黑科技揭密 DJI Mini 3 Pro 保持“體重” 的秘訣是?

2019 年,DJl發布 249g 的御 Mavic Mini。
它以“輕小便攜、法規友好”的鮮明標籤,迅速贏得了全球廣大消費者的喜愛。

2020年,DJI 再度發布DJI Mini 2,在保持原有 249g 重量的同時增加了OcuSync 2.0圖傳,它也成為了大疆 Mini 系列最受歡迎的產品。

如今,Mini 系列的新一代旗艦 DJI Mini 3 Pro 也已經發布。它打破了 Mini 系列產品入門級的刻板印象,帶來更全面的性能與更高品質的飛行體驗。這不禁讓人好奇

增加了這麼多的硬件,為什麼Mini3Pro還能保持在249g?

在探究這個問題之前,我們先回顧一下,前兩代產品是如何控制飛行器重量的。

2019年7月,DJI 的部分生產線上多出了一台計量稱,零件在安裝到機身前,必須稱重保證重量符合安裝標準。在如此苛刻的條件下,才有了御 Mavic Mini 這款產品。

2020年3月,DJI 的工程師們不斷探索,在嘗試了多種方案後,最終在材料上有了重大突破,DJI Mini2的機身重量也隨之達到了要求。

增加的硬件

Mini 3 Pro 的研發過程中,產品經理分析用戶需求時遇到了一個難題,Mini 系列產品的用戶更需要避障和拍攝中的智能功能,但這些功能卻需要更多的硬件來支持。想要保持 249g 的重量並擴展這些功能無疑是個艱鉅的挑戰。

相較於 DJI Mini 2 , Mini 3 Pro 增加了前視、後視、下視的五個攝像頭以及對應的視覺支架;為了容納畫質更好的傳感器,相機的體積與重量也有所增加;為了實現更大的相機仰角和豎拍功能,雲台結構也經過了重新設計

僅這些部分的重量就已經超過了機身的 40%,想要保持飛行器的重量,工程師們只能從材料和構型上為 Mini 3 Pro減重,這也成為了開發過程中的最大難點。

為機體減重

重新設計構型,保持飛行器重量的同時增加避障,改進相機和雲台,保障續航時間。這是個典型的系統工程,所有技術模塊都參與到了這個項目之中。

Mini 3 Pro 的新構型和以前的產品完全不同,包含了很多互相矛盾的約束,各個模塊要有最佳性能,共同的訴求是需要做大做重。但由於重量有紅線要求,各團隊必須在這個重量範圍內去把自己模塊的極限性能挖掘出來,在互相制衡的過程中尋找最優解,讓最終的目標變為現實。

為了減輕重量,Mini 3 Pro 的機臂嘗試了多種新材料。工程師們在確保機體強度、手感、使用體驗的前提下,將機臂厚度成功減到我們可以駕馭的工藝極限。

機身不少零件也都進行了輕量化的設計。在過去,避障系統的視覺支架一直採用鎂合金的材料製作。應用到新機,卻讓 Mini 3 Pro的重量超過了標準。

為了減重,Mini 3 Pro上的視覺支架使用了碳纖維塑膠。這也是行業內第一次選擇使用塑膠件製作該元件,正是基於此前積累的供應鏈資源,新的支架設計才能符合之前定下的重量與剛度要求。

有的改進點看起來非常小,就像工程師們將 Mini 3 Pro上的螺絲全部換成了鈦合金的材質。這些改進體現到產品上也許只能減輕幾克甚至幾十毫克的重量,背後卻花費了工程師們不少的心思。無數個細微的重量優化聚合在一起,總體的重量才能達到最終的目標。

創新與突破

在減重過程中也發生了不少讓工程師們印象深刻的事情。 Mini 3 Pro花費了不少的時間在構型上,早先的產品在設計上也不是最完美的狀態。在設計新構型時,項目組畫了十幾種方案與機械結構,有兩個方案甚至在開模時被否定,工程師們只得推倒重來,設計更優秀的構型。

在產品推出後,外部最驚奇的設計可能是 Mini 3 Pro 的四個“眼睛”都在機頭位置。其實在設計之初,它的避障設計和許多 DJI 的產品一致,都是前視避障放在機頭,後視避障放在機尾。這一設計在應用到新構型下時卻發現了一些問題,後視的雙目傳感器會被機臂和槳葉擋住,避障效果變得不太理想。

工程師們根據這一情況,調整槳葉、機臂、視覺傳感器的位置做出了新的設計。在實測時發現,新設計的散熱又成了問題,若是加上風扇散熱,機器的重量又會增加不少,續航也會受影響,一時間多種問題黏合在一起,找不出好的方案。

經過多輪的打磨,一位設計同學建議將避障放在機頭上,這是個非常大膽的嘗試。但在經過測試部門驗證之後,大家驚訝的發現,所有的問題都被解決了,散熱有保證,續航也沒打折扣,重量在要求之內,所有的功能都可以保留。突然有種柳暗花明的感覺,創新的解決思路成為了突破瓶頸的關鍵點。

類似的創新在 Mini 3 Pro 還有很多,工程師們也願意去嘗試新的可能,為產品增加一些新的價值。

Mini 3 Pro打樣之後,產品經理提出大小電池的搭配。 249g 確實是Mini系列的底線,但如果重 50g 左右能給用戶帶來更大的收益,那也是值得去做的一件事。最終的長續航電池重量多了40g,續航卻增加到了47 分鐘,這使 Mini 3 Pro成為了 DJI 消費級無人機中續航最長的產品。

雲台的提升也是如此。工程師們的初衷是想為用戶開拓更大的向上的視野,在設計過程中發現向上看的視野可以適配不同的場景,拍出多種鏡頭語言。

實現豎拍後,成片更符合手機的瀏覽習慣,也更方便用戶分享到社交媒體。正是因為體驗上的巨大提升,雲台和相機成為了 Mini 3 Pro 中少數工程師不捨得減重的結構。

安全與可靠

Mini 3 Pro發布之後也有部分用戶擔心減重後的機身強度是否有保證?抗風性能是否會打折扣?這兩點其實無需擔心,DJI內部有嚴格的測試標准保證產品的性能符合要求。機身測試有剛度的高低頻掃描、扭轉頻點的驗證、應力集中點的探查,材料老化實驗,跌落實驗等等,只有通過了這些可靠性測試,新的設計與材料才能真正應用到產品之中。

至於抗風性,Mini 3 Pro 的最大速度可達 16m/s, 即使在 5 級風的環境中,仍然有足夠的動力冗餘來控制飛行器安全飛行。這也決定了它的環境適應能力會比刻板印象強不少。在實際動力測試中,即便在 4000 米的高原地區或較為寒冷的北方環境中,Mini 3 Pro 都能出色的完成拍攝任務。

一位結構工程師在回顧開發過程中提到:“別看我們只減少了幾十克的重量,這正是項目裡最難的部分。我們的路本來就不寬,走的路越來越窄,越走越難,每一步都走的很艱辛。 ”回顧 Mini 3 Pro, 它是 Mini 系列產品的新一代旗艦,亦是背後無數工程師們對技術與體驗的精進追求與經驗沉澱。未來 DJI 也將在此基礎之上,推出更多讓用戶驚喜的產品。

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