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【紀錄】「天空革命」讓夢想真正的起飛-無人飛行機

作者Fungus@makerdiwo

講者\高丈淵(任適科技創辦人)、張詠盛(交通大學機械工程系)

紀錄\曾知雋

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講者高丈淵先生在活動現場試飛的多軸飛行機,飛行時十分穩定。

近年搭著創客運動起飛的,除了 3D 列印機,另一代表就是無人飛行機了。不同於 3D 列印機僅作為工具機,無人飛行機本身就是一個老少咸宜的完成品,每逢週末假日就有機會在河濱公園等空曠的地方看到試飛,使得這些過去只能在科幻電影中看的飛行載具,也突然變得親切了起來。究竟什麼是無人飛行機?它與傳統遙控飛機有什麼不一樣?除了花錢購買昂貴的市售產品,創客們都怎麼自造飛行機呢?創客窩邀請了兩位來自不同領域、卻同樣對無人飛行機有熱情並長時間投入的講者,作一次深入淺出的精彩演講。活動中的第一位講者,是任適科技的創辦人高丈淵先生,他同時也是台北科技大學的講師。19346678015_9fc9604dff_o

無人多旋翼飛行機 VS 傳統遙控飛機

既然要談到無人飛行機,那就得從傳統的遙控飛機談起。在傳統的遙控飛機中,有類似於小型飛機的固定翼飛行機,它們通常備有一組水平方向的螺旋槳於機鼻處。這些遙控飛機擁有飛行速度較高、油耗較低、飛行距離較遠等優點;但在起飛空間受限時,能垂直升降的直升機就展現出它的優勢了。直升機除了起飛空間較不受限外,還擁有能在空中懸停、倒退飛行的能力。而活動的主角-多旋翼飛行機,不同於這些採用引擎、燃燒汽油的傳統飛機或直升機,是改採電力作為主要使用的能源。使用電力的好處在於容易控制多個旋翼間的同步、速度調整,因此多旋翼飛行機的旋翼機構也較單槳直升機簡單得多,可說是以更聰明的方式保有傳統單槳直升機的飛行特性。

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傳統單槳直升機與多軸飛行機的比較。

做自己的多旋翼飛行機!

雖說多旋翼飛行機的機構較為簡單、令創客們無不躍躍欲試,但要讓自己的無人機升空,除了裝上幾支螺旋槳外,還需要懂得無線通訊、飛航控制、電子變速控制、馬達、旋翼、機體結構甚至是影像系統等知識。這麼多的綜合能力,又該從哪裡著手呢?講者以自己為例,在有了工程圖學與程式設計的基本功之後,再來是尋求開源的韌體、以逆向工程參考他人的設計(拆解過許多飛控系統),最後是實際的測試與驗證。這些專業知識,一般人看到都為之卻步了吧?別擔心,講者表示他目前正在開發 Arduino version 的控制系統,雖然系統的反應較慢,但很適合做為教材使用。若有興趣進一步了解,可加入 Facebook 社團-多軸旋翼機部件開發會社。或者,也可以參考能教你做出任何東西的 Fab Academy

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以市售的 DJI s1000 為例,可以看到無人機所具備的各部件。

無人飛行機的通識與運用

第二位講者,是目前就讀於交通大學機械工程系的張詠盛同學,對於飛行器充滿熱情的他,原先就是固定翼遙控飛機(鼻單槳飛機)的玩家。目前除了在機械工程系就讀,也在學校創立了 Makereal Labs 社團,與同好一起設計、製作輕量化且具造型的多旋翼飛行機,並計畫完成一些大型的戶外裝置藝術,例如加裝 LED 於無人飛行機上,於升空後排列文字圖形。

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由於帶來的機型較大,而室內空間有限,因此僅讓聽眾感受其風力而未實際放飛。

接著,他同樣介紹了無人機所具備的各種部件,並解釋了型號標示的意義與如何閱讀,相信非機械或工科背景的聽眾是學習到了不少。他也提到,目前的多旋翼飛行機已被應用在電影取景、工廠汙染源監控以及地形探勘等用途,大多與影像系統結合,成為重要的空拍設備。這類型的空拍設備,通常包含了能快速回穩的雲台、攝影機(常使用運動型攝影機,如 GoPro)以及無線傳輸設備。其中能保持攝影畫面穩定的三軸雲台並不便宜,他也透過 3D 列印機等工具自製。接下來,他打算將飛行機結合雷射瞄準設備以提供軍事應用,亦搭載影像辨識,使之成為能自動追蹤的偵查機。若無人機不慎摔落時,可能產生損壞、帶來金錢損失,亦可能造成危險,因此能在無人機失效時彈出的降落傘模組,也是他接下來的開發目標之一。

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空拍系統包含了雲台、攝影機、無線傳輸設備等。

最後的問與答時間,一些同樣具有開發經驗的聽眾詢問了專業的軟、硬體規格問題;也有人好奇無人機目前除了已十分成熟的市售商品、作為玩具也已有大量生產的中國製品,還能有什麼市場空間?講者高丈淵先生認為,接下來他會接著開發與推廣無人機的競速運動。配合即時影像傳輸,可讓人擁有身歷其境的飛行競賽體驗,令人十分期待!

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現場也有較年輕的朋友,但他們的開發經驗可是不輸給大人的唷!

隨著無人機領域的朋友越來越多,希望新進入的玩家也都能注意法規,不要在如機場周邊的無人機禁航區放飛,除了帶來飛安困擾,亦可能造成往後使用無人飛行機時有更多的法規限制。而張詠盛同學也以自己被旋翼割傷手指的照片作為警惕,無人飛行機固然好玩,但其中也潛藏著危險,有興趣的朋友還是要以安全為上,才能玩得快樂。活動最後,高丈淵先生大方送出了兩台迷你型的無人飛行機以及幾組昂貴的部件,讓幸運中獎的朋友能更快速進入無人機的領域,為活動畫下了完美的句點。

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恭喜幸運中獎的現場觀眾!

本文內文引用自合作友站 makerdiwo 提供局部內容,完整內文請參考:原文連結

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