控制无人机的方法及无人机与流程

控制无人机的方法及无人机
【技术领域】
1.本发明实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种控制无人机的方法及无人机。


背景技术：

2.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非载人飞行器，其还可以由计算机完全地或间歇地自主操作。由于不需要特定的工作人员驾驶，所以无人机能够承担一些危险或者重复性的工作。当前，无人机技术已经成熟的民用化，并广泛运用于航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等诸多技术领域。
3.一般地，无人机包括机身、安装于机身的边缘的机臂、安装于机臂顶部的动力装置，以及安装于机臂底部的脚架。其中，动力装置用于提供无人机飞行的动力；脚架用于在无人机起落时起到支撑无人机的作用，避免机身及安装于机身的图像获取装置等结构直接与地面接触。目前，市场上有一些机无人机的机臂是可折叠的；如此，在用户不需要使用无人机时，用户可以将机臂朝向机身折叠起来，以减小无人机的占用体积，进而方便收纳；当需要使用无人机时，再将机臂朝背离机身的方向展开。
4.本发明的发明人在实现本发明的过程中发现：目前无人机的机臂折叠与展开的过程均是通过用户手动实现，自动化程度还有待提高，以提升用户的使用体验；同时，由于用户手动折叠机臂时的力度不好控制，其可能导致机臂于机身的连接处产生磨损。


技术实现要素：

5.本发明实施例旨在提供一种无人机的方法及无人机，以提升无人机的自动化程度。
6.本发明实施例解决其技术问题采用以下技术方案：
7.一种控制无人机的方法，所述无人机包括机身、机臂和驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述机臂相对于机身转动，以使所述机臂可在折叠状态和展开状态之间切换，其特征在于，所述方法包括：
8.接收机臂状态切换指令；
9.获取所述机臂当前所处于的状态；
10.根据所述机臂当前所处于的状态以及所述机臂状态切换指令，控制所述驱动机构驱动所述机臂转动，以使所述机臂切换状态。
11.作为上述方案的进一步改进方案，所述根据所述机臂当前所处于的状态以及所述机臂状态切换指令，控制所述驱动机构驱动所述机臂转动，以使所述机臂切换状态的步骤，进一步包括：
12.当所述机臂当前所处于的状态为折叠状态时，控制所述驱动机构驱动所述机臂沿第一方向转动，以使所述机臂切换至展开状态；
13.当所述机臂当前所处于的状态为展开状态时，控制所述驱动机构驱动所述机臂沿
第二方向转动，以使所述机臂切换至折叠状态，其中，所述第一方向和第二方向相反。
14.作为上述方案的进一步改进方案，所述驱动机构包括舵机，所述舵机的输出轴与所述机臂连接；
15.所述获取所述机臂当前所处于的状态的步骤，进一步包括：
16.获取所述舵机的输出轴的角度位置，根据所述角度位置，确定所述机臂当前所处于的状态。
17.作为上述方案的进一步改进方案，所述无人机还包括脚架与升降机构，所述脚架安装于所述机臂；
18.所述升降机构包括支撑件以及升降驱动单元，所述升降驱动单元安装于所述机身，并与所述支撑件连接，所述升降驱动单元用于驱动所述支撑件沿平行于所述无人机的偏航轴的方向于第一预设位置与第二预设位置之间运动，于所述第一预设位置，所述支撑件的底部低于所述脚架的底部，于所述第二预设位置，所述支撑件的底部高于所述脚架的底部；
19.控制所述驱动机构驱动所述机臂转动，以使所述机臂切换状态的步骤之前，所述方法还包括：
20.控制所述升降驱动单元驱动所述支撑件运动至第一预设位置。
21.作为上述方案的进一步改进方案，控制所述驱动机构驱动所述机臂转动，以使所述机臂切换状态的步骤之后，所述方法还包括：
22.控制所述升降驱动单元驱动所述支撑件运动至所述第二预设位置。
23.本发明实施例解决其技术问题还采用以下技术方案：
24.一种无人机，包括机身、机臂以及驱动机构；
25.所述驱动机构与所述机臂一一对应，所述驱动机构安装于所述机身，所述驱动机构的输出轴与所述机臂连接，所述驱动机构用于驱动所述机臂于折叠状态与展开状态之间切换。
26.作为上述方案的进一步改进方案，还包括脚架与升降机构，所述脚架安装于所述机臂；
27.所述升降机构包括支撑件与升降驱动单元，所述升降驱动单元安装于所述机身，并与所述支撑件连接，所述升降驱动单元用于驱动所述支撑件于第一预设位置与第二预设位置之间运动；
28.于所述第一预设位置，所述支撑件的底部低于所述脚架的底部；
29.于所述第二预设位置，所述支撑件的底部高于所述脚架的底部。
30.作为上述方案的进一步改进方案，所述驱动机构包括舵机，所述无人机还包括控制器，所述控制器包括：
31.至少一个处理器；以及
32.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行上述的控制无人机的方法。
33.作为上述方案的进一步改进方案，沿平行于所述无人机的偏航轴的方向，所述支撑件与所述机身之间滑动连接。
34.作为上述方案的进一步改进方案，所述机身的底部设有用于收容所述升降机构的收容槽。
35.作为上述方案的进一步改进方案，还包括密封件；
36.所述密封件固定于所述支撑件，并用于密封所述收容槽的槽口。
37.本发明的有益效果是：
38.本发明实施例提供的控制无人机的方法，通过获取机臂状态切换指令及机臂当前所处的状态，然后根据上述信息，控制驱动机构驱动机臂转动，进而使机臂自动切换状态。如此，无人机可在获取状态切换指令后，自动完成机臂的折叠或展开。故本发明实施例提供的控制无人机的方法可提升无人机的自动化程度。
【附图说明】
39.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
40.图1为本发明其中一实施例提供的无人机的立体示意图；
41.图2为图1中无人机中各部件间电性连接的示意图；
42.图3为本发明其中一实施例提供的控制无人机的方法的流程示意图。
43.图中：
44.1、无人机；
45.100、机身；
46.200、机臂；
47.300、驱动机构；
48.400、控制器；410、处理器；420、存储器；
49.500、脚架；
50.600、升降机构。
【具体实施方式】
51.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
52.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
53.此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
54.在本说明书中，所述“安装”包括焊接、螺接、卡接、粘合等方式将某一元件或装置固定或限制于特定位置或地方，所述元件或装置可在特定位置或地方保持不动也可在限定范围内活动，所述元件或装置固定或限制于特定位置或地方后可进行拆卸也可不能进行拆卸，在本发明实施例中不作限制。
55.本发明实施例提供一种控制无人机的方法，该方法可提升无人机的自动化程度，从而提升用户体验。本发明实施例还提供一种无人机，该无人机可执行上述方法，从而提升其自动化程度。为便于理解，以下首先对应用该方法的无人机的结构作出说明。
56.请参阅图1与图2，其分别示出了本发明其中一实施例提供的无人机1的立体示意图与无人机1中各部件间的电性连接示意图，该无人机1包括机身100、机臂200、驱动机构300以及控制器400。其中，机身100为机臂200、驱动机构300及控制器400的安装支撑结构。驱动机构300与机臂200一一对应连接，该驱动机构300用于驱动机臂200相对于机身100转动，以使机臂200可在折叠状态与展开状态之间切换。控制器400与上述驱动机构300电连接，其用于控制该驱动机构300适时地运动，进而使机臂200实现在折叠状态与展开状态之间的切换。
57.对于上述机身100，请参阅图1，机身100是无人机1的主干结构，其用于安装机臂200以及驱动机构300。
58.对于上述机臂200及驱动机构300，请继续参阅图1，该机臂200与驱动机构300均安装于上述机身100。具体地，机臂200的一端可转动地安装于机身100，另一端安装有用于为该无人机1提供动力的旋翼。本实施例中，机臂200的数量为4个，沿无人机1的横滚轴x方向，该4个机臂200分别设于机身100的左前部、右前部、左后部与右后部。驱动机构300安装于机身100，并靠近相应的机臂200设置；驱动机构300具有一输出轴，其通过该输出轴与机臂200连接。驱动机构300用于驱动机臂200转动，以使机臂200可在折叠状态与展开状态之间转动切换。本实施例中，驱动机构300包括舵机，该舵机安装于上述机身100靠近机臂200的位置，舵机的输出轴与机臂200连接。可以理解的是，在本发明的其他实施例中，驱动机构300还可以是步进电机或旋转气缸等其他任意可实现旋转运动输出的结构，在此不一一限定。值得一提的是，本发明实施例中所述的“折叠状态”是指，机臂200远离其与机身100连接处的一端活动至靠近机身100时的状态；本发明实施例中所述的“展开状态”是指，机臂200远离其与机身100连接处的一端活动至远离机身100时的状态。
59.应当理解：机身100是机臂200与驱动机构300的安装基体，在本发明的一些实施例中，机臂200可以是直接可转动地安装于机身100，即是机臂200与机身100直接连接；而在本发明的另一些实施例中，机臂200亦可以是直接安装于驱动机构300的输出轴，而间接可转动地安装于机身100，即是机臂200与机身100间接连接。
60.对于上述控制器400，请参阅图2，控制器400与上述驱动机构300电连接，其用于控制驱动机构300运作，从而实现机臂200的状态切换。
61.具体地，控制器400包括一个或多个处理器410以及存储器420，本实施例中以一个处理器410为例。处理器410和存储器420之间可以通过总线或者其他方式通信连接；上述驱动机构300与总线连接。存储器420作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器410通过运行存储在存储器420中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行该无人机的各种功能应用以及数据处
理，即实现本发明实施例提供的控制无人机的方法。存储器420可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据即时消息提醒设备的使用所创建的数据等。
62.此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器420可选包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至即时消息提醒设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
63.所述一个或者多个模块存储在所述存储器420中，当被所述一个或者多个处理器410执行时，执行本发明实施例提供的控制无人机的方法，以实现机臂200状态的切换。
64.进一步地，为方便使无人机1承载于地面时能够保持稳定的姿态，该无人机1还包括脚架500。具体地，脚架500与上述机臂200一一对应，其安装于机臂200的底部，并沿无人机1偏航轴y延伸的方向背离机臂200延伸。脚架500的底部低于机身100的底部，脚架500的底部承载于地面时可对无人机1形成良好的支撑，从而便于无人机1的起飞与降落；同时，脚架500的设置可避免机身100、图像获取装置(图中未示出)与地面接触，起到保护机身100与图像获取装置的功能。值得注意的是，本发明实施例中所述的“顶部”、“底部”均是针对无人机正常使用时的姿态而言的；具体来讲，当无人机飞行时，无人机1中某一部件背离地面的一侧为该部件顶部，该部件朝向地面的一侧为该部件的底部。
65.进一步地，由于脚架500安装于机臂200，则在无人机1落地时切换机臂200状态的过程，脚架500中会与地面发生摩擦，从而导致机臂200可能不能够顺利切换状态。为克服上述不足，本发明实施例对无人机1的结构作进一步改进，该无人机1还包括升降机构600，该升降机构600用于将机身100升起一定高度，以使脚架500悬空，进而便于机臂200顺利切换状态。具体地，升降机构600包括支撑件与升降驱动单元。升降驱动单元安装于机身100，并与支撑件连接，该升降驱动单元用于驱动支撑件沿平行于该无人机1的偏航轴y的方向于第一预设位置与第二预设位置之间运动。其中，于第一预设位置，支撑件的底部低于脚架的底部；于第二预设位置，支撑件的底部高于脚架的底部；值得说明的是，上述对支撑件底部与脚架底部高低位置的说明，均是建立在无人机正常使用时而言的，如在无人机正常飞行时。则，在机臂200进行切换状态之前，升降驱动单元可先驱动支撑件运动至第一预设位置，以使支撑件触地，而脚架500处于悬空的状态；如此，机臂200将在驱动机构300的驱动下顺利完成状态切换。同理，在机臂200完成切换状态之后，升降驱动单元驱使支撑件运动至第二预设位置，以完成复位，同时脚架500处于触地状态。值得补充说明的是，上述支撑件的运动方向并不局限于沿平行于偏航轴y的方向，本领域的技术人员还可在此基础上作适当调整。
66.本实施例中，支撑件为支架状结构，沿平行于上述偏航轴y的方向，支撑件与机身100之间滑动连接。升降驱动单元包括电机与丝杆。电机安装于机身100；丝杆沿平行于上述偏航轴y的方向延伸，该丝杆与上述支撑件螺纹连接，且丝杆的一端固定于电机的输出轴。则，电机可通过驱动丝杆转动，进而驱动支撑件于上述第一预设位置与第二预设位置之间移动。可以理解的是，即是本实施例中的升降驱动单元包括电机与丝杆，但本发明并不局限于此，在本发明的其他实施例中，上述升降驱动单元还可以是电机与齿轮齿条的组合，电机与同步带机构的组合，等其他任意可以实现直线运动输出的机构。同理，在本发明的其他实
施例中，支撑件还可以是支架状结构以外的任意形状，本发明不对其作具体限定。
67.进一步地，为避免因升降机构600裸露于机身100之外，而导致无人机1飞行过程中的风阻增大的弊端，上述机身100的底部设有用于收容该升降机构600的收容槽。即是：升降驱动单元收容于该收容槽；同时，支撑件于上述第二预设位置时收容于该收容槽，支撑件于上述第一预设位置时至少部分伸出该收容槽。
68.更进一步地，为保证无人机较佳的防水防尘性能，避免外界的水尘自上述收容槽的开口处进入无人机内部，该无人机1还包括密封件。具体地，密封件固定于支撑件，并用于密封收容槽的开口。在一些实施例中，密封件固定于支撑件的底部，并整体覆盖支撑件底部的轮廓；当支撑件位于第二预设位置时，密封件的边缘与机身100的底面贴合，从而实现密封效果。较佳地，密封件具有弹性，则密封件的边缘可紧密地贴合于机身100底面，同时避免密封件与机身100干涉而造成其中至少一者损伤的弊端。
69.接下来，结合上述无人机1的具体结构，对本发明实施例提供的控制无人机的方法作出详细说明。请参阅图3，其示出了本发明其中一实施例提供的控制无人机的方法的流程示意图，同时结合上述图1与图2，该方法包括以下步骤：
70.s110：接收机臂状态切换指令。用户一般通过操作无人机遥控器来实现对无人机各种动作的控制。具体地，用户通过操作无人机遥控器，使其对无人机1发送状态机臂状态切换指令，以使无人机1内的控制器接收该机臂状态切换指令。
71.s120：获取机臂当前所处的状态。在一些实施例中，控制器与上述舵机电连接，其通过获取舵机输出轴的角度位置，以通过该角度位置确定机臂200所处于的状态。例如，当获取舵机的输出轴的角度位置为0度时，机臂200处于折叠状态；当获取舵机的输出轴的角度位置为90度时，机臂200处于展开状态。值得一提的是，舵机是领域内常用的一种动力装置，其内部具有可读取输出轴角度的码盘，便于控制器获取输出轴的角度位置。
72.s130：根据机臂当前所处于的状态，以及获取的机臂切换指令，控制所述驱动机构300驱动机臂200转动，以使所述机臂切换状态。具体地，当机臂200当前所处于的状态为折叠状态时，控制驱动机构300驱动机臂200沿第一方向转动，以使机臂切换至展开状态；当机臂200当前所处于的状态为展开状态时，控制驱动机构300驱动机臂200沿第二方向转动，以使机臂切换至折叠状态。其中，第一方向为机臂自折叠状态运动至展开装置过程的运动方向，第二方向为机臂200字展开状态运动至折叠状态过程的运动方向，该第二方向与第一方向相反。
73.考虑到若在上述脚架500触地时直接进行机臂状态切换的过程，脚架与地面之间会具有较大的摩擦，进而导致机臂200可能不能顺利折叠或展开，该控制无人机的方法在控制机臂200切换状态的步骤之前，还包括：
74.步骤s121：控制升降驱动单元驱动支撑件运动至第一预设位置。如此，机臂200切换状态之前，支撑件的底部触地，进而使脚架500处于悬空状态，从而避免在后续机臂200转动时脚架500与地面摩擦的弊端。
75.同理，为使机臂200切换状态完成之后，支撑件能够复位，以使脚架500再次成为该无人机1的支撑结构，该控制无人机的方法在控制机臂200切换状态的步骤之后，还包括：
76.步骤s131：控制升降驱动单元驱动支撑件运动至第二预设位置。如此，机臂200完成切换状态之后，支撑件复位至第二预设位置而整体悬空，进而使脚架500处于触地状态，
从而使脚架500再次成为该无人机1的支撑结构。
77.与目前市场上通过手动折叠或打开机臂的方式相比，本发明实施例提供的控制无人机的方法，通过获取机臂状态切换指令及机臂当前所处的状态，然后根据上述信息，控制驱动机构300驱动机臂200转动，进而可使机臂200切换状态，即使机臂200自折叠状态运动至展开状态，或使机臂200自展开状态运动至折叠状态。故无人机可在获取状态切换指令后，自动完成机臂200的折叠或展开。故本发明实施例提供的控制无人机的方法可提升无人机的自动化程度。此外，自动控制机臂折叠或展开的方式可有效避免用户自己手动掰动机臂时造成机臂与机身连接处损坏，进而导致无人机容易炸机的弊端。
78.同理，本发明实施例提供的无人机1亦可以提升无人机的自动化程度。
79.本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被电子设备执行上述任意方法实施例中的控制喷印设备打印的方法，例如，执行以上描述的图3中的方法步骤s110～s130。
80.本发明实施例提供了一种计算机程序产品，包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时时，使所述计算机执行上述任意方法实施例中控制喷印设备打印的方法，例如，执行以上描述的图3中的方法步骤s110～s130。
81.以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
82.通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read
‑
only memory,rom)或随机存储记忆体(random access memory,ram)等。
83.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。