Segreti dietro la creazione del Mavic Mini

Unisciti a noi mentre diamo uno sguardo esclusivo alla tecnologia e alla ricerca dietro Mavic Mini e riveliamo alcune intuizioni dal team R&D che ha tirato le corde dietro le quinte.

All’interno della fucina di innovazione tecnologica DJI, gli ingegneri hanno sapientemente progettato il drone più piccolo e leggero che la società abbia mai realizzato. Sin dal suo lancio lo scorso anno, il Mavic Mini ha continuato a fare onde nel settore dei droni, catturando l’attenzione degli appassionati di tecnologia in tutto il mondo. DJI Guides ha incontrato gli ingegneri dietro questo progetto per fornire ai nostri lettori informazioni privilegiate sulla EveryCam FlyCam.

Mavic Mini: dove è iniziato tutto?

Nel 2016, la fotografia aerea continuava a emergere come una nuova forma indipendente di fotografia. I droni erano più grandi e più pesanti, il che naturalmente creò la domanda di mini droni più leggeri che potessero essere facilmente trasportati. Gli utenti sognavano un drone portatile compatto che offrisse eccellenti prestazioni della fotocamera. DJI ha ascoltato le idee e i suggerimenti di tutti quei sognatori, ed è così che è iniziata la storia.

L’evoluzione dei mini droni

Ridurre le dimensioni di un drone non è un compito facile considerando che molti componenti devono essere compensati, il che ha in genere influenzato le prestazioni della fotocamera dei mini droni.

Con droni più leggeri, i sistemi di propulsione hanno più lavoro da fare per stabilizzare il drone in presenza di forti venti. I precedenti mini droni sul mercato avevano eliche accorciate, telai più piccoli e semplici sistemi di propulsione, che influivano sulle prestazioni di volo in condizioni di vento.

In passato, per ridurre il peso dei droni, i sensori GPS e di visione non venivano incorporati nel drone. Il requisito per un drone leggero aveva semplicemente influito sulle prestazioni del volo del drone. Telai più piccoli significavano che c’era anche meno spazio per le batterie, che non potevano supportare sistemi di propulsione più avanzati e potenti. Anche le prestazioni della fotocamera venivano influenzate, con molti droni sul mercato che supportano sensori e sistemi di fotocamere medi al fine di soddisfare i vincoli di peso.

Cosa rende speciale il Mavic Mini?

Concentrandosi su portabilità, affidabilità e prestazioni della fotocamera, gli ingegneri DJI hanno iniziato a sviluppare un drone che ottimizzasse sia le prestazioni che un design leggero.

Mavic Mini è il drone più piccolo e leggero che DJI abbia mai realizzato. Dispone inoltre di una potente fotocamera con gimbal a 3 assi, una portata massima di trasmissione fino a 4 km e un tempo di volo massimo fino a 30 minuti, un salto di prestazioni rispetto ai precedenti mini droni sul mercato.

Anni di ricerca pionieristica

Mavic Mini è stato il risultato di anni di esperienza accumulati nel settore dei droni. DJI ha introdotto per la prima volta il suo design pieghevole brevettato per la serie Mavic, e questo design pieghevole è diventato una caratteristica straordinaria per i droni dei nostri giorni.

Mavic Mini è più piccolo del Mavic Air, il che significa che anche dopo che gli ingegneri DJI hanno incorporato il design pieghevole, è stato necessario costruire un sistema più efficiente per compensare una batteria e motori più piccoli. Con questo in mente, gli ingegneri hanno combattuto e hanno elaborato un piano per migliorare il rapporto peso-spinta, la potenza del sistema elettronico aereo e l’efficienza del sistema di propulsione.

Rapporto di spinta-peso

Questo descrive la relazione tra la spinta e il peso di un aeromobile, che è indicativa delle prestazioni dell’aeromobile. Il rapporto senza dimensioni è proporzionale alla massima spinta e inversamente proporzionale al peso. Pertanto, per aumentare la resistenza al vento del Mavic Mini, gli ingegneri hanno dovuto aumentare la spinta o ridurre il peso. L’aumento della spinta si traduce in un fattore di forma più grande del drone, che ha creato la necessità di trovare modi innovativi per ridurre il peso del drone.

Efficienza del sistema di propulsione

Questo indice di efficacia determina l’efficacia dei motori e delle eliche del drone. In termini più semplici, i sistemi di propulsione ad alta efficienza comportano un minor consumo di energia, garantendo un tempo di volo più lungo. Gli ingegneri DJI hanno creato un sistema che ha sapientemente utilizzato tutta la potenza della batteria e dei motori pur concentrandosi su principi di propulsione elevati.

Alimentazione del sistema elettronico aereo

Escludendo la potenza della batteria, la potenza del sistema elettronico aereo si riferisce alla potenza dell’intero sistema elettronico. La potenza del sistema è stata ottimizzata per garantire tempi di volo più lunghi.

Controllo del peso a livello di milligrammi

Quindi, in che modo esattamente gli ingegneri DJI hanno aumentato il rapporto peso-spinta e ridotto il peso del drone?

A partire dalla progettazione, gli ingegneri hanno fatto tutto il possibile per controllare il peso del drone. Dall’utilizzo di materiali a bassa densità al controllo del peso fino a un milligrammo, sono stati effettuati test approfonditi per garantire prestazioni ottimali.

Quanto è leggero un milligrammo? Bene, un chicco di riso pesa tra 5-10 mg e gli ingegneri hanno lavorato diligentemente con queste misure di tolleranza incredibilmente piccole. Quando si tratta di produzione in serie, DJI ha anche spinto i limiti della produzione dei droni.

Per mettere tutto questo nel contesto, il peso di una scheda microSD è di circa 0,25 g, e questo era il livello di dettaglio che veniva implementato. Sotto rigorose misure di controllo del peso, gli ingegneri hanno ispezionato meticolosamente ogni parte del drone per assicurarsi di poter realizzare questa impresa davvero rivoluzionaria.

Il primo drone con fotocamera senza ventole che DJI abbia mai realizzato

Mavic Mini è il primo drone senza ventole della fotocamera che DJI abbia mai creato, creando un precedente per i mini droni futuri. Ma perché si è optato per un drone senza ventole?

Considerando che un gruppo di ventole dei droni pesa circa 10 g, questo tipo di funzionalità ha un impatto enorme sul peso del drone. Il design senza ventola riduce il consumo energetico e offre più spazio per una batteria di capacità superiore.

Tuttavia, gli ingegneri DJI si sono presto imbattuti in un’altra sfida. Le ventole sono necessarie per la dissipazione del calore, quindi come possono raffreddare il drone riducendo allo stesso tempo il peso? Dopo aver condotto numerosi test aerodinamici, gli ingegneri hanno riprogettato il sistema di raffreddamento e hanno tentato di fornire un’efficace dissipazione del calore attraverso le eliche stesse del drone.

Quando il drone è sospeso, il flusso d’aria invertito generato dalle eliche viene soffiato nel dissipatore di calore nella parte inferiore del drone. I condotti dell’aria in entrata e in uscita raggiungono anche un effetto di raffreddamento equivalente a quello di un ventilatore. Quando il drone vola in avanti, l’aria viene soffiata nei canali dietro il gimbal e dissipa il calore insieme ai flussi d’aria generati dalle eliche.

Massima ottimizzazione

Mentre attraversiamo la storia del Mavic Mini, in questa fase gli ingegneri hanno ottimizzato il rapporto peso-spinta, il sistema di propulsione, il sistema elettronico e creato un design senza ventole. Ma c’erano ancora pezzi mancanti nel puzzle. Come si può migliorare l’efficienza del sistema di alimentazione senza modificare il consumo di energia?

La risposta è abbastanza semplice. Le eliche non solo dissipano il calore, ma possono anche essere ottimizzate aerodinamicamente per aumentare l’efficienza di volo. In quest’ottica, le eliche sono state riprogettate utilizzando test e algoritmi di ottimizzazione intelligenti. Gli ingegneri aerodinamici hanno realizzato con cura una serie di eliche ottimizzate che sfruttano al meglio la potenza del motore.

La ricerca è proseguita con gli ingegneri elettrici che tentano di raggiungere il massimo equilibrio tra potenza e consumo del motore. Il team di ricerca e sviluppo ha ridisegnato i motori brushless, ha cambiato la bobina magnetica all’interno e analizzato il consumo di energia utilizzando l’algoritmo DJI del motore completo.

Dopo una ricerca e uno sviluppo pioneristici, gli ingegneri DJI sono riusciti a creare un mini drone con una durata della batteria di 30 minuti pur offrendo eccezionali capacità di video e foto.

Ricerca oltre il laboratorio

I dati acquisiti dal laboratorio sono solo l’inizio della storia del Mavic Mini. Il team ha portato il Mavic Mini fuori dal laboratorio e lo ha testato in varie condizioni operative. Da 3000 metri sul livello del mare a venti di alto livello e temperature sotto lo zero, il Mavic Mini è stato testato in molti tipi di ambienti per migliorare le prestazioni e la stabilità del volo.

Mavic Mini è il risultato di anni di ricerca, conoscenze ingegneristiche e innovazione. Nel creare il Mavic Mini, gli ingegneri DJI hanno unito le esigenze del mercato dei droni per ridefinire le possibilità dei droni moderni e dei piloti di tutti i giorni. E ora, con il video quad HD da 2,7 K, il tempo di volo fino a 30 minuti e altro ancora, le possibilità sono nelle tue mani.