AR极致创新| 我在5A景区玩手板，也去煤矿找灵感

小编采访Rokid结构工程师们时正值晚春，西溪艺术集合村外细雨滴答，野鸭子在湖中央戏水，布谷声声，这样的雨夜见证了Rokid产品在一项项的专利创新和手稿中诞生。时空会记住那些具有创新设计的人们，因为他们给这个世界带来了精彩：

一个安全帽可以有各种样式和设计，可没人把它和AR眼镜想到一起；但那个下过煤矿、走过油田、进过电网机房的团队首次提了出来；设计出了防水、防爆，支持5G联网的头环型AR眼镜X-Craft，为工程师添了一双千里眼；

没人觉得把眼镜折叠起来放进兜里是一件困难的事情，可如果里面装上各种电子元器件后呢？那个经过反复模拟仿真、手板验证的团队做到了；设计出了镜腿可以弯折5万次的Rokid Air，让AR眼镜成为随身之物。

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近日，省知识产权研究会发布了浙江省创造力百强企业榜单，Rokid荣幸上榜。榜单以2021年底数据为基准，根据有效发明专利数量、高价值发明专利数量和近三年发明专利授权数量等指标，对省内企业创造力进行了评价排名。

截至3月底，Rokid获得授权的发明专利有131件，实用新型专利25件，外观设计专利88件。其中，硬件结构设计专利增长迅速，应用到Rokid Air和X-Craft里的结构专利达20余项。此外，公司在申请中的专利高达111项。

设计不只是感观，设计是产品的工作方式。

两年前的一天，几位工程师在站台等待前往四川大山里的列车。一行人仅带了轻便的行李，几天后却从大山深处的油田“带”回了沉甸甸的产品设计灵感。

他们去油田、地下煤矿干什么？“看别人工作”！

他们看着技术工程师戴上安全帽拿上纸质巡检单，下到煤矿及油田后开始记录；工作交接班时还会跟其他工程师打个照面，交流一下巡检的情况；偶尔还需要到实地再走访一下，指明具体的地方，操作示意。

这一段看似平平无奇的观察，让三位工程师找到了本次出行的答案——如果把手里的纸质巡检单子换成眼镜中的电子巡检单，解放出双手呢？如果巡检情况是数字化和实景记录，可以随时调用，是不是交接班时就可以避免再次确认的情况？

“终端用户需要的是一种能固定到安全头环上面的头环式AR显示装置，需要使用AR装置时，将其放置于眼镜正前方；不需要使用AR装置时，将其翻转到安全帽上方，避免遮挡视线。”三位结构工程师说道。

这也是团队第一次遇到这样的需求。经过团队一轮轮的头脑风暴，多种结构专利方案相继产生。经过大量的验证和设计优化，从成本、制造和工艺的角度综合分析选定了最终的方案。一种可安装在安全帽的AR眼镜框架、一种头环伸缩机构及增强现实头环等专利陆续获得应用和授权，X-Craft 成功落地。

柔软的细节：新型头环伸缩结构 在解决了技术难题后，工程师遇到了新的人体工程学难题——每个人的头围大小不一，如果头环不能根据佩戴者头部大小自由调整尺寸，更不能在调整尺寸之后锁定，佩戴舒适感将大打折扣。

工程师们“强迫症”犯了，无法让佩戴者觉得舒适的产品一定还不够完美。佩戴者的个体有差异，头环尺寸就需要做到可调。

经过短短一个月的设计和验证，一种可靠性高、易于制造的新型头环伸缩结构终于被研发了出来。为了保护自主创新的研发成果，团队对这一研发成果也申请了专利予以保护。

坚硬的保护：智能制造成就全球首款5G防爆AR设备 作为全球首款5G防爆AR设备，X-Craft通过了IP-66防护等级的防尘防水测试，及本安一区防爆认证，适用于各种复杂的工业环境。

在这些功能背后，是结构工程师们通过引入多种先进制造工艺装备实现的工艺创新，例如五轴、六轴自动点胶机、自动螺母热熔机、智能密封检测系统、全自动等离子处理机等。这些先进制造工艺的引进大大提升了产品的直通率和良率，同时也降低了产品的成本。

对AR眼镜来说，要获得良好的佩戴体验，就要做到极致的轻薄和空间的极致利用。

AR眼镜的镜身集成了由低功耗主控芯片、高帧率传感器、高刷高清显示单元、降噪多麦克风等核心元器件组成的多层电路主板；镜腿集成了按键、定向出声单元、高速同轴线等多器件单元。高速计算和传输每时每刻都在进行。

面对如此复杂的结构和高密度分布电子元器件，如何让镜腿和镜身完成高速信号的传输，同时还要能够折叠起来，放进口袋？解决方案就在镜身与镜腿的连接件——转轴上。

设计每一代AR眼镜时，转轴都是工程师们关注的重点。

工程师们测试了超过1000个头围建立数据库来确定转轴开合角度，通过50000次开合测试来验证转轴寿命，并经过大量的人机工程测试，用软件仿真、3D打印，CNC等工艺制作验证模型，确定了零部件尺寸，转轴扭力大小等关键数据。

从Rokid Glass的弹性臂转轴，到Glass2的粉末冶金转轴，Vision系列的Free-Stop转轴，再到Rokid Air的钛合金超轻转轴，Rokid每一代转轴都通过工程师创新的专利设计，不断提升用户体验，向着最轻更薄更可靠的目标稳步迈进。

大刀阔斧的鼻托设计成功申请国际专利 常见的VR眼镜，通常仅使用鼻托进行支撑，因其机身带有光学显示组件和电子部件，普遍较重(>120g)，且一般位于靠近眼镜的镜身的一端，对用户鼻梁压力较大，影响佩戴舒适度，更不利于长时间佩戴。

为了降低鼻梁压力，Rokid工程师们验证了多种眼镜支撑方式。普通眼镜鼻托调节范围较小，Rokid设计的亲肤硅胶鼻托内置了合金骨架，可以调整形状以适配不同高度的鼻梁，又兼顾了良好的支撑性；同时，面部支架设计将眼镜重量分散到颧骨等处。Rokid为这个大刀阔斧的设计成功申请了国际专利。而软硬塑胶结合的镜腿，既可以和头部有更好的贴合，增加受力面积，减少单点的压强，又可以内置电子元件充分利用空间。