5月23日至27日，在第十四屆“挑戰(zhàn)杯”河南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽終審決賽中，我校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊作品《新型可變布局農(nóng)用物流無人機(jī)》在省內(nèi)65所高校上報入圍的410件作品中脫穎而出，榮獲特等獎。其團(tuán)隊成員有馮路啟、姬同蒙、李卓遠(yuǎn)、何怡君、王藝龍、隆斯達(dá)、譚思奇、肖曉盼八人，馮路啟是該項目負(fù)責(zé)人，指導(dǎo)老師為王曉璐。
“可變布局利用變形機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)翼的打開與合閉。無人機(jī)在起飛過程中，螺旋槳處于垂直方向、機(jī)翼處于三段翼狀態(tài)，可獲得較大升力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)垂直起降或短距離起飛，到達(dá)適當(dāng)位置時，螺旋槳傾轉(zhuǎn)至水平方向，變桿機(jī)構(gòu)使三段翼合并為單翼，提高了飛行速度?！?br>　　“挑戰(zhàn)杯”省賽答辯現(xiàn)場，王藝龍向評委老師陳述，“這是新型可變布局農(nóng)用物流無人機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)，這個設(shè)計讓無人機(jī)更適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)復(fù)雜的飛行環(huán)境?！?br>　　指導(dǎo)老師王曉璐介紹，這架無人機(jī)不止是造型亮眼，它低成本、高效用，能服務(wù)于農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民，是架務(wù)實(shí)又靠譜的物流無人機(jī)，還可在多種運(yùn)輸環(huán)境發(fā)揮運(yùn)輸作用。
　　知農(nóng)憂農(nóng)創(chuàng)新為農(nóng)早在2018年，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊針對山區(qū)復(fù)雜地形的飛行技術(shù)和物流無人機(jī)的承載設(shè)計開展研究時，馮路啟就萌生了利用變桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)“可變布局”的想法。
　　今年團(tuán)隊立項參賽之際，正值兩會期間，習(xí)近平總書記參加河南省代表團(tuán)審議會議時指出，重農(nóng)固本是安民之基、治國之要。
　　那么“三農(nóng)”工作、脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興工作中會需要用到無人機(jī)技術(shù)嗎？團(tuán)隊帶著這樣的疑問、查詢了大量相關(guān)資料，最終了解到：農(nóng)產(chǎn)品普遍保存周期短，省內(nèi)部分山區(qū)農(nóng)村在轉(zhuǎn)型發(fā)展中面臨著運(yùn)輸困難、物流成本高的困境。
　　為適應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品保存時間短、需要及時響應(yīng)的物流運(yùn)輸需求，團(tuán)隊成員隆斯達(dá)率先從專業(yè)角度出發(fā)，提出做一架結(jié)構(gòu)輕、載重大、能大迎角飛行的無人機(jī)的技術(shù)構(gòu)想。
　　2017年，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊曾參加中國國際飛行器設(shè)計大賽，并憑借大縫道多段翼布局奪得冠軍，積累了不少經(jīng)驗(yàn)。
　　確認(rèn)可行性后，團(tuán)隊成員將手上的物流無人機(jī)技術(shù)引入用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的實(shí)踐中，以可靠的物流無人機(jī)技術(shù)框架為基礎(chǔ)，創(chuàng)造出適應(yīng)多變環(huán)境的“可變布局”，新型可變布局農(nóng)用物流無人機(jī)項目正式啟動。
　　采用三軸矢量傾轉(zhuǎn)旋翼的動力方式，利用“可變布局”，新型可變布局農(nóng)用物流無人機(jī)具備了在兩個飛行模式間相互轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢?！翱勺儾季质篃o人機(jī)兼具多翼飛機(jī)與單翼飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，針對不同的起降距離、飛行速度有很強(qiáng)的適應(yīng)力。”王藝龍如是說。
　　在汗水和熱血的澆灌下，成員們在期限內(nèi)完成了新型可變布局農(nóng)用物流無人機(jī)的精細(xì)設(shè)計、復(fù)雜的工藝裝配流程等任務(wù)，使得最終成品的空中運(yùn)輸效率得到提高、成本有所縮減，成功實(shí)現(xiàn)了全部的設(shè)計目標(biāo)。
　　披荊斬棘熱愛為基然而，新型可變布局農(nóng)用物流無人機(jī)的設(shè)計并非一帆風(fēng)順，隊員們面臨著各種技術(shù)上的挑戰(zhàn)。“設(shè)計者的構(gòu)思、在CAD軟件上畫出來的圖，加工工藝、飛機(jī)裝配及飛控系統(tǒng)，是一個連串的環(huán)節(jié)，整個要打通。出現(xiàn)問題時，可能要返工，也可能要迭代。”王曉璐說。
　　項目開展前期，低年級成員專業(yè)知識不足，協(xié)調(diào)不好，概念方面的錯誤時常出現(xiàn)?！靶噬喜蝗?，項目進(jìn)展就要出問題。”隆斯達(dá)說，“我們都十分熱愛飛行器，這份熱愛動力要求我們不能踟躕不前，一定要把遇到的坎都邁過去。”提質(zhì)增效，成了團(tuán)隊成員共同的心聲。
　　在王曉璐的耐心指導(dǎo)下，團(tuán)隊內(nèi)構(gòu)建了集中討論的協(xié)調(diào)機(jī)制。通過與高年級骨干針對性地先行討論，再由高年級骨干幫、扶、帶低年級成員參與到具體的工作中的模式，團(tuán)隊很快形成了高效的分工配合。
　　針對中期工藝上出現(xiàn)的問題，團(tuán)隊建立了專用的QQ群共同探討。成員把所用到技術(shù)資料按參考價值歸檔、分類，在“群文件”里共享資料，溝通技術(shù)難點(diǎn)，在磨合之中循序解決了諸多疑難要點(diǎn)。
　　團(tuán)隊在立項后從未停止細(xì)節(jié)修改，在進(jìn)行數(shù)字模擬計算的同時，成員們頂著摔機(jī)的壓力和風(fēng)險,投入了大量的時間精力做飛行試驗(yàn)。
　　在摔機(jī)、修復(fù)、再試飛的循環(huán)往復(fù)中，團(tuán)隊最終突破了技術(shù)工藝上的舊瓶頸，作品也在制造裝配、線路設(shè)計變化、機(jī)身材料結(jié)構(gòu)等方面都得到了針對性的升級。
　　到正式申報省賽項目時，無人機(jī)已經(jīng)歷了四輪迭代。作品設(shè)計方案在機(jī)身形態(tài)、動力裝置個數(shù)和布局形式等方面都做出了數(shù)次改動，外在的機(jī)體布局雖與第一代無人機(jī)基本一致，但內(nèi)在的設(shè)計功效早已煥然一新，更能在復(fù)雜的山地完成各項運(yùn)輸任務(wù)。
　　經(jīng)得起最挑剔的眼光，團(tuán)隊做出了一架有優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)、閃光點(diǎn)的飛行器設(shè)計作品。
　　征途未盡奮斗不止“在答辯環(huán)節(jié)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊采用圖文說明和視頻直觀展示的方法，對無人機(jī)的主要功能和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了細(xì)致的闡述，使作品的優(yōu)點(diǎn)清晰地呈現(xiàn)出來。他們在現(xiàn)場的表現(xiàn)的非常出色，贏得了專家評委的認(rèn)可?！毙F(tuán)委老師徐亞輝說，“他們的獲獎實(shí)至名歸，也是我校在挑戰(zhàn)杯比賽中的一次突破，對團(tuán)隊成員而言，特等獎是對他們汗水和努力的回報”。
　　“賽事經(jīng)驗(yàn)的積累讓團(tuán)隊成員以新眼光更熟知了無人機(jī)項目。我們在參賽路上，解決了技術(shù)工藝、飛控操作中的細(xì)節(jié)難題，現(xiàn)在更有信心面對國賽?！被貞浧饏①惖臍v程，馮路啟表示，對團(tuán)隊而言，參加“挑戰(zhàn)杯”是對眼界的開拓和技術(shù)的磨礪。
　　過硬實(shí)力、充足的準(zhǔn)備，師生協(xié)力共進(jìn)，使得他們在答辯環(huán)節(jié)扶搖直前，闖關(guān)成功。然而，省賽特等獎的桂冠，只是征途上的里程碑，仍尚未抵達(dá)終點(diǎn)。
　　王曉璐反復(fù)提醒團(tuán)隊成員，要保持著謙虛的心，常思考作品的不足，虛心學(xué)習(xí)、補(bǔ)足短板，以更高的標(biāo)準(zhǔn)要求作品和自我。馮路啟坦言：闖入國賽圈，就意味著要和行業(yè)內(nèi)最頂尖的一批人競賽。
　　“我們設(shè)計的無人機(jī)可以脫離了固定機(jī)場，受地形的局限比較小，在山區(qū)有著優(yōu)于汽車和人力的優(yōu)勢。”馮路啟說，“以高價值農(nóng)作物為目標(biāo)，兼顧垂直起降作賣點(diǎn)，物流無人機(jī)有著不小的潛在市場和較好的實(shí)用前景。但團(tuán)隊目前最需要做的是沉下心磨礪技術(shù)，爭取實(shí)現(xiàn)再次迭代?！?br>　　面對即將到來的國賽，團(tuán)隊沒有絲毫松懈。在物流無人機(jī)布局形式基本成熟，可行性得到了充分的論證的條件下，優(yōu)化貨倉布置、美化外觀設(shè)計、拓展應(yīng)用面以及做出更好的試飛展示效果，都是團(tuán)隊目前努力改進(jìn)的方向。
　　關(guān)注三農(nóng)，將無人機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)化為農(nóng)用物流產(chǎn)品，用科技創(chuàng)新造福農(nóng)民。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊的故事還在繼續(xù)，馮路啟說“對無人機(jī)技術(shù)的專研”和“實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化的初心”是他們團(tuán)隊的雙翼，他們要用這雙翅膀，在科創(chuàng)天空中翱翔，畫出最美的軌跡。