傘：我會飛了！人：我濕透了！這項硬核發(fā)明主打一個陪伴

雨天不用手撐傘，一把會飛的雨傘自動懸浮在頭頂跟著你走——這個聽起來好像還不錯的科幻場景，被加拿大工程師John Tse變成了現(xiàn)實。

但看完實測視頻，網(wǎng)友們的反應(yīng)卻出奇一致：“兄弟，你管這叫遮雨？”

這位YouTube頻道“I Build Stuff”的博主，花了近一年時間密集開發(fā)，打造出這把完全自主飛行的雨傘。四個螺旋槳提供動力，深度相機負(fù)責(zé)跟蹤，樹莓派處理數(shù)據(jù)，飛控保持平衡——技術(shù)配置硬核。然而出于安全考慮，雨傘必須懸浮在頭頂幾米高的位置，這個距離......基本等于頭頂有個會飛的裝飾品。

有網(wǎng)友調(diào)侃：“這可能是史上最復(fù)雜的淋雨方式。”

還有人更直接：“終于解放雙手了，代價是全身濕透。”

▍技術(shù)升級：從手動遙控到自動跟蹤

雖然實用性存疑，但John Tse用無人機技術(shù)實現(xiàn)了精準(zhǔn)跟隨挨澆（不是）。這已經(jīng)是他的第二代產(chǎn)品了——2024年初的第一代還需要遙控器操作，被網(wǎng)友瘋狂吐槽“兩只手操控比拿普通傘還累”

新版本的最大升級是完全自主飛行。雨傘底部安裝了一個飛行時間（Time-of-Flight）深度相機，通過發(fā)射光線并測量反射時間來構(gòu)建3D深度圖像。這種相機的優(yōu)勢在于，即使在雨傘下方光線昏暗的環(huán)境中也能準(zhǔn)確工作——這比普通攝像頭靠譜多了。

深度相機采集的數(shù)據(jù)會實時傳輸給機載的樹莓派Compute Module 4進行處理。系統(tǒng)能識別出使用者頭部的準(zhǔn)確位置，然后向Pixhawk飛行控制器發(fā)送指令，通過調(diào)整四個螺旋槳的轉(zhuǎn)速來保持雨傘始終懸浮在人的正上方。整個跟蹤系統(tǒng)的反應(yīng)速度很快，正常步行速度下都能穩(wěn)定跟隨。

為了測試各種技術(shù)方案，John還專門制作了一個小型測試無人機。跟蹤系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)歷了多次迭代：從普通攝像頭到GPS，再到激光雷達(dá)，最后才確定用深度相機。事實證明，GPS在短距離跟蹤上精度太差，而深度感知技術(shù)在室內(nèi)外都能提供更高的精度。

▍折疊機構(gòu)解決便攜難題

要讓雨傘飛起來容易，但要讓它既能飛又便攜就難了。傳統(tǒng)雨傘的中心桿是唯一的承重結(jié)構(gòu)，如果把所有設(shè)備都裝在這里，整把傘會變得笨重?zé)o比

John的解決方案具有巧思：采用可折疊的機械臂設(shè)計。四個機械臂從中央樞紐向外延伸，每個臂的末端裝有無人機電機和螺旋槳，位置剛好在傘面邊緣外側(cè)。不使用時，這些機械臂可以向內(nèi)折疊，讓整把傘能裝進背包。

這些結(jié)構(gòu)件大部分通過3D打印制作，材料選用了碳纖維尼龍，既保證強度又控制重量。鎖定系統(tǒng)使用鉸鏈、橡皮筋和精心設(shè)計的固定板組合，能有效減少飛行時的震動。John表示，光是這個折疊鎖定機構(gòu)就花了大量時間優(yōu)化，要在便攜性和飛行穩(wěn)定性之間找到平衡點并不容易。

除了機械結(jié)構(gòu)，雨傘內(nèi)部還集成了大量電子設(shè)備。Pixhawk飛控負(fù)責(zé)保持平衡，內(nèi)置GPS幫助戶外定位（雖然最后沒怎么用），還有各種傳感器和電源管理系統(tǒng)。所有組件的布局都經(jīng)過精心設(shè)計，以保持重心穩(wěn)定——畢竟這是一把要在空中懸浮的雨傘。

▍無數(shù)次失敗換來“成功”

這個看起來有點搞笑的項目，背后是近一年多的不懈努力。John在視頻中坦言：“我不能說這個項目完美，但它確實能工作，這就帶來了快樂。

開發(fā)過程可謂一波三折。零件斷裂、軟件崩潰、樹莓派直接燒毀、相機連接反復(fù)出故障......各種問題層出不窮。原本計劃幾周完成的項目，最終耗時近一年密集開發(fā)。John還找來朋友Henson幫忙優(yōu)化頭部跟蹤算法，經(jīng)過無數(shù)個熬夜調(diào)試的夜晚，飛行雨傘終于成功起飛。

最讓人哭笑不得的是測試結(jié)果。在暴雨測試中，雨傘確實能穩(wěn)定飛行和跟蹤，“零故障”運行——但遮雨效果就另當(dāng)別論了。由于安全距離的限制，稍微有點風(fēng)，雨就會斜著飄進來。網(wǎng)友評論一針見血：“這是把簡單問題復(fù)雜化的完美案例。”

不過話說回來，目前的版本續(xù)航只有10-15分鐘，和小型消費級無人機差不多。在人群密集的地方使用也是個大問題——想象一下幾十把飛行雨傘在空中相撞的場景。但這個項目的意義或許不在于實用性。它展示了個人創(chuàng)客如何利用現(xiàn)成的無人機技術(shù)、計算機視覺和開源硬件，打造出曾經(jīng)只存在于實驗室的自主機器人

正如一位網(wǎng)友的評論：“雖然有點搞笑，但必須承認(rèn)——還挺酷的。”也許多年后回頭看，這把“不太實用”的飛行雨傘，沒準(zhǔn)兒會成為個人飛行設(shè)備發(fā)展史上一個有趣的注腳。畢竟第一架飛機也只飛了12秒，誰又能想到一百年后人類能飛上月球呢？

不管怎么說，有一點人家做到了——就說有沒有讓你騰出手玩手機吧（狗頭）……