无人机步进控制方法及装置与流程

文档序号:15556739发布日期:2018-09-29 01:17阅读:252来源:国知局

本发明涉及自动控制技术领域,尤其涉及无人机步进控制方法及装置。



背景技术:

无人驾驶飞机简称“无人机”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者,由车载计算机完全地或间歇地自主进行操作的不载人飞机。

无人机在执行自动航线时,需要按照预设的航线位置和高度进行飞行,但在实际飞行过程中,常常出现无人机的飞行高度太高或太低的情形,这种情况下需要调整无人机的整体航线。例如,植保用无人机作业时,如果无人机的飞行高度太低,导致地块边缘出现没有完全覆盖到的情形,即存在农药漏喷或者化肥漏洒的情况,现有的做法是用遥控器控制无人机返航,之后重新规划航线后再次飞行,这样就会耗费大量的物力成本。在另外一种场景中,当无人机在执行自动任务过程中突然发现前方有障碍物,此时应该立即在遥控器等设备上点击悬停,但是,无人机悬停后在没有遥控器的情况下如何才能绕过障碍物继续飞行,现有的技术只能通过手动点击飞行地图来解决。但是,地图上点击坐标需要依赖地图的精度和参考物,这样操作起来精度不高,容易点错。

综上,目前关于无法在无人机执行自动任务过程中动态改变飞行高度、飞行位置,以及在悬停时无法对无人机进行精确的控制的问题,尚无有效的解决办法。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供了无人机步进控制方法及装置,通过设置地面控制站等,提高了对无人机控制的精准性。

第一方面,本发明实施例提供了无人机步进控制方法,包括:

地面控制站在受到外部触发后生成步进控制信号;

地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,以使无人机执行与步进控制信号相对应的动作。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,地面控制站在受到外部触发后生成步进控制信号,包括:

地面控制站在受到外部触发后,判断外部触发是否为上下控制指令;

为是时,地面控制站生成上下步进控制信号;

为否时,地面控制站生成前后左右控制指令。

结合第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,以使无人机执行与步进控制信号相对应的动作,包括:

地面控制站通过无线传输的方式将上下步进控制信号发送给无人机;

无人机检测当前的飞行状态为自动飞行状态时,按照上下步进控制信号调整飞行的高度值。

结合第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,以使无人机执行与步进控制信号相对应的动作,还包括:

地面控制站通过无线传输的方式将前后左右步进控制信号发送给无人机;

无人机检测当前的飞行状态为自动飞行状态时,获取当前飞行轨迹的前一个航点信息和下一个航点信息;

无人机根据前一个航点信息和下一个航点信息生成直线轨迹,且,以直线轨迹为参考线,按照前后左右步进控制信号调整飞行的水平坐标值。

结合第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,方法还包括:

无人机检测当前的飞行状态为悬停状态时,获取悬停位置和悬停方向;

无人机按照步进控制信号进行移动,且,无人机停止移动后保持悬停位置和悬停方向。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,地面控制站包括移动终端或者个人计算机。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,无线传输包括无线网络信号、无线电台信号或者蓝牙中的一种。

第二方面,本发明实施例提供了无人机步进控制装置,包括:控制信号生成模块,用于地面控制站在受到外部触发后生成步进控制信号;

动作执行模块,用于地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,以使无人机执行与步进控制信号相对应的动作。

第三方面,本发明实施例还提供一种终端,包括存储器以及处理器,存储器用于存储支持处理器执行上述方面提供的无人机步进控制方法的程序,处理器被配置为用于执行存储器中存储的程序。

第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述任一项的方法的步骤。

本发明实施例提供的无人机步进控制方法及装置,其中,该无人机步进控制方法包括:首先,地面控制站在受到外部触发后生成步进控制信号,需要进行说明的是,常见的外部触发为用户通过人机交互方式发送给地面控制站的触发信号,之后,地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,待无人机收到上述步进控制信号后,无人机执行与步进控制信号相对应的动作,实现无人机在上下左右前后位置上的运动,通过上述处理方式,方便快捷的实现了对无人机的运动控制,并进一步避免了使用遥控器、手动点击飞行地图等来对无人机进行控制的繁琐过程。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的无人机步进控制方法的第一流程图;

图2示出了本发明实施例所提供的无人机步进控制方法的第二流程图;

图3示出了本发明实施例所提供的无人机步进控制方法的第三流程图;

图4示出了本发明实施例所提供的无人机步进控制方法的飞行示意图;

图5示出了本发明实施例所提供的无人机步进控制装置的结构连接图。

图标:1-控制信号生成模块;2-动作执行模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在现有的无人机自动飞行过程中,需要无人机按照预设的航线位置和高度进行飞行,但在实际飞行过程中,如果无人机的飞行高度太高或太低,就会出现异常。例如,植保用无人机作业时,如果无人机的飞行高度太低,导致地块边缘出现没有完全覆盖到的情形,即存在农药漏喷或者化肥漏洒的情况,现有的做法是用遥控器控制无人机返航,之后重新规划航线后再次飞行,这样就会耗费大量的物力成本。在另外一种场景中,当无人机在执行自动任务过程中突然发现前方有障碍物,此时应该立即在遥控器等设备上点击悬停,但是,无人机悬停后在没有遥控器的情况下如何才能绕过障碍物继续飞行,现有的技术只能通过手动点击飞行地图来解决。由于,地图上点击坐标需要依赖地图的精度和参考物,这样操作起来精度不高,难以实现对无人机飞行的精准控制。

基于此,本发明实施例提供了无人机步进控制方法及装置,下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1、图2、图3和图4,本实施例提出的无人机步进控制方法具体包括以下步骤:

步骤s101:地面控制站在受到外部触发后生成步进控制信号,外部触发包括用户端在上述地面控制站表面进行点击、触摸等,这里需要进行说明的是,地面控制站包括移动终端(例如,智能手机、平板电脑等)或者个人计算机,即通过地面控制站接收用户端发出的触发后生成步进控制信号,从而便于地面控制站。

步骤s102:地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,以使无人机执行与步进控制信号相对应的动作。无线传输包括无线网络信号、无线电台信号或者蓝牙中的一种。

首先,说明下在本实施例中无线传输的几种方式,无线网络是采用无线通信技术实现的网络,包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术,与有线网络不同,无线网络传输无须依赖网线,可以和有线网络互为备份,从而能够更加方便灵活的接入设备等。

而无线电台是一种装有发送和接收无线电信号设备的台站,按使用频段分类,无线电台可分为长波电台、中波电台、短波电台、超短波电台、微波电台等。运用无线电台进行载波,可以有效提升数据传输速率。

而蓝牙是一种标准的无线通讯协议,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。基于蓝牙的收发器芯片成本较低、传输距离近、功耗低。

在该步骤中,由于地面控制站与无人机之间的距离比较远,并且,无人机在飞行过程中的动作比较灵活,为了方便无人机接收上述步进控制信号,通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,从而使操作过程能够更加便捷。

下面对上述各个步骤进行详细阐述,地面控制站在受到外部触发后生成步进控制信号,包括:

(1)地面控制站在受到外部触发后,判断外部触发是否为上下控制指令,由于,无人机在飞行过程中上下飞行是以当前所在的水平面为基准进行高度的变换,而在前后左右飞行时是在当前所在的水平面内部进行位置的变换。因此,本实施例中,首先要判断外部触发是否为上下控制指令,来判定无人机是否要进行高度的调整。

(2)为是时,即当外部触发是上下控制指令时,地面控制站生成上下步进控制信号,以使无人机通过上下步进控制信号来调整飞行的高度。

(3)为否时,即当外部触发不是上下控制指令时,地面控制站生成前后左右控制指令,以使无人机通过前后左右步进控制信号来调整飞行的水平位置。

上述地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,以使无人机执行与步进控制信号相对应的动作,包括:

步骤s201:地面控制站通过无线传输的方式将上下步进控制信号发送给无人机,当上述地面控制站接收到的外部触发是上下控制指令时,地面控制站通过无线传输的方式将其发送给无人机,以使无人机通过上下步进控制信号来调整飞行的高度。

步骤s202:无人机检测当前的飞行状态为自动飞行状态时,按照上下步进控制信号调整飞行的高度值。在无人机的飞行过程中,飞行状态包括自动飞行状态和悬停状态两种,无人机处于自动飞行状态时,高度和水平位置均可以随时进行调整,即在无人机处于自动飞行状态时,并且,在接收到上下步进控制信号时,根据上下步进控制信号调整飞行的高度值。

上述地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,以使无人机执行与步进控制信号相对应的动作,还包括:

步骤s301:地面控制站通过无线传输的方式将前后左右步进控制信号发送给无人机,当上述地面控制站接收到的外部触发是前后左右控制指令时,地面控制站通过无线传输的方式将其发送给无人机,以使无人机通过上下步进控制信号来调整飞行的水平位置。

步骤s302:无人机检测当前的飞行状态为自动飞行状态时,获取当前飞行轨迹的前一个航点信息和下一个航点信息,这里需要进行说明的是,

在无人机的飞行过程中,飞行状态包括自动飞行状态和悬停状态两种,无人机处于自动飞行状态时,高度和水平位置均可以随时进行调整,即在无人机处于自动飞行状态时,并且,在接收到前后左右步进控制信号时,根据前后左右步进控制信号调整飞行的水平位置,具体调整办法为:以无人机当前飞行轨迹中的航点为基准,获取前一个航点信息和下一个航点信息。

步骤s303:无人机根据前一个航点信息和下一个航点信息生成直线轨迹,以当前水平面内两个航点生成直线轨迹,能够最大限度的保持无人机在飞行过程中的平稳性,并且,以上述直线轨迹为参考线,按照前后左右步进控制信号调整飞行的水平坐标值,从而能够更加准确的实现对无人机的控制,方便快捷。

此外,为了保障对所处的飞行状态为悬停状态的无人机进行有效的控制,无人机步进控制方法还包括:

(1)无人机检测当前的飞行状态为悬停状态时,获取悬停位置和悬停方向,需要进行说明的是,悬停位置用来表示无人机当前所处在当前平面的具体位置,悬停方向用来表示无人机当前所处在当前平面的机头的朝向,通过机头的朝向的记录,方便无人机向下一个悬停位置进行移动。

(2)无人机按照步进控制信号进行移动,并且,无人机停止移动后保持悬停位置和悬停方向。这里需要进行说明的是,当飞行状态为悬停状态时,以当前的悬停位置和悬停方向为参考,并按照步进控制信号进行移动,以使无人机停止移动后,能够与之前的悬停位置保持平移,并且,保持悬停方向不变。

综上所述,本实施例提供的无人机步进控制方法包括:首先,由地面控制站在受到外部触发后生成步进控制信号,之后,地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,这样,无人机执行与步进控制信号相对应的动作,从而实现无人机飞行状态的调整,通过上述地面控制站的设置,实现了对无人机的便捷运动控制,从而避免了使用遥控器、手动点击飞行地图等来对无人机进行控制的繁琐过程,加强了对无人机的便捷控制。

实施例2

参见图5,本实施例提供了无人机步进控制装置包括:控制信号生成模块1,用于地面控制站在受到外部触发后生成步进控制信号,动作执行模块2,用于地面控制站通过无线传输的方式将步进控制信号发送给无人机,以使无人机执行与步进控制信号相对应的动作。

本发明实施例提供的无人机步进控制装置,与上述实施例提供的无人机步进控制方法具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。

本发明实施例还提供了一种终端,包括存储器以及处理器,存储器用于存储支持处理器执行上述实施例方法的程序,处理器被配置为用于执行存储器中存储的程序。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述任一项的方法的步骤。

需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。本发明实施例所提供的无人机步进控制方法及装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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