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无人机的专利江湖(大疆篇·三)

原本就注重知识产权保护的大疆实现了财务自由后更是加大了这方面的投入,除了中国主战场外,欧美日更是其重点布局的区域,此外还有110多组申请PCT阶段。自2014年起,大疆将其认为重要的专利委托美国WSGR进行专利申请,据说该事务所撰写每件专利的服务费高达数万美元。

 

无人机的专利江湖(大疆篇·三)

by

Zach Wang

 

2015年5月份,风险投资公司Accel作为历史上规模最大的单笔投资之一,向大疆投了7500万美元投资,这项融资将极大地推动大疆在全球市场的扩张,有媒体报道称:“这轮融资对大疆科技的估值约为80亿美元。”这一估值已经超过了一年前的很多倍,这对因汪峰求婚娱乐新闻而关注大疆的国内消费者而言,大疆的亮相无疑是炫目的,尤其再加上媒体的普遍聚焦:闯了白宫,也闯了日本首相官邸,据传还给叙利亚反动派用到了军事侦查上。2015年的大疆可谓声名鹊起。

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我们在大疆篇·二中讲过,2014及2015年的两年,大疆在飞控及云台系统等核心技术的基础上,重点研发了全高清图传(大疆在2014年发布了其代表作Lightbridge全高清数字图传模块)、4K相机和初级视觉悬停辅助系统三大核心技术,并增加如GPS跟随等辅助功能,推动了消费类航拍无人机进入到第三代全高清航拍无人机时代。

 

2014年11月,大疆创新发布了一款名为“悟”Inspire 1的无人航拍飞行器,该款产品引入了变形一体机的概念,起落架在飞行过程中可以自由呈“V”字形收起、放下,用户由此可360度无遮挡航拍,产品黑白相间的流线型机身也充满了未来感。

 
“悟”Inspire 1于2014年11月13日发布

 

从提出概念到发布,Inspire 1耗时两年。尽管大疆的Inspire 1首发是2014年11月13日,但这种机身可变形的无人机却早已在两年前已经投入研发了,并且大疆创始人汪滔多次作为第一发明人申请与这款产品相关的专利。这是继大疆精灵之后,该公司产品研发的又一次突破。


 
“悟”Inspire 1

 

无人机在航拍时经常会有脚架挡住镜头情况发生,导致拍摄范围小,因此要经常调整无人机的飞行姿态来满足航空拍摄效果,但姿态调整的反应速度比较慢,“飞手”们使用不方便。正是为了解决这一问题,大疆开始探索机身可变形无人机的解决方案,在2012年8月21日,以汪滔作为第一发明人的第一件“变形”专利(CN203047530U)提出,描述了当飞行器处于空中飞行状态时脚架可在驱动部件的作用下向上翻转至展开于机体或支架的下方,以避免脚架阻挡摄像机的镜头,摄像机可随意旋转至合适的方位,无需通过调整飞机的飞行姿态来满足航空拍摄的效果,整体响应速度快,操作也相对方便。

 

为了进一步扩大拍摄设备的空间视角,仅仅将脚架变形是不够的,以大疆创始人汪滔作为主要发明人的研发人员优化了机身变形的方案(CN103921933A;CN203306225U;WO/2014/108026),比如由装在机身内的驱动部带动丝杆旋转,使机架产生相对于机身的上翘和下偏运动来实现机架变形,从而能够在飞行过程中提供足够大的空间视角以进行监视、侦察等任务,使得微型飞行器能够在重量和可视空间上进行优化。这一技术作为一项重要的发明被用到Inspire 1产品上,且大疆将该项发明分别在美国(US2014263823A1;US2015298788A1)、欧洲(EP2780228A1)、以及日本(JP2016507414A)等市场进行了专利布局。

 


Inspire 1的机身变形设计

 

后来大疆在Inspire 1宣传中是这样描述的“采用创新的机身变形设计,在飞行中轻触按键,高强度碳纤机臂即可向上抬起,起落架收起,让相机360度无遮挡,你可以自由选择拍摄角度,随心创作……”,就操纵感而言,Inspire 1比Phantom更稳定易用。Inspire 1结合了消费级产品大疆精灵和专业级产品筋斗云的特性。曾被媒体誉为“Inspire1的设计水准与iPhone 6、特斯拉Model S在一个段位”,但每架3,399美元的定价也是不菲的。

 

Inspire 1的另一个亮点在于其配备了超声波加光流的视觉悬停辅助系统(其实相同原理的产物在其他更老更早的飞控上也存在过,例如着名的玉兔飞控),该视角定位系统通过图像画面与超声波进行一定范围内的定位,解决了室内无卫星信号时的定位问题,诚如其专利文件(CN104932515A)中描述的那样:“所述巡航设备在确定满足室内导航条件时,实时采集当前的巡航位置图片,并根据所述巡航位置图片导航至所述目标航点信息所指示的位置”。

 


视觉悬停辅助系统

 

为实现无GPS信号情况下的稳定悬停,大疆几乎从零开始以最严苛的标准打造了这款视觉定位系统。这套系统把视觉与超声波传感器数据相结合,能同时感知飞行器相对高度和地面纹理变化。依据这些信息,Inspire 1和Phantom 3能实现定高定点悬停,并根据飞行高度自行调整。这一技术同样也用在大疆第三代“精灵”(Phantom 3)系列中。

 

 
Phantom 3

 

原本就注重知识产权保护的大疆在实现了财务自由后更是加大了这专利申请的投入,除了中国主战场外,欧美日为其主要申请区域,此外还有110多组PCT申请。考虑到美国市场的重要性,在2014年起,大疆将其认为重要的专利委托美国WSGR(Wilson Sonsini Goodrich & Rosati)律师事务所(WSGR是硅谷地区和美国西海岸规模和影响力最大的专门经办高科技法律业务的律师事务所)进行专利申请,据悉该事务所撰写每件专利的服务费高达数万美元,大疆起诉其竞争对手昊翔(Yuneec)侵犯其的两件发明专利“US9164506:目标跟踪的系统和方法”和“US9280038:可更换的云台”的诉讼也是由WSGR代理的。目前大疆在美国共申请了70多组专利,其中17组已经获得授权,主要集中在飞控、云台、遥控、远程追踪、续航等多个技术。

 


前三代的消费类航拍无人机在拍摄方式上都是基于“飞手”们手动或者借助GPS进行半自动跟随飞行,依靠GPS的位置跟随效果也不理想,还算不上智能无人机,于是业界亟待自动跟随拍摄技术的出现,这就引申出第四代消费类航拍无人机所需技术:环境感知并识别周围的障碍物、跟随时自动绕飞、依靠非GPS跟随的方式追踪目标,我将在下篇大疆篇·四中介绍这些比较有意思的技术……

源自:TiPLab


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发布时间:00:05:59


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