项目描述

实验原理

(1)实验原理(限1000字以内)

本项目通过构建整体外观覆盖件和关键零部件模型的方法模拟农业无人机系统设计和作业场景,训练并评价学生在模拟实验情境下的设计和操作体验,便于学生全面掌握农业无人机系统和操作原理,通过设备认知、原理展示和动画演示等方式方法,有效地弥补课本二维图及文字描述的不足,加深学生对知识点的理解,提高学生创新意识和实践动手能力。

通过三维仿真技术,模拟农业无人机从造型设计、配色选型、结构部件装配到模拟飞行的完整过程,实现了对无人机总体选型、外形尺寸、稳定性、飞行性能、飞行控制等过程的交互设计与验证。整个过程以算法驱动,三维模型实时变化,将相关知识点以直观形象的方式呈现给学生。

该项目将无人机系统设计、设计美学、理论力学、装配拆解等知识点进行了实例化综合应用。将各设计参数进行直观认识与实际的无人机设计建立直接关联,把抽象的理论知识见诸于实践操作,有效地解决目前实验教学中存在的诸多问题,丰富和拓展了设计学专业实验教学的内容和范围,冲破传统课堂教学的局限性。项目可以加深学生对知识点的理解,提高学生对所学知识的综合运用能力及实践能力。

1. 学习和理解农业无人机原理构造及系统设计方法;

2. 体验虚拟设计、建模、渲染、展示,虚拟拆装、模拟旋转及升降等操作过程;

3. 无人机机架、外观件(翼型、机身、机翼和尾翼)、飞行控制系统、推 进系统、遥控器、遥控信号接收器、云台相机产品造型设计与建模渲染。

(2)核心要素仿真设计(对系统或对象的仿真模型体现的客观结构、功能及其运动规律的实验场景进行如实描述,限500字以内)

本项目中的农业无人机模型由学生自主设计、建模、渲染,通过企业高级工程师的多年农业无人机研发经验完善模型的准确性,农业无人机整机及系统关键零部件主要参考企业图纸和实际拆装为基础进行建模。

本项目全面提供了实验者与农业无人机作业环境交互的机会。实验者在虚拟的环境中沉浸其中,可以立体、生动、直观地获知农业无人机原理构造、结构布局、动力传递路线等,了解农业无人机的关键作业参数,并在考核模式下进行设计、建模、渲染、动画、交互等综合设计性实验。

本项目以农业无人机系统设计原理与整机操作演示系统两大维度建构两个模型素材库,分别是基于无人机机架、飞行控制系统、遥控器、遥控信号接收器、云台相机等外观覆盖件和关键结构部件的作业过程原理展示,以及基于整机飞行操作演示系统在虚拟环境中的飞行过程和虚拟操作体验的模型素材库。