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，作為一個高中生，在國際競爭的時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)對時，大部分時間需要遠(yuǎn)程工作，而當(dāng)他們在一起時，要保持社會距離的安全。

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贏得了最高獎項(xiàng)——皮特?康拉德學(xué)者獎(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、時間更長，是康拉德挑戰(zhàn)的一部分。

康拉德挑戰(zhàn)賽是一個多階段的STEM(科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué))和創(chuàng)業(yè)競賽。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在Airlyft的商業(yè)計劃。這包括市場研究、原型設(shè)計和上市計劃。然后，他們回答了一組評委提出的一系列問題。

在這個競賽項(xiàng)目之前，每個學(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。在這個過程中，他們成立了一家同名公司，建立了一個信息網(wǎng)站，并為他們的產(chǎn)品制定了最終的營銷策略。

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間和性能。作為一種有效解決無人機(jī)飛行時間問題的方法，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)計劃、市場研究和他們的商業(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委進(jìn)行評審和評分，然后選出每個類別的決賽團(tuán)隊(duì)出席創(chuàng)新峰會。

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

在峰會上，EcoAero團(tuán)隊(duì)分享了他們錄制的power pitch，以展示他們對Airlyft的商業(yè)計劃，包括市場研究、原型設(shè)計和上市計劃。

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

這四名學(xué)生一直在晚上和周末的業(yè)余時間獨(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。他們對樣機(jī)和為康拉德挑戰(zhàn)交付的所有東西感到非常自豪?！?/p>

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

“他們都有不同的職業(yè)興趣，但看到他們在一起工作，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議上與EcoAero團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了會面，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，會詳細(xì)敘述每個人的回答。

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?

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間，我們意識到這個問題一定也困擾著商業(yè)無人機(jī)市場。

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在工程和航空方面的興趣。具體地說，我們中的三個人參與了Naperville North Robotics公司，在那里我們學(xué)習(xí)了設(shè)計、創(chuàng)建和測試產(chǎn)品的過程。我們還參加了一個名為“飛行哈士奇”(Flying Huskies)的無人機(jī)俱樂部，在那里我們學(xué)習(xí)了更多航空知識和無人機(jī)愛好者所需的電子設(shè)備。

你對未來的職業(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:我計劃明年去密歇根羅斯商學(xué)院學(xué)習(xí)。我會利用我在那里的資源來幫助我們的公司。對于高中生和大學(xué)生來說，將會有非常吸引人的網(wǎng)絡(luò)機(jī)會和大量的創(chuàng)業(yè)競賽。所以我會把我所有的財政資源用于公司的發(fā)展。

TNW:作為一個團(tuán)隊(duì)，在大部分時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:你們顯然很了解對方。關(guān)于一起工作的動力，你學(xué)到了什么?

Aadi Dhingra:我們在角色分配上做得很好。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:我的專長是軟件，因?yàn)槲沂荂IO。例如，我做了一個網(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)購買鋁。我們用CAD軟件設(shè)計了大部分零件。我會把它們交給Jimit打印，他會把它們送回我來組裝和測試。

TNW:你們真的開始銷售產(chǎn)品了嗎?

阿瓊·沙:還沒有。我們有一個網(wǎng)站，但它更多的是一個示范。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)明申請專利以防止人們竊取專利權(quán)嗎?

Jimit Gosar:當(dāng)然。康拉德挑戰(zhàn)案的要求之一是申請專利。所以我們和專家討論了這個問題然后申請了一個臨時專利來保護(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。對于未來的花費(fèi)，我們計劃從朋友和家人那里收集。目前，為了支付競賽的報名費(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)計是我們必須解決的另一個難題。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?，所以我必須堅持到底。我對我們使用的電子產(chǎn)品沒有什么經(jīng)驗(yàn)。

我們必須有兩到三個視頻電話有時在白天有三個小時。Jimit和Nithilan會給我介紹一些非常基本的電子產(chǎn)品。這絕對是最難處理的事情。

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。有如此多的活動部件，這是一個有點(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候一起工作解決這個問題。

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間。對于一架飛行時間只有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)的飛行時間和范圍。

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

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，使其飛行時間更長。它要長得多。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)，它有一個水平飛行組件，可以向任何方向飛行，因?yàn)樗陌l(fā)動機(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。