無人機的結(jié)構(gòu)關(guān)乎產(chǎn)品功能需求。設(shè)計需要根據(jù)是產(chǎn)品定位和市場為導向。

4.4形式

形式美是構(gòu)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(chǎn)品美是無人機與形式高度統(tǒng)一的復(fù)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(shè)計設(shè)計能刺激客戶購買欲望。

5多旋翼無人機設(shè)計理念

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

先將設(shè)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(shù)抽象話語。

*步，給多旋翼無人機的設(shè)計尋找一個合理的設(shè)計的依據(jù)。簡言之：像什么，感觸如何，材質(zhì)是什么。所謂像什么，指的是對產(chǎn)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(zhì)，這就跟美女一樣，先說漂亮，再說氣質(zhì)，較 后沒得說了才說~好，而所謂~不就是材質(zhì)嗎？

第二步，給設(shè)計靈感找個理由，理由說的是為什么會有這個設(shè)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(shù)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(chǎn)品的故事，增加產(chǎn)品的附加價值。

第三部步，給設(shè)計用精煉的語言總結(jié)產(chǎn)品特性的概括總結(jié)出具有哲學意義的話，正所謂，產(chǎn)品追求的格調(diào)比產(chǎn)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(shè)計時應(yīng)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(zhì)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(zhì)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(diào)為主，如，灰，黑，銀白等。具體設(shè)計還應(yīng)考慮無人機所處的各個行業(yè)的基調(diào)。

工業(yè)感：產(chǎn)品的顏色，造型，材質(zhì)都要體現(xiàn)很強的行業(yè)感，在設(shè)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(wù)，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(diào)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(diào)，形式一種簡單，大方的風格體系。

6.1仿生設(shè)計

產(chǎn)品設(shè)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(jié)構(gòu)，原理，行為等，并以此提供新的設(shè)計思想，尋求對無人機產(chǎn)品形態(tài)的突破與創(chuàng)新。

6.2移植設(shè)計

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

6.3標準化設(shè)計

標準化設(shè)計是指在一定時期內(nèi)，面向通用產(chǎn)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(shè)計，適用于技術(shù)上成熟，經(jīng)濟上合理，市場容量充裕的產(chǎn)品設(shè)計。

6.5創(chuàng)造性設(shè)計

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

7設(shè)計者的境界

7.1*重境界

看山是山，看水是水。

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

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

7.2第二重境界

看山不是山，看水不是水。

設(shè)計了一個產(chǎn)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(shè)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(chǎn)，以提高產(chǎn)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(chǎn)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(shè)計者的使命是怎樣通過設(shè)計提高產(chǎn)品的附加值，經(jīng)常給客戶以新的驚喜。這時，表現(xiàn)出的不是產(chǎn)品的機能，完全是產(chǎn)品外觀設(shè)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(chǎn)品的設(shè)計特色，訂立產(chǎn)品所要表達的訴求點以及市場定位，較 終使產(chǎn)品產(chǎn)生巨大的經(jīng)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(shè)計的較 高境界。

8結(jié)語??

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

一個基礎(chǔ)：尋找設(shè)計理論依據(jù)，形成邏輯化設(shè)計理念。提高產(chǎn)品格調(diào)。

兩個原則：符合產(chǎn)品設(shè)計的極簡主義或參數(shù)化設(shè)計原則。

三條道路：以成本為前提，開發(fā)供應(yīng)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