DJI 大疆經緯M30 系列設計細節揭秘
今年3 月,大疆行業應用發布全新旗艦機——經緯M30 系列。這款革命性的產品不僅擁有強勁的性能,機身更是輕巧便攜。鮮為人知的是,為了優化用戶體驗,從傳感器到機身,從飛機箱到電池箱,經緯M30 系列隱藏著諸多不易察覺的設計細節。今天就帶大家一探究竟!
高度集成化
“背包裡的旗艦機”僅3.77KG
時間回到2020 年,大疆經緯M300 RTK 重磅發布,這款“智勇雙全”的旗艦機,為行業帶來前所未有的空中作業解決方案。沒有過度沉浸在新品發布的喜悅中,大疆行業應用馬不停蹄開啟下一款產品的研發,目標很明確:下一款產品,要做得更小。
為何要把產品做小?答案顯而易見。行業用戶外出作業往往需要跋山涉水,一款便攜的無人機將助力輕鬆工作,在路途不便之處更是迫切剛需。
新產品要做多小?多小才算小?如何在保持強勁性能的同時,把產品做小?一道道難題擺在面前,存在諸多未知數。
研發期間,一個突發小插曲堅定了大家把產品做得更輕便的決心。
2021 年,一名驢友在秦嶺徒步時失聯。救援人員將行業無人機帶到現場,但由於該無人機太大太重,沒人能把它背上山。最終,無人機沒有參與到實際救援中,走失的驢友被發現時已不幸遇難。
大家遺憾地想:如果有一台同等性能的無人機,且小巧便攜到能裝進背包,結局是否會不一樣?
研發出高性能的、更小體型的行業無人機,迫在眉睫。把行業無人機做小,關鍵在於把相機的鏡頭做小。經過不斷的討論取捨、測試打磨,團隊最終採用全新開發的鏡頭模組,縮減器件尺寸和重量。
4 個傳感器
把傳感器縮小還遠遠不夠。傳感器的整個圖像處理模塊從相機轉移到了機身裡,不僅能節省大量的空間,也能移走最大的熱源。
藏於機身的圖像處理模塊
在此基礎上,研發團隊還首次嘗試一種全新的散熱方法:利用主機的風道,為負載散熱。即當無人機飛行時,負載在前,主機風道在後,利用風為負載散熱,散熱效果提升了15~20% 。這樣的設計一舉兩得,使得負載在沒有散熱風扇的情況下,也能滿足高溫作業需求,同時負載的空間利用率達到極致。
最終,經緯M30T 的負載體積縮小至H20T 的三分之一不到,320g 的重量比一罐可樂還輕,這為整機體積縮小提供了可能性。
經緯M30T 負載與H20T 對比
負載尺寸解決後,縮小機身體積是橫亙在研發團隊面前的另一道大難題。
一開始,為了降低整機高度,研發團隊將經緯M300 RTK 掛在機腹的負載改在了經緯M30 系列的機身前。簡單粗暴的設計,雖然減少高度,但長度變成了機身長度加雲台長度的累積,整架無人機反而比M300 RTK 還要長,違背了設計的初心。工程師們甚至嫌棄地形容它“不僅長得大,還長得醜,像個大頭皮鞋一樣。”
工程師只好將此前設計全部推翻,另闢蹊徑。通過重新優化散熱設計、更改結構堆疊、縮小硬件尺寸等方式,精細到每一毫米,最終將整架無人機縮短了24% 左右。
經緯M300 RTK 與經緯M30 系列對比
經過三年的打磨,一款高性能、重量僅3.77kg 的“背包裡的旗艦機”終於面世。輕巧便攜,隨時出動,風雨無阻,為用戶帶來全新的作業體驗。
快速、高效作業
為行業用戶量身定制
經緯M30 系列的便攜,帶來了快速高效作業能力。
快是快速部署。可以說,從無人機從箱子被取出開始,到正式起飛作業,每一秒都被精細計算,並落地到每一處設計。
飛機箱中,遙控器可不拆搖桿直接放進箱子,現拿現用。遙控器被放置於機身隔壁,兩者之間的壁厚被測試至最小距離,既節約空間,又便於用戶快速取出兩者,馬上作業。
飛機箱設計
M30 系列使用起來極其簡單:電池卡扣自動鎖定,無需打開腳架、擰套筒,只需展開機臂就能自動鎖定,且設有“到位檢測”功能,1 分鐘內就能快速起飛,大幅減少作業部署時間。
電池卡扣自動鎖定
機械臂自動鎖定
快是高效輪轉。在緊急部署作業中,電池快速散熱至關重要。為了降低電池溫升,實現電池熱替換作業,團隊首次在行業電池上設計散熱片。
經過數十次的打磨與測試,研發團隊最終選擇優質的石墨片與散熱片結合,將電芯熱度通過導熱膠傳達至散熱片,達到快速散熱效果。如果你仔細留意還能發現,散熱片被設計在電池尾部,使用時散熱片裸露在機身電池倉外部,當無人機飛行時,便可利用風更快降低電池溫度。
散熱片被設計在電池尾部
快是靈活操作。行業專屬遙控器佈局常用快捷鍵,按鍵多而不繁,配合屏邊按鍵、波輪及自定義按鍵,靈活輕鬆進行目標標記、相機切換等快捷操作,實現手不離控流暢作業。
視頻:手不離控操作
有溫度的設計
揭秘M30 系列不易察覺的細節
設計電池箱時,研發團隊收到用戶反饋:出差在外,白天作業,晚上回酒店房間使用電池箱充電,無奈充電噪音影響睡眠。
為此,工程師查詢參考室內電器行業噪音標準,專門調節電池箱散熱風速,在降低噪音和散熱風扇轉速中尋找平衡點,並測試是否影響睡眠。經過不斷優化調整,最終BS30 電池箱噪音大幅度降低,減輕對用戶的干擾。
電池箱
像這樣有溫度的人性化設計不止一處。
考慮到用戶長期在戶外使用無人機,可能會坐在飛機箱上,於是,箱子上蓋按照70kg 承受強度製作,可滿足一名成年男子的承重;電池箱可恰如其分卡位放在飛機箱上方,方便戶外作業一併拉桿攜帶。
電池箱卡位放在飛機箱上方
收納無人機時,設置槳葉卡位固定位置,負載可向上90° 固定避免刮傷鏡頭。甚至,連SD 卡槽橡膠軟硬度、遙控器按鍵行程和按壓力度、滾輪操作絲滑度也經過多次精細測試,選擇手感最適合、操作最方便的設計。
負載可向上90° 固定
槳葉卡位固定位置
大疆工程師們,還費盡心思替用戶“省錢”。
通常而言,無人機跌落往往會造成機身中框的損壞,整機維修成本高。於是,工程師們設計出具有一定吸能和減震能力的後腳架,再經過一系列的可靠性測試,使得無人機在一定高度跌落時,只損壞腳架模塊,中框沒有物理損壞,減小維護成本。
具有一定吸能和減震能力的後腳架
經緯M30系列電池的能量密度與M300 RTK 基本持平,但經過一年半時間不斷迭代優化電芯材料和結構設計,將電池循環次數從200 次提升到400 次,延長電池壽命,單架次電池使用成本下降一半。
打開電池箱,裡面“暗藏玄機”。電池箱設三個檔位,新增90% 待命模式、 50% 存儲模式。應急消防等用戶可使用90% 檔位長期待命,若用戶短時間內無使用需求,則使用50% 存儲模式,更好地保養電池,減少損耗。
電池箱設三個檔位
性能強大、輕巧便攜、快速部署是經緯M30 系列的突出優勢,而在大眾不易察覺的另一面,諸多有溫度的設計為用戶提供了更多便利。行業無人機應用場景不斷拓寬,用戶群體更多樣化,產品的優化和革新之路還很長遠,大疆行業應用將持續探索,助力用戶高效作業。