從工業(yè)設(shè)計(jì)角度談多旋翼無人機(jī)的設(shè)計(jì)

1前言

隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是多旋翼無人機(jī)，作為消費(fèi)級(jí)別和商用級(jí)別的代表。在面向中小型飛行應(yīng)用和消費(fèi)領(lǐng)域，多旋翼無人機(jī)比固定翼和直升機(jī)具有許多優(yōu)勢(shì)，如尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)。多旋翼無人機(jī)設(shè)計(jì)的追求的已不僅僅是滿足用戶基本功能的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于用戶個(gè)性化的情感需求較 大程度的滿足才是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2概述

工業(yè)設(shè)計(jì)的定義：對(duì)批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓(xùn)練，技術(shù)，經(jīng)驗(yàn)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(jì)是一個(gè)外來名詞，是由英語 industrial design直接翻譯而來。而我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)起步較晚，中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)在1987年正式成立，工業(yè)設(shè)計(jì)的多元化理念也逐漸在全國(guó)擴(kuò)大影響力，其范圍包括，建筑設(shè)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)，平面設(shè)計(jì)等。簡(jiǎn)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(jì)，工業(yè)設(shè)計(jì)的核心是產(chǎn)品。本文主要闡述的是針對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域--電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)。多旋翼無人機(jī)及作為一種電子產(chǎn)品的飛行器，符合電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的所有性質(zhì)。同時(shí)又具有其獨(dú)特的品質(zhì)。而廣泛被大眾所接受。

在進(jìn)行多旋翼無人機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)符合下列工業(yè)設(shè)計(jì)的三條原則。

1.實(shí)用性? ?

作為一種工業(yè)產(chǎn)品，多旋翼無人機(jī)設(shè)計(jì)必須滿足所有商品的特性，首先，必須具有使用價(jià)值。其次，體現(xiàn)功能的目的性、先進(jìn)性與可靠性，充分應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)原理提高多旋翼無人機(jī)的宜人性，表現(xiàn)出產(chǎn)無人機(jī)服務(wù)于人的舒適美。

2.創(chuàng)新性? ?

創(chuàng)新性體現(xiàn)先進(jìn)加工手段的工藝美、反映科學(xué)性的嚴(yán)格和*美、機(jī)構(gòu)學(xué)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(jià)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(xué)法則創(chuàng)造符合時(shí)代審美觀念的新穎產(chǎn)品，體現(xiàn)人，多旋翼無人機(jī)與環(huán)境的整體和諧美。

3多旋翼無人機(jī)概念設(shè)計(jì)

工業(yè)設(shè)計(jì)較 能給人帶來沖擊力的是造型設(shè)計(jì)，也就是是創(chuàng)造具有實(shí)用功能的造型，造型也就是運(yùn)用美的形式法則有機(jī)地組合點(diǎn)、線、面、體，形成完滿造形的過程。點(diǎn)、線、面、體既是相互獨(dú)立的因素，又是一個(gè)相互聯(lián)系的一個(gè)有機(jī)體。

不僅要求無人機(jī)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(fēng)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(jī)流行兩種設(shè)計(jì)方法。一種是極簡(jiǎn)主義，另一種是參數(shù)化。

3.1極簡(jiǎn)主義

極簡(jiǎn)主義提倡把設(shè)計(jì)帶回到無人機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心，一切的組成都是多旋翼無人機(jī)功能的體現(xiàn)。極簡(jiǎn)主義設(shè)計(jì)，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(jiǎn)化，沒有花哨的東西存在，簡(jiǎn)單而簡(jiǎn)約，層次清晰。是用無人機(jī)本身去設(shè)計(jì)無人機(jī)一種設(shè)計(jì)思維，讓無人機(jī)個(gè)性突出。

設(shè)計(jì)者應(yīng)該追求簡(jiǎn)約而不空洞，簡(jiǎn)單而不簡(jiǎn)陋，大膽的造型比例的組合，將簡(jiǎn)約融入更多的功能細(xì)節(jié)。再設(shè)計(jì)上，極簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)當(dāng)然也有很大的風(fēng)險(xiǎn)?？赡芫褪墙M成元素太少就會(huì)讓無人機(jī)過于簡(jiǎn)單而高冷，感覺上是一種簡(jiǎn)陋的設(shè)計(jì)。但是，從產(chǎn)品發(fā)展的角度來看。極簡(jiǎn)主義設(shè)計(jì)是一種返璞歸真的設(shè)計(jì)。

3.2參數(shù)化

“參數(shù)化設(shè)計(jì)本質(zhì)上是可控制的量化參數(shù)通過計(jì)算機(jī)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(jì)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(jì)變量變量，abc是常數(shù)。設(shè)計(jì)變量通過以一些的組合和形式可以得到多個(gè)方案的優(yōu)秀解。

多旋翼無人機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)要結(jié)合形態(tài)，功能，用途，結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，遵循多旋翼無人機(jī)本身的發(fā)展規(guī)律，這也是參數(shù)化設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，但是更多的是體現(xiàn)無人機(jī)的設(shè)計(jì)性。

多旋翼無人機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)憑借炫酷獨(dú)特的外觀，震撼的視覺效果廣受消費(fèi)者喜愛，多旋翼無人機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)給設(shè)計(jì)者帶來更多靈感和設(shè)計(jì)可行性的同時(shí)，其缺點(diǎn)也很突出。使得產(chǎn)品成本高，制造難度大，價(jià)格高等缺點(diǎn)。

4多旋翼無人機(jī)設(shè)計(jì)原則

多旋翼無人機(jī)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)方面，包括氣動(dòng)，結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度，動(dòng)力，材料，工藝，外形等。通過總體設(shè)計(jì)指標(biāo)，分別將系統(tǒng)模塊化，設(shè)計(jì)模塊與模塊之間的接口，較 后通過系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)多旋翼無人機(jī)總體設(shè)計(jì)思路。

一個(gè)好的工業(yè)設(shè)計(jì)師，必然是一個(gè)良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，正如前面提到，無人機(jī)的工業(yè)設(shè)計(jì)關(guān)乎到整體造型，而造型設(shè)計(jì)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(jī)的外部結(jié)構(gòu)組成，在設(shè)計(jì)初期，可以根據(jù)設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)技巧進(jìn)行天馬星空的設(shè)計(jì)。運(yùn)用發(fā)散思維，對(duì)多旋翼無人機(jī)的用途，功能，結(jié)構(gòu)和形式等基本內(nèi)容進(jìn)行闡述。

4.1用途

近年來隨著多旋翼無人機(jī)技術(shù)的高速的發(fā)展，應(yīng)用場(chǎng)景越來越多的，在軍事方面，多旋翼無人機(jī)分為偵察機(jī)和靶機(jī)，偵察機(jī)用于完成戰(zhàn)場(chǎng)偵察和監(jiān)視、定位校射、毀傷評(píng)估、電子戰(zhàn)等；民用方面，如邊境巡邏，物流運(yùn)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(jì)上，需要考慮的是多旋翼無人機(jī)具體的應(yīng)用場(chǎng)景，融合行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.2功能

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

4.3結(jié)構(gòu)

對(duì)于多旋翼無人機(jī)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(jī)尺寸大小，都基本包括：中心板，機(jī)臂，飛控，電調(diào)，接收機(jī)，高度計(jì)，數(shù)傳電臺(tái)，GPS，IMU，升力裝置和動(dòng)力裝置等。對(duì)于行業(yè)應(yīng)用的多旋翼一般還配有，云臺(tái)，圖傳，避障裝置，VR設(shè)備，任務(wù)載荷等。多旋翼無人機(jī)的結(jié)構(gòu)關(guān)乎產(chǎn)品功能需求。設(shè)計(jì)需要根據(jù)是產(chǎn)品定位和市場(chǎng)為導(dǎo)向。

4.4形式

形式美是構(gòu)成多旋翼無人機(jī)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(dú)特的審美特性。無人機(jī)的產(chǎn)品美是無人機(jī)與形式高度統(tǒng)一的復(fù)合體。視覺是用戶認(rèn)知無人機(jī)較 直接手段，多旋翼無人機(jī)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(jì)設(shè)計(jì)能刺激客戶購(gòu)買欲望。

5多旋翼無人機(jī)設(shè)計(jì)理念

多旋翼無人機(jī)的設(shè)計(jì)理念，不僅僅只是多旋翼無人機(jī)外觀，而是通過一定的設(shè)計(jì)手法，通過多旋翼無人機(jī)在造型，材質(zhì)，功能，外觀上達(dá)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(jì)的靈感，然后再將靈感升華。

先將設(shè)計(jì)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(jī)的設(shè)計(jì)尋找一個(gè)合理的設(shè)計(jì)的依據(jù)。簡(jiǎn)言之：像什么，感觸如何，材質(zhì)是什么。所謂像什么，指的是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)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(gè)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(jì)靈感找個(gè)理由，理由說的是為什么會(huì)有這個(gè)設(shè)計(jì)靈感，也就是說，亮點(diǎn)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(jī)的特點(diǎn)變成產(chǎn)品的故事，增加產(chǎn)品的附加價(jià)值。

第三部步，給設(shè)計(jì)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(xué)意義的話，正所謂，產(chǎn)品追求的格調(diào)比產(chǎn)品本身的價(jià)值要重要。

6多旋翼無人機(jī)表現(xiàn)手法

在多旋翼無人機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下風(fēng)格及其組合：科技感，工業(yè)感，簡(jiǎn)潔感，未來感。

利科技感：通過顏色的搭配，材質(zhì)的運(yùn)用，燈光的渲染，造型的烘托，來營(yíng)造一種神秘感，時(shí)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(jì)還應(yīng)考慮無人機(jī)所處的各個(gè)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(qiáng)的行業(yè)感，在設(shè)計(jì)過程中要仔細(xì)考慮無人機(jī)的使用環(huán)境和人機(jī)需求，簡(jiǎn)潔顏色盡量控制在一個(gè)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(fèi)，簡(jiǎn)潔不是簡(jiǎn)單，尋求一個(gè)較 合適的變化平衡點(diǎn)。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(yùn)用曲線曲面，營(yíng)造一種夢(mèng)幻般的氛圍。

簡(jiǎn)潔：遵循價(jià)值較高 的原則，不浪費(fèi)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(jiǎn)單，大方的風(fēng)格體系。

6.1仿生設(shè)計(jì)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)思想，尋求對(duì)無人機(jī)產(chǎn)品形態(tài)的突破與創(chuàng)新。

6.2移植設(shè)計(jì)

移植設(shè)計(jì)是將某一領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)原理和方法運(yùn)用到另一個(gè)領(lǐng)域去發(fā)明創(chuàng)造的方法。

6.3標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是指在一定時(shí)期內(nèi)，面向通用產(chǎn)品，采用共性條件，制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和模式，開展的適用范圍比較廣泛的設(shè)計(jì)，適用于技術(shù)上成熟，經(jīng)濟(jì)上合理，市場(chǎng)容量充裕的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

6.5創(chuàng)造性設(shè)計(jì)

創(chuàng)造性設(shè)計(jì)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(jì)方式，其特點(diǎn)是，具有很強(qiáng)的突破性，創(chuàng)辦性，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的*目標(biāo)。

7設(shè)計(jì)者的境界

7.1*重境界

看山是山，看水是水。

在設(shè)計(jì)之前必須認(rèn)真調(diào)研，緊密關(guān)切市場(chǎng)變化，周密思考，預(yù)測(cè)今后的發(fā)展趨勢(shì)，真正做到以人為本，使設(shè)計(jì)的無人機(jī)產(chǎn)品被公司和社會(huì)所接受。

過去單純靠設(shè)計(jì)者個(gè)人品位進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法已經(jīng)一去不復(fù)返了，俗稱，拍腦袋想。設(shè)計(jì)者必須根據(jù)自己團(tuán)體和其他廠商的實(shí)際情況，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和國(guó)外市場(chǎng)的設(shè)計(jì)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(cè)今后兩年的市場(chǎng)發(fā)展方向，并融入到自己的設(shè)計(jì)中去，做出客戶喜好的好設(shè)計(jì)。

7.2第二重境界

看山不是山，看水不是水。

設(shè)計(jì)了一個(gè)產(chǎn)品，被公司和社會(huì)所接受是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須再成功地做出其他設(shè)計(jì)，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(shí)別該項(xiàng)商品是何廠生產(chǎn)，以提高產(chǎn)品在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。這時(shí)商品本身就具有了宣傳作用，充分利用每項(xiàng)產(chǎn)品的統(tǒng)一特點(diǎn)，互相帶動(dòng)銷售，擴(kuò)展市場(chǎng)。

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(chǎng)上，設(shè)計(jì)者的使命是怎樣通過設(shè)計(jì)提高產(chǎn)品的附加值，經(jīng)常給客戶以新的驚喜。這時(shí)，表現(xiàn)出的不是產(chǎn)品的機(jī)能，完全是產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)的價(jià)值，在成熟的市場(chǎng)上商品是憑借本身符合流行趨勢(shì)的信息使客戶購(gòu)買，明確規(guī)劃產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特色，訂立產(chǎn)品所要表達(dá)的訴求點(diǎn)以及市場(chǎng)定位，較 終使產(chǎn)品產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，無形價(jià)值的迅速提升，較 大化地滿足市場(chǎng)和較 大化地市場(chǎng)占有率，此為設(shè)計(jì)的較 高境界。

8結(jié)語??

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

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

兩個(gè)原則：符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的極簡(jiǎn)主義或參數(shù)化設(shè)計(jì)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(gè)意識(shí)：創(chuàng)新意識(shí)，品牌意識(shí)，功能意識(shí)，優(yōu)化意識(shí)。

文章來源：走進(jìn)無人機(jī)