一种手握式遥控器的制作方法

本实用新型涉及控制器，尤其是一种手握式遥控器，适应户外高亮度和无架设平台时使用。

背景技术：

机器人设备在现场运行时，通常会设置一个具备人机交互平台功能的控制器，其输入操作设备中包括必备功能设备，如按键、触摸屏、开关、状态显示灯。然而当前用于机器人操控的遥控器上，通常会在遥控盒上端面单独设置方向摇杆和油门摇杆，操控时需要操作人员进行持续捏住，极大限制双手操控范围，难以同时兼顾屏幕或按键的操作，不利于最大化发挥控制器性能；而且在外景场地测试空域机器人或水域机器人时，单人搬着一个控制器，长时间操控非常吃力，难以有效操控带触摸屏的控制器。

因此有必要提供一种遥控器，具备实地架设功能并兼顾平台紧固特性，易于调节和保持水平特性，同时简化油门和方向的操控性。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是：普通控制器难以适应外景场地的强光和架设需求，上端面设置方向/油门摇杆影响单人操控效率。

本实用新型通过如下技术方案达到上述目的：一种手握式遥控器，包括遥控盒、控制系统、通讯系统、操控系统和电源系统；所述控制系统作为遥控器的控制中枢与通讯系统、操控系统和电源系统连接，并监控通讯系统、操控系统和电源系统工况数据；所述电源系统为遥控器中用电设备供电。

所述通讯系统包括数字电台和/或宽带电台，可与外界通讯设备进行无线通讯，所述数字电台包括数字处理器和数字天线，所述宽带电台包括宽带处理器和宽带天线，所述数字处理器和宽带处理器设置于遥控盒内部，数字天线和宽带天线安装于盒体上侧外部。

所述操控系统包括摇杆和传感器，所述摇杆安装于遥控盒底部，所述传感器设置于摇杆上，所述遥控盒可围绕摇杆顶端前后翻转生成移动指令，也可围绕摇杆顶端顺时针或逆时针旋转传送转向指令，具体为，当摇杆与遥控盒之间相对运动时，传感器将监测数据传送给控制系统，控制系统根据传感器的数据生成遥控指令。

进一步的，所述遥控盒包括盒体、盒盖和线槽，所述线槽设置于盒体内部四周，用于控制器内部连接线的布设，防止连接线杂乱无章，导致摇晃中摩擦损坏；所述盒盖可配套的盖合在盒体上；所述盒体底部中心位置设置一个便于安装摇杆的定位孔，遥控盒组装时，可调整遥控盒内部设备的安装位置或配置配重块，使所述定位孔的圆心纵线与遥控盒水平放置时的重心重合。

进一步的，所述操控系统还包括触摸屏和按键；所述触摸屏为高亮度屏，安装于盒盖上表面中央部位，便于用户在户外操作时，迎着阳光也能清晰查看触摸屏显示的内容；所述按键安装于盒盖顶部，具体为对称的安装在触摸屏两侧，便于用户手动按压和快速输入指令，左侧按键包括闭锁键、返航键、急停键和归零键，右侧按键对应为定速、定向或重复功能。

进一步的，所述摇杆包括插座、插头、连接柱和底座；所述传感器包括角度传感元件和距离传感元件；所述插座由两个半球状壳合并而成，每个半球状壳下端设置定位边，插座通过定位边固定在盒体底部的内表面，定位边下端设置感应环，用于配合传感器产生监测数据；所述插头上部为与插座配套的球状体，下端与连接柱垂直相连；具体的，所述插座沿着定位孔的圆心安装于盒体内部；所述插头配套安装在插座中，实现遥控盒与摇杆之间的球型铰接，便于遥控盒整体围绕摇杆翻转或旋转；所述连接柱的上端左右两侧各安装一个角度传感元件，前后两侧各安装一个距离传感元件；所述角度传感元件用于检测盒体旋转状态生成转弯指令，当摇杆固定不动，遥控盒顺时针或逆时针旋转时带动插座和感应环顺时针或逆时针旋转，角度传感元件监测到感应环的顺时针或逆时针旋转，并将监测数据传送给控制系统，然后由控制系统生成指令并由通讯系统向外发送对应的向右或向左转弯指令；所述距离传感元件用于检测盒体翻转状态生成移动指令，当摇杆固定不动，遥控盒向前或向后翻转时带动插座和感应环向前或向后翻转，距离传感元件监测到感应环向前或向后翻转的动作，并将监测数据传送给控制系统，然后由控制系统生成指令并由通讯系统对外发送对应的向前或向后移动指令；所述连接柱下端垂直地连接一个底座，初始状态时，遥控盒的底端与底座相对平行，当所述底座平稳的放置于水平的平台面时，遥控盒自动保持水平。

进一步的，所述摇杆还包括站脚，所述底座均匀开设三个以上的安装孔，安装孔内设置挂载孔，所述站脚上端两侧设置与挂载孔配套的挂载销，所述安装孔的宽度与站脚的宽度相适应，便于站脚紧密的可旋转的挂载在底座上；每个安装孔中设置一个站脚，多个站脚共同作用时能水平的支撑起控制器。

进一步的，所述站脚包括多段套筒；具体的，当所述各站脚配合展开时，站脚最前端可插入地面或指定孔位中，通过调节套筒伸展状态确定各站脚长度，从而可使底座处于水平状态；当站脚被收起至水平状态或向上翘起时，所述底座可平稳放置于平台上。

进一步的，所述摇杆还包括三个以上弹簧，所述弹簧均匀分布在底座上，一端连接在底座上，另一端连接在盒体的底部，当遥控盒相对底座平行时，各弹簧处于自然伸展状态，当遥控盒失去外力作用时，弹簧自动恢复原形的能力可使遥控盒与底座之间的自动保持平行。

进一步的，所述底座的下端面上均匀设置多个吸盘，当底座水平放置在平台上时，吸盘可紧吸在平台面上，从而提升控制器水平稳定性，防止遥控盒带动摇杆跟随翻动或转动。

进一步的，所述盒体上侧设置有充电接口，所述电源系统包括蓄电池和充电器；所述充电接口与充电器通过导线相连，可将外部电源接入电源系统；所述充电器与蓄电池相连，可给蓄电池充电；具体的，可在盒体内部两侧各设置一块蓄电池，并根据遥控盒重心位置的需求，适当调整蓄电池位置，从而使所述定位孔的圆心纵线与遥控器水平放置时的重心重合。

进一步的，所述盒体的上侧设置数据接口，包括ubs接口、can接口、视频接口和开关键。

具体的，所述控制系统与“数字处理器、宽带处理器、触摸屏、按键、角度传感元件、距离传感元件、充电器”相连并实现统一监控，所述电源系统给“控制系统、数字处理器、宽带处理器、触摸屏”提供工作电源。

本实用新型相比现有技术具有以下优点。

1、通过将摇杆球型铰接于遥控盒底部，替代传统的遥控盒上端面摇杆设置模式，当遥控盒与摇杆之间相互翻转和旋转时，控制系统根据传感器自动识别油门和方向指令，即可完成油门和方向指令的发送，极大简便遥控器的操作，适合户外遥控机器人时多任务并行操作。

2、通过设置高亮度触摸屏，提高控制器户外可见性。

3、通过可收缩站脚，便于控制器不同场景的平稳安放。

4、通过在底座底部设置吸盘，增加摇杆与平台面的贴合度，防止遥控盒操控时盒时带动摇杆。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例中控制器站脚打开时工作状态俯视立体图。

图2为本实用新型实施例中控制系统连接结构图。

图3为本实用新型实施例中控制器站脚打开时工作状态仰视立体图。

图4为本实用新型实施例中控制器站脚打开且隐藏盒盖时俯视立体图。

图5为本实用新型实施例中摇杆立体图。

图6为本实用新型实施例中摇杆部分设备立体图。

图7为本实用新型实施例中站脚打开时立体图。

图8为本实用新型实施例中盒体立体图。

图9为本实用新型实施例中盒体和插座立体图。

图10为本实用新型实施例中半球状壳立体图。

图11为本实用新型实施例中控制器站脚收起时工作状态仰视立体图。

图中：1-遥控盒；2-控制系统；3-通讯系统；4-操控系统；5-电源系统；101-盒体；102-盒盖；103-线槽；104-定位孔；105-充电接口；106-数据接口；301-数字电台；302-数字处理器；303-数字天线；304-宽带电台；305-宽带处理器；306-宽带天线；401-摇杆；402-传感器；403-触摸屏；404-按键；405-插座；406-插头；407-连接柱；408-底座；409-角度传感元件；410-距离传感元件；411-半球状壳；412-定位边；413-感应环；414-站脚；415-安装孔；416-挂载孔；417-挂载销；418-套筒；419-弹簧；420-吸盘；501-蓄电池；502-充电器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本实用新型。

如图1-11所示，一种手握式遥控器，包括遥控盒1、控制系统2、通讯系统3、操控系统4和电源系统5；所述控制系统2作为遥控器的控制中枢与通讯系统3、操控系统4和电源系统5连接，并监控通讯系统3、操控系统4和电源系统5工况数据；所述电源系统5为遥控器中用电设备供电；所述通讯系统3包括数字电台301和宽带电台304，可与外界通讯设备进行无线通讯，所述数字电台301包括数字处理器302和数字天线303，所述宽带电台304包括宽带处理器305和宽带天线306，所述数字处理器302和宽带处理器305设置于遥控盒1内部，数字天线303和宽带天线306安装于盒体101上侧外部。

所述操控系统4包括摇杆401和传感器402，所述摇杆401安装于遥控盒1底部，所述传感器402设置于摇杆401上，所述遥控盒1可围绕摇杆401顶端前后翻转生成移动指令，也可顺时针或逆时针旋转传送转向指令，具体为，当摇杆401与遥控盒1之间相对运动时，传感器402将监测数据传送给控制系统2，控制系统2根据传感器402的数据转换为遥控指令，具体的，控制系统2中设置有stm32f系列cpu，cpu中保存摇杆401翻转角度与油门值、旋转角度与转弯值相对应的参数表。

进一步的，所述遥控盒1包括盒体101、盒盖102和线槽103，所述线槽103设置于盒体101内部四周，用于控制器内部连接线的布设，防止连接线杂乱无章，导致摇晃中摩擦损坏；所述盒盖102可配套的盖合在盒体101上，防止盐雾进入盒体101内；所述盒体101底部中心位置设置一个便于安装摇杆401的定位孔104，遥控盒1组装时，可调整遥控盒1内部设备的安装位置或配置配重块，使所述定位孔104的圆心纵线与遥控盒1水平放置时的重心重合。

进一步的，所述操控系统4还包括触摸屏403和按键404；所述触摸屏403为高亮度屏，安装于盒盖102上表面中央部位，便于用户在户外操作时输入指令，迎着阳光也能清晰查看触摸屏403显示的内容；所述按键404安装于盒盖102顶部，具体为对称的安装在触摸屏403两侧，便于用户手动按压和快速输入指令，左侧按键404包括闭锁键、返航键、急停键和归零键，右侧按键404对应为定速、定向或重复功能；其中闭锁键按下后，控制系统2不再响应遥控盒1的翻转或旋转动作；当遥控盒1无外力作用处于静止时，按下归零键则使控制系统2确定遥控盒1当前状态为初始状态。

进一步的，所述摇杆401包括插座405、插头406、连接柱407和底座408；所述传感器402包括角度传感元件409和距离传感元件410；所述插座405由两个半球状壳411合并而成，每个半球状壳411下端设置定位边412，插座405通过定位边412通过螺栓固定在盒体101底部的内表面，定位边412下端设置感应环413，用于配合传感器402产生监测数据；所述插头406上部为与插座405配套的球状体，下端与连接柱407垂直相连；具体的，所述插座405沿着定位孔104的圆心安装于盒体101内部；所述插头406配套安装在插座405中，实现遥控盒1与摇杆401之间的球型铰接，便于遥控盒1整体围绕摇杆401翻转或旋转；所述连接柱407的上端左右两侧各安装一个角度传感元件409，前后两侧各安装一个距离传感元件410；感应环413上均匀设置360个与角度传感元件409相配套的凹凸条，当感应环413旋转时，角度传感元件409记录扫描凹凸条的数目并传送给控制系统2，控制系统2转换为对应角度；感应环413与距离传感元件410的初始距离归零后，当感应环413翻转时，前后距离传感元件410会记录感应环413的动作幅值并传送给控制系统2，控制系统2转换为对应油门值；所述角度传感元件409用于检测盒体101旋转状态生成转弯指令，当摇杆401固定不动，遥控盒1顺时针或逆时针旋转时带动插座405和感应环413顺时针或逆时针旋转，角度传感元件409监测到感应环413的顺时针或逆时针旋转，并将监测数据传送给控制系统2，然后由控制系统2生成并由通讯系统3向外发送对应的向右或向左转弯指令；

所述距离传感元件410用于检测盒体101翻转状态生成移动指令，当摇杆401固定不动，遥控盒1向前或向后翻转时带动插座405和感应环413向前或向后翻转，距离传感元件410监测到感应环413的向前或向后翻转，并将监测数据传送给控制系统2，然后由控制系统2生成并由通讯系统3对外发送对应的向前或向后移动指令；具体的，其中翻转幅值对翻转的角度相对应，范围是-30度至30度，翻转幅度与油门大小成正比，当遥控盒1向前翻转至30度时对应为前进的最大油门值，向后翻转至负30度时对应为后退的最大油门值，当翻转角度为0时对应的油门量为0；其中旋转角度的范围是-45度至45度，旋转幅度与转舵量大小成正比，当遥控盒1顺时针旋转至45度时对应为向右的最大转舵量，逆时针旋转至负45度时对应为向左的最大转舵量，当旋转角度为0时对应的转舵量为0。

所述连接柱407下端垂直地连接一个底座408，初始状态时，遥控盒1的底端与底座408相对平行，当所述底座408平稳的放置于水平的平台面时，遥控盒1自动保持水平。

进一步的，所述摇杆401还包括站脚414，所述底座408均匀分布四个的安装孔415，安装孔415内设置挂载孔416，所述站脚414上端两侧设置有与挂载孔416配套的挂载销417，所述安装孔415的宽度与站脚414的宽度相适应，便于站脚414紧密的可旋转的挂载在底座408上；每个安装孔415中设置一个站脚414，四个站脚414共同作用时能水平的支撑起控制器。

进一步的，所述站脚414包括四段套筒418；具体的，当所述各站脚414配合展开时，站脚414最前端可插入地面或指定孔位中，通过调节套筒418伸展状态确定各站脚414长度，从而可使底座408处于水平状态，并满足用户高度需求；当站脚414被收起至水平状态或向上翘起时，所述底座408可平稳放置于平台上。

进一步的，所述摇杆401还包括四个弹簧419，所述弹簧419均匀分布在底座408上，一端连接在底座408上，另一端连接在盒体101的底部，当遥控盒1相对底座408平行时，各弹簧419处于自然伸展状态，当遥控盒1失去外力作用时，弹簧419自动恢复原形的能力可使遥控盒1与底座408之间的自动保持平行；当遥控盒向前侧翻转时，翻转后前侧弹簧419处于挤压状态提供推力，后侧弹簧419处于拉伸状态提供拉力，当外力撤销时，遥控盒在弹簧419的作用下自动回复原状；当遥控盒顺时针或逆时针旋转时，弹力被斜向拉长，当外力撤销时，遥控盒在弹簧419的作用下自动回复原状。

进一步的，所述底座408的下端面上均匀设置五个吸盘420，当底座408水平放置在平台上时，吸盘420可紧吸在平台面上，从而提升控制器水平稳定性，防止遥控盒带动摇杆401跟随翻动或转动。

进一步的，所述盒体101上侧设置有充电接口105，所述电源系统5包括蓄电池501和充电器520；所述充电接口105与充电器520通过导线相连，可将外部电源接入电源系统5；所述充电器520与蓄电池501相连，可给蓄电池501充电；具体的，可在盒体101内部两侧各设置一块蓄电池501，并根据遥控盒1重心位置的需求，适当调整蓄电池501位置，从而使所述定位孔104的圆心纵线与遥控器水平放置时的重心重合。

进一步的，所述盒体101的上侧设置数据接口106，包括ubs接口、can接口、视频接口和开关键。

本实施例中控制器的架设和操控步骤如下。

第一步：按下“开关键”启动控制器，在触摸屏403上设置通讯系统3对应参数，使遥控器与被遥控的水域机器人建立无线通讯通道。

第二步：打开站脚414支撑于地面并调整各站脚414高度使底座408接近于水平并满足用户操控需求，或收拢站脚414将底座408平放于桌面上并使吸盘420牢固吸在桌面上，按下“归零键”，控制系统2记录当前状态为控制器初始状态。

第三步：需要水域机器人往前运动时，向前翻转遥控盒，控制系统2发送前进指令，向前翻转的幅度越大油门越大；需要往后运动时，向后翻转遥控盒，控制系统2发送后退指令，向后翻转的幅度越大油门越大。

第四步：需要向右转弯时，顺时针旋转遥控盒，控制系统2发送向右旋转指令，顺时针旋转幅度越大向右转弯舵角越大；需要向左转弯时，逆时针旋转遥控盒，控制系统2发送向左旋转指令，逆时针旋转幅度越大向左转弯舵角越大。

第五步：当需要保持当前前进加油量或转弯量时，只需按下“闭锁键”即可松开双手，控制系统2会根据之前指令持续发送遥控指令，有利于被遥控对象的定速巡航、定向巡航，也能在放置双手脱离控制器后，防止控制器在外界环境影响下晃动导致指令误发。

第六步：当被遥控对象遇到紧急情况时，按下“急停键”即可实现急停。

第七步：当需要被控对象返航时，按下“返航键”即可实现一键返航。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。