青少年發(fā)明家解決商業(yè)無人機(jī)的可行性

組建一家真正的公司，創(chuàng)造一種新型多功能無人機(jī)的工作原型，從零開始制造零部件，以及讓電子設(shè)備和軟件協(xié)同工作，似乎充滿了無窮無盡的困難。

想象一下，作為一個(gè)高中生，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)間限制和壓力下完成所有這些。

現(xiàn)在我們要弄清楚，當(dāng)四名團(tuán)隊(duì)成員在應(yīng)對(duì)時(shí)，大部分時(shí)間需要遠(yuǎn)程工作，而當(dāng)他們?cè)谝黄饡r(shí)，要保持社會(huì)距離的安全。

歡迎來到芝加哥西郊的四名納珀維爾北部高中學(xué)生的世界。他們的創(chuàng)業(yè)精神和技術(shù)能力為他們的產(chǎn)品發(fā)明Airlyft贏得了最高獎(jiǎng)項(xiàng)——皮特?康拉德學(xué)者獎(jiǎng)(Pete Conrad Scholar)。

Arjun Shah, Aditya Dhingra, Jimit Gosar和Nithilan Kalidoss自2019年8月以來一直密切合作開發(fā)Airlyft。這是四名學(xué)生為他們的多功能無人機(jī)取的名字，這款無人機(jī)使用可操控的機(jī)翼，飛行速度更快、時(shí)間更長(zhǎng)，是康拉德挑戰(zhàn)的一部分。

康拉德挑戰(zhàn)賽是一個(gè)多階段的STEM(科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué))和創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽。這比科學(xué)展覽更具挑戰(zhàn)性。

學(xué)生們錄制了一段視頻來介紹他們?cè)贏irlyft的商業(yè)計(jì)劃。這包括市場(chǎng)研究、原型設(shè)計(jì)和上市計(jì)劃。然后，他們回答了一組評(píng)委提出的一系列問題。

在這個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目之前，每個(gè)學(xué)生都通過學(xué)區(qū)的無人機(jī)俱樂部和機(jī)器人團(tuán)隊(duì)一起參與了各種項(xiàng)目。在遇到了康拉德挑戰(zhàn)之后，學(xué)生們決定一起提交他們自己的無人機(jī)項(xiàng)目。

在比賽中，他們選擇EcoAero作為他們團(tuán)隊(duì)的名稱。在這個(gè)過程中，他們成立了一家同名公司，建立了一個(gè)信息網(wǎng)站，并為他們的產(chǎn)品制定了最終的營(yíng)銷策略。

EcoAero團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研發(fā)了這一發(fā)明，他們制作了一架無人機(jī)的原型機(jī)，以展示其先進(jìn)的可伸縮機(jī)翼，這有助于確保更高的飛行時(shí)間和性能。作為一種有效解決無人機(jī)飛行時(shí)間問題的方法，學(xué)生們列出了它的多種用途，包括滅火、包裹遞送、種子農(nóng)業(yè)、肥料農(nóng)業(yè)、監(jiān)視、衛(wèi)生和土地電氣檢查。

今年的挑戰(zhàn)開始于2019年8月。各團(tuán)隊(duì)提交了最初的參賽作品，并著手進(jìn)行投資者推介，最終于11月完成。

然后，有資格的球隊(duì)在11月中旬進(jìn)入第二輪，并一直工作到1月中旬，以制定和完善商業(yè)計(jì)劃、市場(chǎng)研究和他們的商業(yè)可行性解決方案的可視化展示。他們的產(chǎn)品隨后由主題專家和評(píng)委進(jìn)行評(píng)審和評(píng)分，然后選出每個(gè)類別的決賽團(tuán)隊(duì)出席創(chuàng)新峰會(huì)。

2020虛擬創(chuàng)新峰會(huì)是比賽的最后階段，于5月27日至29日舉行，來自9個(gè)不同國(guó)家的600多支參賽隊(duì)伍中有37支進(jìn)入決賽。

在峰會(huì)上，EcoAero團(tuán)隊(duì)分享了他們錄制的power pitch，以展示他們對(duì)Airlyft的商業(yè)計(jì)劃，包括市場(chǎng)研究、原型設(shè)計(jì)和上市計(jì)劃。

EcoAero團(tuán)隊(duì)在康拉德挑戰(zhàn)創(chuàng)新峰會(huì)上獲得了“皮特·康拉德學(xué)者獎(jiǎng)”的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。航空。

這四名學(xué)生一直在晚上和周末的業(yè)余時(shí)間獨(dú)立學(xué)習(xí)。他們的想法在這一年里逐漸形成。教師顧問和技術(shù)導(dǎo)師Jubin Gosar表示，他們改進(jìn)了自己的想法，并逐步改進(jìn)。

2020年1月，吉特的父親戈薩被邀請(qǐng)擔(dān)任他們的教練和導(dǎo)師。他是學(xué)校機(jī)器人團(tuán)隊(duì)的導(dǎo)師。

“他們建造的原型看起來棒極了。他們對(duì)樣機(jī)和為康拉德挑戰(zhàn)交付的所有東西感到非常自豪。”

他補(bǔ)充說，該團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持不懈地工作，即使到了深夜，也能夠優(yōu)化時(shí)間，充分利用情況。

“他們都有不同的職業(yè)興趣，但看到他們?cè)谝黄鸸ぷ?，盡管他們的背景不同，讓我為他們感到驕傲，”他說。

TechNewsWorld最近在一次視頻電話會(huì)議上與EcoAero團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了會(huì)面，討論學(xué)生們?nèi)绾芜\(yùn)用團(tuán)隊(duì)合作、毅力和技術(shù)來克服帶來的不斷挫折。

我們討論的第一部分總結(jié)為四位學(xué)生的綜合回答。在接下來的采訪中，當(dāng)團(tuán)隊(duì)成員輪流回答問題時(shí)，會(huì)詳細(xì)敘述每個(gè)人的回答。

科技新聞世界:你從幾歲開始積極參與科技?

EcoAero團(tuán)隊(duì):通過學(xué)校俱樂部和個(gè)人經(jīng)歷，我們中的大多數(shù)人在大一開始就非常積極地使用無人機(jī)技術(shù)。我們都對(duì)機(jī)械感興趣，尤其是航空，因?yàn)槲覀兿胫罏槭裁茨承┪矬w能夠飛行，我們?nèi)绾文苁顾鼈兏谩?/p>

TNW:是什么促使你參與康拉德挑戰(zhàn)賽和2020虛擬創(chuàng)新峰會(huì)?

團(tuán)隊(duì):我們是學(xué)校航空俱樂部的成員。我們只有三到四分鐘的飛行時(shí)間，我們意識(shí)到這個(gè)問題一定也困擾著商業(yè)無人機(jī)市場(chǎng)。

阿爾瓊之前參加過康拉德挑戰(zhàn)賽，我們發(fā)現(xiàn)我們的想法是康拉德挑戰(zhàn)賽所追求的活力和創(chuàng)新的完美結(jié)合。

TNW:你在北Naperville高中的經(jīng)歷如何擴(kuò)展了你對(duì)技術(shù)的興趣和技能?

團(tuán)隊(duì):Naperville North為我們提供了必要的俱樂部和技能來追求我們?cè)诠こ毯秃娇辗矫娴呐d趣。具體地說，我們中的三個(gè)人參與了Naperville North Robotics公司，在那里我們學(xué)習(xí)了設(shè)計(jì)、創(chuàng)建和測(cè)試產(chǎn)品的過程。我們還參加了一個(gè)名為“飛行哈士奇”(Flying Huskies)的無人機(jī)俱樂部，在那里我們學(xué)習(xí)了更多航空知識(shí)和無人機(jī)愛好者所需的電子設(shè)備。

你對(duì)未來的職業(yè)目標(biāo)是什么?

團(tuán)隊(duì):我們都想進(jìn)入工程界。阿爾瓊想把重點(diǎn)放在航空上。Aadi想進(jìn)入金融業(yè)，開一家公司。Nithilan和Jimit想學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)。目前，我們正在繼續(xù)發(fā)展我們的公司EcoAero，為商業(yè)無人機(jī)的可行性盡一份力。

Aadi Dhingra:我計(jì)劃明年去密歇根羅斯商學(xué)院學(xué)習(xí)。我會(huì)利用我在那里的資源來幫助我們的公司。對(duì)于高中生和大學(xué)生來說，將會(huì)有非常吸引人的網(wǎng)絡(luò)機(jī)會(huì)和大量的創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽。所以我會(huì)把我所有的財(cái)政資源用于公司的發(fā)展。

TNW:作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，在大部分時(shí)間都必須保持社交距離，這有多困難?

Arjun Shah: 確實(shí)改變了我們必須合作的方式。我們每周都要做一件事。我們計(jì)劃四到六周的休假。我們每天都要打很多視頻電話，關(guān)注哪些工作需要完成，哪些工作還沒有開始。

TNW:你們顯然很了解對(duì)方。關(guān)于一起工作的動(dòng)力，你學(xué)到了什么?

Aadi Dhingra:我們?cè)诮巧峙渖献龅煤芎?。我們一開始就知道誰來做什么工作。Arjun Shah -首席執(zhí)行官;Aditya Dhingra -首席財(cái)務(wù)官;Jimit Gosar - CTO;Nithilan Kalidoss - CIO。

那很有幫助。我們可以把任務(wù)分配給專攻那個(gè)領(lǐng)域的人。但我們很難通過視頻電話互相指導(dǎo)，也很難在網(wǎng)上進(jìn)行討論。

吉米·戈薩:我們的經(jīng)歷也很豐富。

Nithilan Kalidoss:我的專長(zhǎng)是軟件，因?yàn)槲沂荂IO。例如，我做了一個(gè)網(wǎng)站，人們可以去提交訂單和查看關(guān)于無人機(jī)項(xiàng)目的信息。

TNW:你是如何處理零件采購(gòu)的?你能3D打印出你需要的東西嗎?

阿瓊·沙:我們從頭開始制作所有的部件。我們使用現(xiàn)成的電子產(chǎn)品，從家得寶(Home Depot)購(gòu)買鋁。我們用CAD軟件設(shè)計(jì)了大部分零件。我會(huì)把它們交給Jimit打印，他會(huì)把它們送回我來組裝和測(cè)試。

TNW:你們真的開始銷售產(chǎn)品了嗎?

阿瓊·沙:還沒有。我們有一個(gè)網(wǎng)站，但它更多的是一個(gè)示范。我們現(xiàn)在還在產(chǎn)品開發(fā)階段。一旦我們完成了，我們希望開始向客戶銷售。

TNW:所以你在發(fā)明解決問題的方法。你為你的發(fā)明申請(qǐng)專利以防止人們竊取專利權(quán)嗎?

Jimit Gosar:當(dāng)然?？道绿魬?zhàn)案的要求之一是申請(qǐng)專利。所以我們和專家討論了這個(gè)問題然后申請(qǐng)了一個(gè)臨時(shí)專利來保護(hù)我們的想法。

TNW:那錢的問題呢?你的學(xué)校給你錢來支付你的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，還是你自己的口袋，家人和朋友?

Nithilan Kalidoss:我們從自己的零花錢開始。對(duì)于未來的花費(fèi)，我們計(jì)劃從朋友和家人那里收集。目前，為了支付競(jìng)賽的報(bào)名費(fèi)，我們每人都籌集了大約400或500美元來支付3000美元來創(chuàng)建我們的產(chǎn)品。

TNW:團(tuán)隊(duì)面臨哪些障礙?

無疑是我們的一大障礙。它使我們無法一起工作。在第三輪比賽中，我們必須提交一份8分鐘的視頻介紹。由于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送大文件真的很慢，我們不得不限制一個(gè)人來做所有的視頻編輯，而不是分割它更多。

Arjun Shah:原型設(shè)計(jì)是我們必須解決的另一個(gè)難題。社交距離讓我們無法在一起完成大部分工作。我在這方面不是很熟練，但因?yàn)樗械淖髌范荚谖壹依铮晕冶仨殘?jiān)持到底。我對(duì)我們使用的電子產(chǎn)品沒有什么經(jīng)驗(yàn)。

我們必須有兩到三個(gè)視頻電話有時(shí)在白天有三個(gè)小時(shí)。Jimit和Nithilan會(huì)給我介紹一些非?；镜碾娮赢a(chǎn)品。這絕對(duì)是最難處理的事情。

我得焊錫，再焊錫很多很多次。甚至軟件對(duì)我來說都很難使用。我必須弄清楚如何將發(fā)射機(jī)上的控制器分配到特定的馬達(dá)上。有如此多的活動(dòng)部件，這是一個(gè)有點(diǎn)非常規(guī)的無人機(jī)。電子和軟件無疑是一大障礙。

因?yàn)槲夷軌蛲ㄟ^視頻電話得到他們的幫助，我們能夠在分開的時(shí)候一起工作解決這個(gè)問題。

TNW:軟件問題是如何解決的?你必須自己寫代碼或使用其他的東西嗎?

Arjun Shah:因?yàn)槲覀兪褂玫氖乾F(xiàn)成的電子產(chǎn)品，所以我們能夠使用開源軟件。那很有幫助。

Jimit Gosar:在未來，我們計(jì)劃使用更先進(jìn)的飛行控制器。這將使添加額外的旋轉(zhuǎn)機(jī)制變得更容易。我們使用的開源軟件在無人機(jī)和任務(wù)編程上運(yùn)行良好。

TNW:是什么讓無人機(jī)在商業(yè)上更可行?

Arjun Shah:目前，商業(yè)無人機(jī)面臨的最大問題之一是飛行時(shí)間。對(duì)于一架飛行時(shí)間只有30分鐘、射程只有10公里的無人機(jī)來說，你做不了什么。所以，我們現(xiàn)在所做的就是增加無人機(jī)的飛行時(shí)間和范圍。

我們的大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都使用四軸飛行器。它們基本上有四個(gè)螺旋槳朝上。你垂直起飛，告訴它向任何方向移動(dòng)，然后垂直降落。他們選擇這個(gè)是因?yàn)樗耐ㄓ眯?。你有懸停能力和速度控制為一個(gè)給定的有效載荷。但是四旋翼飛機(jī)需要很大的動(dòng)力，所以飛行時(shí)間并不長(zhǎng)。

我們想找到一種方法來改變四旋翼機(jī)和帶翼無人機(jī)的多功能性，使其飛行時(shí)間更長(zhǎng)。它要長(zhǎng)得多。我們所做的就是結(jié)合了有翼無人機(jī)和四旋翼機(jī)的特點(diǎn)。我們創(chuàng)造了一架可以水平起飛和降落的無人機(jī)，它有一個(gè)水平飛行組件，可以向任何方向飛行，因?yàn)樗陌l(fā)動(dòng)機(jī)像飛機(jī)一樣傾斜，它的翅膀可以收回來控制速度，并且仍然以你想要的任何速度飛行。

我們做了一個(gè)基本模型和一系列模塊，可以互換不同的任務(wù)。我們有消防模塊，包裹運(yùn)送模塊，甚至是衛(wèi)生模塊，這是我們?yōu)殚_發(fā)的。這使得一架非常實(shí)用的無人機(jī)可以用于任何用途。