中航恒拓?zé)o人機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室建設(shè)方案

 

       中航恒拓成立于2014年7月，是中航無人機旗下一家專注于教育無人機解決方案及服務(wù)的專業(yè)提供商，針對中小學(xué)的無人機創(chuàng)客空間規(guī)劃建設(shè)、無人機創(chuàng)客教育培訓(xùn)、職業(yè)院校無人機實訓(xùn)方案建設(shè)、無人機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)搭建、無人機產(chǎn)教融合實訓(xùn)基地建設(shè)等提供一站式解決方案。中航恒拓以教育實訓(xùn)解決方案及無人機飛行控制器系統(tǒng)的研發(fā)作為發(fā)展的核心，公司擁有一支技術(shù)水平一流的研發(fā)團(tuán)隊，投入大量資金用于技術(shù)研發(fā)和實訓(xùn)室培訓(xùn)，隨著公司的不斷發(fā)展，公司的技術(shù)人才逐步增加，技術(shù)水平進(jìn)一步提高，不斷向更高層次邁進(jìn)。
無人機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室項目概況

建設(shè)具有自身特色的無人機創(chuàng)新實訓(xùn)室，以此為依托促進(jìn)學(xué)校的人工智能基礎(chǔ)教育發(fā)展和鍛煉學(xué)生的思維能力，以及對人工智能有一定的初始和學(xué)習(xí)。教師可以依托實訓(xùn)室的硬件以及技術(shù)環(huán)境進(jìn)行課程設(shè)計和科學(xué)理論的普及，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)?？萍贾悄芙逃陌l(fā)展和相關(guān)學(xué)科課程的升華，促進(jìn)學(xué)校教學(xué)能力的提升，為學(xué)校的教學(xué)發(fā)展增添一抹科技亮色。

無人機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室建設(shè)目標(biāo)  

本實訓(xùn)室方案根據(jù)職業(yè)院校的特點，結(jié)合本公司產(chǎn)品情況進(jìn)行設(shè)計，實訓(xùn)室設(shè)施不僅可以滿足學(xué)生從簡單的無人機原理、拆裝練習(xí)、飛行模擬訓(xùn)練，還可以滿足電路設(shè)計、單片機編程、無人機技術(shù)實訓(xùn)實踐，亦可滿足課題研究等相關(guān)課程教學(xué)與開發(fā)的需求，做到資源充分利用。

學(xué)生通過無人機創(chuàng)新實訓(xùn)室和實驗教師的指導(dǎo)，從無人機入門到最后的飛行能手、維護(hù)組裝能手、編程能手，實現(xiàn)學(xué)生動手實踐能力、開發(fā)能力和就業(yè)能力的提升。當(dāng)前無人機相關(guān)人才缺口很大，實訓(xùn)室系統(tǒng)的培養(yǎng)定向人才，為市場輸出高水平的人才。

近年來機器人競賽數(shù)量、種類越來越多，其中無人機相關(guān)競賽也越來越受廣大各大院校的歡迎，實訓(xùn)室的建設(shè)可以完善無人機競賽人員培訓(xùn)和選拔體系。 無人機競賽是一項科技含量高，對理論知識和實踐操作要求均較高的科技項目。在設(shè)計和制造過程中，需要將多學(xué)科的理論知識與工程實踐緊密地結(jié)合起來，在鍛煉學(xué)生工程實踐能力的同時可以進(jìn)一步鞏固專業(yè)知識的掌握，能夠培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、持之以恒的科學(xué)精神、磨練學(xué)生的意志品質(zhì)、增強團(tuán)隊協(xié)作精神、提高學(xué)生的綜合能力；通過參加無人機競賽可以完成手動操控飛行、抓取目標(biāo)物、穿越障礙區(qū)、自動任務(wù)飛行等相當(dāng)復(fù)雜的任務(wù)。對學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力是一種鍛煉，也是一次檢驗的機會。

無人機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室建設(shè)預(yù)期成果

1）建設(shè)具有全國特色的無人機標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新實訓(xùn)室；

2）建立全國先進(jìn)的無人機應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系；

3）推動無人機專業(yè)和無人機產(chǎn)教融合基地建設(shè)；

4）參加各類競賽并爭取優(yōu)異成績。

 

無人機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室建設(shè)內(nèi)容

第一階段：

1）安全指引：引導(dǎo)學(xué)生，掌握基本飛行常識，如何操作安全飛行，明確禁飛與飛行器登記等政策，在飛行空間困難區(qū)域里如何操作等指引；

2）課程講解：以課程學(xué)習(xí)為主，首先了解飛行原理，飛行控制器基本原理，各個飛行部件如何連接，機械結(jié)構(gòu)的作用，以及操控原理講解；

3）模塊組裝：了解各類模塊形態(tài)，使用專用工具將各個機械部件組裝，學(xué)習(xí)電子元器件的組合，掌握各部件的用途與安裝方式；

4）調(diào)試檢修：調(diào)試無人機參數(shù)，在動態(tài)和靜態(tài)兩種狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)參，校準(zhǔn)所有傳感器，通用問題的解決，檢修維護(hù)電氣元件，更換機械部件；

5）飛行操作：獨立完成飛行模擬，熟練掌握遙控器手感，模擬飛行記錄達(dá)到規(guī)定時間可進(jìn)行實際飛行訓(xùn)練，實際飛行訓(xùn)練將從小型開始逐漸升級到大型，從室內(nèi)到室外。

第二階段：

學(xué)生需要具備參加地區(qū)或全國性質(zhì)的相關(guān)競賽能力，隨著創(chuàng)客概念的深入人心及國家政策的大力引導(dǎo)，地區(qū)、全國性質(zhì)的青少年創(chuàng)客類競賽蓬勃發(fā)展，此實訓(xùn)室的另一功能則作為相關(guān)競賽的實訓(xùn)基地，供參賽隊訓(xùn)練使用。實驗室授課老師在第二階段應(yīng)結(jié)合如中國工程機器人大賽職業(yè)院校組等比賽規(guī)則進(jìn)行進(jìn)行模擬競賽訓(xùn)練，有具體參加的比賽，則進(jìn)行針對性訓(xùn)練。此類競賽一般分為操作環(huán)節(jié)和發(fā)散創(chuàng)意環(huán)節(jié)，操作環(huán)節(jié)主要考驗參賽者的手動操控能力，勤加練習(xí)即可；發(fā)散創(chuàng)意環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)在參賽作品的算法程序，應(yīng)由設(shè)備廠家配合完成。

第三階段：

學(xué)生需要具備一定開發(fā)能力，老師和學(xué)生經(jīng)歷過以上兩個階段后，對現(xiàn)有的設(shè)備和相關(guān)比賽規(guī)則都有了深刻的認(rèn)識，便會衍生出多種以實際應(yīng)用為背景的創(chuàng)意，指導(dǎo)老師可根據(jù)實際情況，組建以學(xué)生為主體，老師把控大方向的課題研究小組。 實驗室在完成上述目標(biāo)后，即達(dá)到穩(wěn)定運行狀態(tài)（學(xué)生更迭穩(wěn)定化，參賽訓(xùn)練常態(tài)化，課題研究規(guī)范化）。

 

無人機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室課程規(guī)劃與教學(xué)目標(biāo)

課程規(guī)劃：

無人機技術(shù)課程、無人機組裝與焊接課程、無人機編程技術(shù)課程、無人機飛行課程、無人機航拍課程等；

教學(xué)目標(biāo)：

培養(yǎng)掌握無人機基本知識、基本原理、低空無人機飛行技術(shù)、和編程技術(shù)；熟練掌握無人機的安裝、調(diào)試、操控、維護(hù)維修技能；通過航拍設(shè)備、地面站系統(tǒng)等掌握航拍、巡查以及其他方面等應(yīng)用技能。通過學(xué)習(xí)無人機的編程技術(shù)，使學(xué)生可以深入了解到無人機的自動控制技術(shù)和無人機的內(nèi)部工作原理，通過對無人機的編程學(xué)習(xí)可以訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)而高效的思維方式，提高邏輯思維能力、規(guī)劃能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

 

無人機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室區(qū)域及功能

1）無人機展覽區(qū)

無人機展覽區(qū)包含展臺和展柜，可以進(jìn)行無人機展覽、參觀等活動。

2）無人機裝配區(qū)

無人機裝配區(qū)提供所有的零部件和組裝工具，學(xué)生在此區(qū)域可以進(jìn)行無人機的拆裝練習(xí)，通過平時的拆裝練習(xí)讓學(xué)生熟悉無人機結(jié)構(gòu)與原理，了解相關(guān)組成部件。

3）無人機模擬飛行和調(diào)試區(qū)

此區(qū)域配備多臺電腦設(shè)備并安裝無人機模擬飛行軟件和地面站調(diào)試軟件，在新手入門階段，學(xué)生通過該系統(tǒng)可模擬真實無人機飛行，練習(xí)對無人機遙控控制的基本操作和飛行技巧，通過長期練習(xí)形成對無人機操控的條件反射、肌肉反應(yīng)和應(yīng)急反應(yīng)，減少真實無人機的炸機和人身傷害。

通過地面站調(diào)試軟件，將裝配好的無人機進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和校準(zhǔn)，對無人機進(jìn)行初步的調(diào)試。

4）無人機檢修區(qū)

此區(qū)域配備有無人機檢測設(shè)備，當(dāng)無人機出現(xiàn)故障無法正常工作時，學(xué)生借助相關(guān)測試儀器，快速判斷出故障位置并進(jìn)行響應(yīng)修理。

5）無人機飛行區(qū)

此區(qū)域建設(shè)有室內(nèi)飛行安全網(wǎng)等保護(hù)裝置，飛行區(qū)是為了讓學(xué)生在室內(nèi)練習(xí)飛行器操作與控制，無人機操控相關(guān)活動都必須在專用場地中進(jìn)行，確保學(xué)生的安全，學(xué)生可以通過前期在電腦上模擬飛行，而后在無人機飛行專用場地內(nèi)飛行訓(xùn)練。

6）3D打印區(qū)

此區(qū)域配備多臺3D打印機，學(xué)生可自行設(shè)計無人機易損件、無人機外殼和主要結(jié)構(gòu)零部件，并通過3D打印技術(shù)打印和安裝到無人機進(jìn)行驗證。

HT200競賽專用無人機開發(fā)平臺


HT380實訓(xùn)無人機開發(fā)平臺


HT380激光全向避障無人機開發(fā)平臺


HT500實訓(xùn)無人機開發(fā)平臺


HT500智能尋跡無人機開發(fā)平臺





HT500影像航拍無人機


HT500機械爪抓取無人機開發(fā)平臺