核心功能需求

  1. 安全性能

    • 抗干扰设计：具备抗GPS干扰能力，避免在复杂电磁环境下失控（如课堂环境中的电子设备干扰）。
    • 避障系统：内置前视、下视双目摄像头，支持自动避障（如大疆Tello EDU的避障功能），降低碰撞风险。
    • 安全锁机制：设置物理开关或遥控器锁定功能，防止学生误操作。

  2. 教学适配性

    • 编程控制：支持Scratch、Python等图形化/代码编程接口（如大疆Tello EDU、米兔机器人编程无人机）。
    • 多模式切换：支持手动飞行、自动巡航、编队飞行（如四轴无人机组群演示）。
    • 数据记录：内置SD卡或无线传输模块，记录飞行轨迹、高度、速度等数据，便于课后分析。

  3. 耐用性与易维护

    • 模块化设计：易损部件（如螺旋桨、电机）可快速更换，降低维修成本。
    • 防水防尘：IP43及以上防护等级，适应课堂环境（如湿度、粉尘）。
    • 备用部件：提供螺旋桨、电池、充电器等标准配件，确保课程连续性。

硬件选型建议

  1. 飞行平台

    • 四轴无人机：适合基础课程（如飞行原理、编程控制），如大疆Tello EDU（支持Scratch编程）、乐高Mindstorms EV3无人机。
    • 六轴/八轴无人机：适合进阶课程（如多机协同、姿态控制），如Parrot Disco Pro（带FPV摄像头）。
    • 固定翼无人机：需专业训练，适合大学或竞赛级课程。

  2. 动力系统

    • 锂电池：选择18650/21700锂电池，支持快充和电池均衡管理。
    • 备用电池：提供2-3块电池，延长单次课程时间。

  3. 传感器与摄像头

    • 视觉传感器：支持障碍物检测和定点悬停（如大疆Tello EDU的视觉定位）。
    • 摄像头：可选1080P/4K分辨率，支持实时图传（如大疆Mavic系列摄像头）。

软件与课程设计

  1. 编程平台

    • 图形化编程：如Scratch、Makeblock mBlock，适合低年级学生。
    • 代码编程：支持Python/C++，适合高年级学生或竞赛训练。
    • 在线课程：提供配套视频教程（如大疆教育平台），降低学习门槛。

  2. 课程模块

    • 基础飞行：操控训练、悬停练习、方向控制。
    • 编程实践：编写飞行路径、避障算法、数据采集脚本。
    • 创意应用：结合图像识别、路径规划，完成特定任务（如送货、测绘）。

成本与采购建议

  1. 预算范围

    • 入门级：1000-3000元（如大疆Tello EDU、乐高无人机）。
    • 进阶级：3000-8000元（如Parrot Disco Pro、DJI Mini 2）。
    • 竞赛级：8000元以上（如多旋翼竞速机、固定翼穿越机）。

  2. 采购渠道

    • 官方渠道：大疆教育合作伙伴、米兔机器人授权经销商。
    • 二手平台：选择3-6个月内的新机，避免故障风险。
    • 本地供应商：东莞本地无人机俱乐部或教育科技公司，提供定制化服务。

维护与升级

  1. 定期检查

    • 螺旋桨磨损检测、电池健康度测试。
    • 飞行日志分析,优化飞行参数。

  2. 软件更新

    • 订阅大疆教育服务,获取最新固件和课程资源。
    • 开发自定义脚本,扩展无人机功能（如自定义避障算法）。

  3. 扩展性

    • 支持外接传感器（如气压计、IMU模块）。
    • 兼容第三方编程环境（如Python库）。

案例参考

  • 东莞某职校无人机课程：采用大疆Tello EDU+Scratch编程，学生通过拖拽积木块编写飞行程序，完成巡线、避障等任务。
  • 竞赛级培训：使用Parrot Disco Pro+DJI Flight Simulator，训练学生多机协同与障碍穿越。

东莞无人机课程专用无人机应选择抗干扰能力强、易编程、耐用性高的型号，结合模块化设计和本地化服务，确保课程流畅性和安全性，预算有限时可从二手市场或教育合作渠道采购，长期需关注软件更新和硬件扩展性。