无人机
【活动目标】
- 1、认识并了解生活中各种各样的无人机的用途。
- 2、了解一台无人机的结构，并设计一台自己的无人机。
- 3、在搭建无人机的过程中，培养学生的观察能力，引导学生的兴趣，收获知识。
【活动引入】
一、无人机的优势
俗话说，“摄影穷三代，单反毁一生”，作为一个小白想入坑摄影，除了相机还有各式各样的镜头，价格高暂且不提，学习门槛也相对较高。
相机的各种参数的选择设置，快门，光圈，感光度，白平衡，焦段等等很容易将小白搞晕，以及对后期处理的不了解，很多人会觉得相机拍的不如手机，而且背着个相机还重导致不少新手因此放弃。
这时出现了无人机，而无人机优势在哪呢？
有独特的视角。虽然拍摄细节可能不如相机各种镜头加持精细，但是航拍的视角是用相机拍摄无法弥补的，不少摄影师冒着各种风险找角度不就是为了有一个更好的视角吗？而你用无人机，只要稍微注意一下构图，哪怕是新手也很容易就能拍出好看的图片。
无人机拍摄入门快，容易出效果。
很多没有接触过无人机的人可能觉得无人机上手很难，事实上，现在的无人机智能化程度很高，像相机有些能帮你自动根据环境设置参数，但还是需要自己构图、找角度，拍好一张照片也不容易.
而无人机可以实现 “一键出片”，自动飞行、拍摄、剪辑，简单点一下就能有一个可以发朋友圈的成品。有了这些正反馈，对于新手而言就更容易继续学下去，更容易入门。
本节课将深入了解无人机的起源和市场规模，以及无人机的用途。让我们一起来学习吧！
二、无人机的起源
无人机的起源可以追溯到 20 世纪初，当时一些航空先驱开始探索自动化飞行。然而，直到 20 世纪 60 年代，无人机才开始得到更广泛的应用。
最早的无人机被称为 “目标飞机”，主要用于军事训练和武器测试。这些飞机使用简单的遥控技术，由操作员在地面上控制飞行。然而，这种控制方式受到距离和可见性等因素的限制，因此无人机的实用性受到很大限制。
随着计算机技术的发展，无人机也开始得到更广泛的应用。20 世纪 80 年代，美国空军开发了一种名为 “Predator” 的无人机，该无人机采用先进的自主导航系统和高清晰度摄像头，可以在远程地区执行侦察和监视任务。1995 年，美国空军首次在波黑战争中使用了 “Predator” 无人机，这是无人机历史上的第一个实战应用。
如今，无人机已经成为各个领域的重要工具，包括航空、农业、公共安全、科学研究等。随着技术的不断发展，无人机的应用前景也越来越广阔。
三、无人机的市场规模
根据市场研究机构的数据，在2019年全球无人机市场规模约为 400 亿美元，预计到 2025 年将达到631.2 亿美元。其中，军用无人机占据了市场的大部分份额，但民用领域的增长速度更快。
在民用领域，无人机主要应用于航拍、物流、农业植保等领域。特别是在物流和运输领域，随着技术的不断进步，无人机的应用前景越来越广泛。
同时，无人机技术还有很大的发展空间。未来可能涌现出更加先进的无人机技术，如自动驾驶、智能控制等，这将进一步推动无人机市场的发展。
四、无人机的用途
无人机的用途非常广泛，可以应用于以下领域：
- 军事侦察与作战：无人机可以搭载各种传感器和武器，用于监视敌情、执行打击任务等。
- 民用航空：无人机可以用于监测天气、执行航拍任务、进行建筑物巡查等。
- 物流运输：无人机可以用来进行货物配送和快递服务，可以大大提高效率和降低成本。
- 科学研究：无人机可以用于环境监测、地质勘测、生态保护等科学研究领域中。
- 农业植保：无人机可以用于农田植保，可以实现定点喷洒农药、施肥等任务，提高农业生产效率。
- 灾害救援：无人机可以用于在灾害发生后进行地形勘察、人员搜救等任务，提高救援效率。
近年来，随着技术的发展，无人机在商业上的应用越来越广泛，例如航拍、物流快递、电力巡检、农业植保等。
无人机，也被称为无人驾驶飞行器或遥控飞机，是一种通过无线电遥控或自主预设程序实现飞行任务的飞行器。通常无人机由机身、固定翼、螺旋桨、电子设备等组成，并可以搭载各种传感器和航拍设备。
同学们，还记得校运会的时候，在空中飞的那个黑色的物体，你们知道那是什么吗？其实，那是用来航拍的无人机。我们在生活中，无人机的用途可不止航拍，接下来，我们一起来了解无人机的用途，并根据它的用途，来搭建自己的无人机吧！
【活动准备】
本次所用零件：
| 梁 | 销 | 轴套 | 轴 | 其它 | 齿轮 | 连接器 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1* 15白色的梁【8】 | 黄色长销【4】 | 黄色半轴套【4】 | 5轴【2】 | 电池盒【1】 | 24齿轮【4】 | 带两个交叉孔的角块【4】 |
| 1* 9白色的梁【2】 | 灰色光滑销【22】 | 灰色轴套【8】 | 4轴【11】 | 中型马达【1】 | 40齿轮【1】 | |
| 1* 7白色的梁【2】 | 圆积木【8】 | |||||
| 1* 8蓝色镶嵌【4】 | 4* 4橡胶圈【4】 | |||||
【活动过程】
步骤图
无人机通常由主体、机翼和螺旋桨组成，我们也按照这样的组成来制作无人机。
- 制作无人机的主体。
- 制作机翼和螺旋桨。
- 组合马达和齿轮完成后，就可以组合成无人机了。
第一步
将材料拼成一个足够稳定的主体结构。
使用的材料有：灰色光滑销8个、1* 7白色的梁2个、1* 15白色的梁2个、黄色长销4个、1* 8蓝色镶嵌梁4个、圆积木8个、电池盒1个。
第二步
将材料拼成两个长度一致且宽度适合的机翼和螺旋桨。
使用的材料有：灰色光滑销14个、24齿轮4个、4轴10个、5轴2个、4* 4橡胶圈4个、灰色轴套8个、黄色半轴套4个、带两个交叉孔的角块4个、1* 9白色的梁2个、1* 15白色的梁6个。
注意：
1.机翼间要留出足够的空间能够放下齿轮，并使它们能够组合在一起。
2.想办法让机翼稳固。
第三步
组合马达和齿轮。
使用的材料有：4轴1个、40齿轮1个、中型马达1个。
注意：马达和齿轮之间的距离不能过窄。
第四步
将主体，机翼，马达组合成无人机，组合后我们的无人机就完成啦！
【问题思考】
一. 提出问题
1、无人机是如何飞行的呢？
2、无人机的大小是由什么决定的？
二. 问题回答
1、无人机的推力来自于螺旋桨发动机，当螺旋桨转动起来时，通过排走空气产生升力。
2、无人机的大小，取决于桨翼的尺寸及电机的体积：桨翼越长，机架大小会随之而增加。
【科学知识】
飞行方式
无人机的飞行方式与普通飞机有所不同，它们依靠电动发动机和螺旋桨进行推进，并利用多个陀螺仪、加速度计和 GPS 等传感器来稳定飞行。
具体来说，无人机通过控制电机转速和螺旋桨转向来实现飞行方向和高度的调整。而通过对传感器获取的数据进行处理和分析，无人机系统可以自动实现姿态调整、平衡和导航等功能，从而保持稳定的飞行状态。
同时，无人机还可以通过外部遥控器或预设的飞行路径进行操控，并利用摄像头或其他传感器对周围环境进行感知和监测，以确保安全飞行。
大疆无人机
有这么一款无人机，在中国市场的占有率为 90%，在全球市场的占有率是 70%，在美国市场的占有率更是接近 80%，它就是大疆无人机。
大疆无人机之所以被认为很厉害，主要是因为其在技术上的优势和产品设计方面的创新。
首先，大疆无人机采用了高质量的材料和零部件，并且拥有自主研发的核心技术，例如无线通讯、图像处理和传感器技术等。这些技术的应用使得大疆无人机具有更高的飞行稳定性、精准的导航和控制能力，以及更好的飞行时长和续航能力。
此外，在产品设计方面，大疆无人机注重用户体验和应用场景的多样性，推出了各种型号和系列，如Mavic、Phantom、Inspire 等系列，适用于不同级别和需求的用户。同时，大疆还提供了完整的软件支持和服务，例如飞行控制软件、智能航拍软件等，方便用户进行飞行控制和数据管理。
总的来说，大疆无人机的技术实力和产品设计都处于行业领先地位，这使得它成为广大用户和专业人士选择的首选品牌。
【举一反三】
1、需要增加什么样的零件，才能防止在飞行过程中误伤他人？
2、如果我们想要让无人机来运送物品，那么我们应该怎样改造？
