旋翼无人机姿态控制方法及系统与流程

本发明涉及无人飞行器技术领域，特别是涉及一种旋翼无人机姿态控制方法及系统。

背景技术：

近年来，随着旋翼无人机不断发展，出现了多旋翼无人机，例如四旋翼无人机或六旋翼无人机等等。旋翼无人机在飞行过程中，有时会遇到障碍物而坠落至地面，常常导致旋翼无人机侧翻，这样操作者就不得不走到飞机掉落的位置，将飞机捡起来重新放正后再次操作旋翼无人机飞行，这样使得旋翼无人机操作过程麻烦费力，体验不好。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种旋翼无人机姿态控制方法及系统，根据本发明实施例提供的旋翼无人机姿态控制方法，可以控制旋翼无人机在不同姿态之间进行切换，不再需要人为地去辅助调整旋翼无人机的当前姿态，因此提升了使用过程中的便利性以及体验满意度。

本发明实施例一方面提出了一种旋翼无人机姿态控制方法，其包括：判断旋翼无人机在支撑基面上处于第一姿态；启动偏置于旋翼无人机的重心第一侧的第一推力发生装置，第一推力发生装置工作时产生方向背向支撑基面的推力，以使第一侧远离支撑基面运动以翻转旋翼无人机，旋翼无人机从第一姿态切换至第二姿态。

根据本发明实施例的一个方面，旋翼无人机姿态控制方法进一步包括获取处于第一姿态的旋翼无人机相对于支撑基面的倾斜方向以及倾斜角度。

根据本发明实施例的一个方面，旋翼无人机姿态控制方法进一步包括获取旋翼无人机在第一姿态的持续第一预定时长；判断排除旋翼无人机瞬时倾斜，确定旋翼无人机确实处于第一姿态。

根据本发明实施例的一个方面，旋翼无人机姿态控制方法进一步包括启动第一推力发生装置之前或同步启动偏置于旋翼无人机的重心第二侧的第二推力发生装置，第一推力发生装置与第二推力发生装置相对地设置，第二推力发生装置工作时产生方向朝向支撑基面的推力，第二推力发生装置产生的推力对旋翼无人机施加的翻转力矩小于第一推力发生装置产生的推力对旋翼无人机施加的翻转力矩，其中第一侧和第二侧基于旋翼无人机的重心相对。

根据本发明实施例的一个方面，旋翼无人机切换至第二姿态时，停止第一推力发生装置和/或第二推力发生装置。

根据本发明实施例的一个方面，旋翼无人机包括x轴和y轴，x轴和y轴相互垂直，倾斜方向包括围绕x轴倾斜的第一方向，对应地，倾斜角度为y轴与支撑基面之间的夹角；倾斜方向包括围绕y轴倾斜的第二方向，倾斜角度为x轴与支撑基面之间的夹角。

根据本发明实施例的一个方面，旋翼无人机包括与x轴和y轴均垂直的z轴，采集z轴方向的加速度，判断旋翼无人机的当前状态。

根据本发明实施例的一个方面，加速度为﹣gm/s²至0m/s²时，旋翼无人机处于翻倒姿态；加速度为gm/s²时，旋翼无人机处于回正姿态；第一姿态为翻倒姿态，第二姿态为回正姿态。

根据本发明实施例的一个方面，旋翼无人机从第一姿态切换至第二姿态之后，还包括获取旋翼无人机在第二姿态持续第二预定时长，确定旋翼无人机确实处于第二姿态。

根据本发明实施例提供的旋翼无人机姿态控制方法，可以控制旋翼无人机在不同姿态之间进行切换，不再需要人为地去辅助调整旋翼无人机的当前姿态，因此提升了使用过程中的便利性以及体验满意度。

本发明实施例另一个方面提供一种旋翼无人机姿态控制系统，其包括：姿态判断模块，用于判断旋翼无人机在支撑基面上处于第一姿态；控制模块，用于启动偏置于旋翼无人机的重心第一侧的第一推力发生装置，第一推力发生装置工作时产生方向背向支撑基面的推力，以使第一侧远离支撑基面运动以翻转旋翼无人机，旋翼无人机从第一姿态切换至第二姿态。

根据本发明实施例的另一个方面，旋翼无人机姿态控制系统进一步包括位置获取模块，用于获取处于第一姿态的旋翼无人机相对于支撑基面的倾斜方向以及倾斜角度。

根据本发明实施例的另一个方面，旋翼无人机姿态控制系统还包括计时模块，用于获取旋翼无人机在第一姿态的持续时长；姿态判断模块根据旋翼无人机在第一姿态的持续第一预定时长判断排除旋翼无人机瞬时倾斜，以确定旋翼无人机确实处于第一姿态。

根据本发明实施例的另一个方面，控制模块，还用于启动第一推力发生装置之前或同步启动偏置于旋翼无人机的重心第二侧的第二推力发生装置，第一推力发生装置与第二推力发生装置相对地设置，第二推力发生装置工作时产生方向朝向支撑基面的推力，第二推力发生装置产生的推力对旋翼无人机施加的翻转力矩小于第一推力发生装置产生的推力对旋翼无人机施加的翻转力矩，其中第一侧和第二侧基于旋翼无人机的重心相对。

根据本发明实施例的另一个方面，旋翼无人机切换至第二姿态时，控制模块还用于控制第一推力发生装置和/或第二推力发生装置停止工作。

根据本发明实施例的另一个方面，旋翼无人机包括x轴和y轴，x轴和y轴相互垂直，倾斜方向包括围绕x轴倾斜的第一方向，对应地，倾斜角度为y轴与支撑基面之间的夹角；倾斜方向包括围绕y轴倾斜的第二方向，对应地，倾斜角度为x轴与支撑基面之间的夹角。

根据本发明实施例的另一个方面，旋翼无人机姿态控制系统还包括加速度采集模块，旋翼无人机包括与x轴和y轴均垂直的z轴，加速度采集模块用于采集z轴方向的加速度，以判断旋翼无人机的当前状态。

根据本发明实施例的另一个方面，加速度为﹣gm/s²至0m/s²时，旋翼无人机处于翻倒姿态；加速度为gm/s²时，旋翼无人机处于回正姿态；第一姿态为翻倒姿态，第二姿态为回正姿态。

根据本发明实施例的另一个方面，旋翼无人机姿态控制系统还包括计时模块，用于获取旋翼无人机在第二姿态持续时长，姿态判断模块根据旋翼无人机在第二姿态的持续第二预定时长，以确定旋翼无人机确实处于第二姿态。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一实施例的旋翼无人机姿态控制方法的示意性流程图；

图2是本发明另一实施例的旋翼无人机姿态控制方法的示意性流程图；

图3是本发明又一实施例的旋翼无人机姿态控制方法的示意性流程图；

图4是本发明又一实施例的旋翼无人机姿态控制方法的示意性流程图；

图5是本发明再一实施例的旋翼无人机姿态控制方法的示意性流程图；

图6是本发明一实施例的旋翼无人机姿态控制系统的示意性框图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图5根据本发明实施例的旋翼无人机姿态控制方法进行详细描述。

本发明实施例提供的旋翼无人机姿态控制方法，能够通过控制旋翼无人机并对旋翼无人机当前姿态进行调整，以使旋翼无人机在不同的姿态之间进行切换，并完成相对应的动作。例如，当旋翼无人机降落至地面并处于倾翻姿态时，可以通过本发明实施例的方法控制旋翼无人机，以使其从翻倒状态恢复到正常起飞状态，从而不需要人为将旋翼无人机摆正，使得旋翼无人机使用过程简单易操作，提升操控性，使用过程体验更好。

本发明实施例针对现有技术中旋翼无人机使用过程中降落至支撑基面上时无法进行姿态调整的不足，提供一种旋翼无人机姿态控制方法和旋翼无人机姿态控制装置200。

如图1所示，图1示出了本发明一实施例的旋翼无人机姿态控制方法的流程图。本发明实施例提供一种旋翼无人机姿态控制方法，其包括：

步骤s110：判断旋翼无人机在支撑基面上处于第一姿态；

步骤s120：启动偏置于旋翼无人机的重心第一侧的第一推力发生装置，第一推力发生装置产生方向背向支撑基面的推力，以使第一侧远离支撑基面运动以翻转旋翼无人机，旋翼无人机从第一姿态切换至第二姿态。

本发明实施例的支撑基面可以是地面，也可以是其它支撑物的表面。旋翼无人机的第一姿态为旋翼无人机降落于支撑基面后处于静止状态下的姿态。当判断旋翼无人机处于静止状态下的姿态与第一姿态匹配时，控制旋翼无人机上设置的第一推力发生装置产生推力以进行姿态调整，以将旋翼无人机从第一姿态调整至满足要求的第二姿态。

由于本实施例的第一推力发生装置偏置于旋翼无人机的重心第一侧，第一推力发生装置产生的推力方向背离支撑基面，因此，该推力相对于重心能够产生翻转力矩，以拉升旋翼无人机的第一侧的高度，使得旋翼无人机整体发生翻转，姿态发生改变。

本发明实施例的旋翼无人机姿态控制方法，可以是自动控制，也可以是人为操作进行控制。自动控制模式下，当旋翼无人机自动地判断当前姿态是否处于第一姿态，若判断是处于第一姿态，则自动启动第一推力发生装置进行姿态调整。人工控制模式下，当操作人员观察到旋翼无人机姿态处于第一姿态时，可以通过人为操作远程控制启动第一推力发生装置进行姿态调整。

本发明实施例的旋翼无人机姿态控制方法，可以控制旋翼无人机在不同姿态之间进行切换，不再需要人为地去辅助调整旋翼无人机的当前姿态，因此提升了使用过程中的便利性以及体验满意度。

如图2所示，本实施例的旋翼无人机姿态控制方法进一步还包括：

步骤s130：获取处于第一姿态的旋翼无人机相对于支撑基面的倾斜方向以及倾斜角度。

通过获取处于第一姿态的旋翼无人机的倾斜方向以及倾斜角度，便于准确判断出第一姿态的具体状态，为下一步进行姿态调整提供数据参考，方便根据倾斜方向和倾斜角度来更精准地调整旋翼无人机的姿态。本实施例中，可以使用陀螺仪来判断旋翼无人机相对于支撑基面的倾斜方向，并获取倾斜角度。

本实施例的旋翼无人机包括x轴、y轴和z轴。x轴、y轴和z轴为虚拟坐标轴。x轴、y轴和z轴两两相互垂直。旋翼无人机在正常起飞状态时，z轴与支撑基面相垂直，且z轴的正方向的指向背向支撑基面，负方向朝向支撑基面。倾斜方向包括围绕x轴倾斜的第一方向。相对应地，倾斜角度为y轴与支撑面之间的夹角。倾斜方向还包括围绕y轴倾斜的第二方向。相对应地，倾斜角度为x轴与支撑基面之间的夹角。旋翼无人机能够围绕x轴旋转做俯仰动作，围绕y轴旋转作翻滚动作，围绕z轴旋转作偏航动作。

本实施例的旋翼无人机姿态控制方法进一步还包括：

步骤s140：采集z轴方向上的加速度，判断旋翼无人机的当前状态。

通过加速度判断旋翼无人机当前状态的方式，准确可靠。

在一个示例中，步骤s140可以在步骤s130之后执行。

如图3所示，本实施例的旋翼无人机姿态控制方法进一步还包括：

步骤s150：获取旋翼无人机在第一姿态的持续第一预定时长；判断排除旋翼无人机瞬时倾斜，确定旋翼无人机确实处于第一姿态。

在一个示例中，步骤s150可以在步骤s130之前，也可以在步骤s130或步骤s140之后执行。判断旋翼无人机处于第一姿态并在第一姿态持续第一预定时长，可以保证旋翼无人机确实已处于稳定的第一姿态，排除非稳态下的第一姿态的情况，避免对处于非稳态下的第一姿态的旋翼无人机进行误操作，提升操控准确性以及使用过程体验满意度。第一预定时长的范围可以是1秒至5秒。

如图4所示，本实施例的旋翼无人机姿态控制方法进一步还包括：

步骤s160：启动第一推力发生装置之前或同步启动偏置于旋翼无人机的重心第二侧的第二推力发生装置。

第一推力发生装置与第二推力发生装置相对地设置。第二推力发生装置产生方向朝向地面的推力。第二推力发生装置产生的推力对旋翼无人机施加的翻转力矩小于第一推力发生装置产生的推力对旋翼无人机施加的翻转力矩，其中第一侧和第二侧基于旋翼无人机的重心相对。

第一推力发生装置产生的翻转力矩和第二推力发生装置产生的翻转力矩相对于旋翼无人机的重心方向相反，从而能够加快旋翼无人机的翻转速度，使旋翼无人机更快地从第一姿态切换至第二姿态。另外，第二推力发生装置产生的翻转力矩能够保证旋翼无人机的第二侧抵压在支撑基面上，避免旋翼无人机的第二侧脱离与支撑基面的接触而影响翻转效果或导致翻转失败。

在一个示例中，步骤s160可以在步骤s130之前执行，也可以在步骤s130或步骤s140或步骤s150之后执行。

本实施例的第一推力发生装置和第二推力发生装置可以是旋翼无人机的螺旋桨组件，也可以是独立安装固定于旋翼无人机机身上的动力设备。

本实施例的旋翼无人机姿态控制方法进一步还包括：

步骤s170：旋翼无人机切换至第二姿态时，停止第一推力发生装置和/或第二推力发生装置。

当步骤s170在步骤s120之后执行时，旋翼无人机切换至第二姿态时，停止第一推力发生装置。以使得旋翼无人机保持于第二姿态，避免旋翼无人机切换至第二姿态后又脱离第二姿态。

当步骤s170在步骤s160之后执行时，旋翼无人机切换至第二姿态时，停止第一推力发生装置和/或第二推力发生装置，以使得旋翼无人机保持于第二姿态，避免旋翼无人机切换至第二姿态后又脱离第二姿态。

在一个示例中，步骤s170可以在步骤s160之后执行。

如图5所示，本实施例的旋翼无人机姿态控制方法进一步还包括：

步骤s180：获取旋翼无人机在第二姿态持续第二预定时长，确定旋翼无人机确实处于第二姿态。

旋翼无人机从第一姿态切换至第二姿态之后，获取旋翼无人机在第二姿态持续第二预定时长，可以保证旋翼无人机确实已处于稳定的第二姿态，排除非稳态下的第二姿态的情况，避免对处于非稳态下的第二姿态的旋翼无人机进行误操作，提升操控准确性以及使用过程体验满意度。第二预定时长的范围可以是1秒至5秒。

在一个示例中，步骤s180可以在步骤s130之前执行，也可以在步骤s130或步骤s140或步骤s150或步骤s160或步骤s170之后执行。

在一个实施例中，第一姿态为旋翼无人机在支撑基面上翻倒姿态。第二姿态为旋翼无人机在支撑基面上回正姿态，也即待起飞姿态。旋翼无人机降落至支撑基面上遇到翻倒情况时，可以通过本发明实施例的旋翼无人机姿态控制方法来调整旋翼无人机的姿态，将其从翻倒姿态切换至回正姿态，从而对旋翼无人机进行起飞操作。这样，不需要人为辅助将旋翼无人机从翻倒姿态翻转至回正姿态，再进行起飞操作，使得旋翼无人机操作过程更加便捷，体验更好。

在一个实施例中，可以通过陀螺仪来判断旋翼无人机处于翻倒姿态或回正姿态，或者，也可以通过采集z轴方向上的加速度来判断旋翼无人机处于翻倒姿态或回正姿态。

优选地，通过采集z轴方向上的加速度来判断旋翼无人机处于翻倒姿态或回正姿态。在一个示例中，采集的z轴方向上的加速度为﹣gm/s²至0m/s²时，旋翼无人机处于翻倒姿态，此时z轴的正方向指向朝向支撑基面。采集的z轴方向上的加速度为﹣gm/s²时，可以判断旋翼无人机完全倾翻，此时，z轴与支撑基面相垂直，x轴和y轴均与支撑基面平行。

采集的z轴方向上的加速度为gm/s²时，旋翼无人机处于完全回正姿态，此时，z轴的正方向指向背向支撑基面，x轴和y轴均与支撑基面平行，可以进行正常起飞操作。

如图6所示，本发明实施例还提供一种旋翼无人机控制系统200，包括：

姿态判断模块201，用于判断旋翼无人机在支撑基面上处于第一姿态；

控制模块202，用于启动偏置于旋翼无人机的重心第一侧的第一推力发生装置，第一推力发生装置产生方向背向支撑基面的推力，以使第一侧远离支撑基面运动以翻转旋翼无人机，旋翼无人机从第一姿态切换至第二姿态。

本发明实施例的旋翼无人机姿态控制系统，可以控制旋翼无人机在不同姿态之间进行切换，不再需要人为地去辅助调整旋翼无人机的当前姿态，因此提升了使用过程中的便利性以及体验满意度。

本实施例的旋翼无人机姿态控制系统200进一步还包括：

位置获取模块203，用于获取处于第一姿态的旋翼无人机相对于支撑基面的倾斜方向以及倾斜角度。位置获取模块203通过获取处于第一姿态的旋翼无人机的倾斜方向以及倾斜角度，便于准确判断出第一姿态的具体状态，为下一步进行姿态调整提供数据参考，方便根据倾斜方向和倾斜角度来更精准地调整旋翼无人机的姿态。

本实施例的旋翼无人机包括x轴、y轴和z轴。x轴、y轴和z轴为虚拟坐标轴。x轴、y轴和z轴两两相互垂直。旋翼无人机在正常起飞状态时，z轴与支撑基面相垂直。倾斜方向包括围绕x轴倾斜的第一方向。相对应地，倾斜角度为y轴与支撑面之间的夹角。倾斜方向还包括围绕y轴倾斜的第二方向。相对应地，倾斜角度为x轴与支撑基面之间的夹角。

本实施例的旋翼无人机姿态控制系统200进一步还包括：

加速度采集模块204，用于采集z轴方向上的加速度，判断旋翼无人机的当前状态。

通过加速度判断旋翼无人机当前状态的方式，准确可靠。

本实施例的旋翼无人机姿态控制系统200进一步还包括：

计时模块205，用于获取旋翼无人机在第一姿态的持续第一预定时长；姿态判断模块201根据旋翼无人机在第一姿态持续的第一预定时长判断排除旋翼无人机瞬时倾斜，确定旋翼无人机确实处于第一姿态。

计时模块205获取的旋翼无人机处于第一姿态并在第一姿态持续第一预定时长。姿态判断模块201可以第一预定时长准确判断旋翼无人机确实已处于稳定的第一姿态，排除非稳态下的第一姿态的情况，避免对处于非稳态下的第一姿态的旋翼无人机进行误操作，提升操控准确性以及使用过程体验满意度。第一预定时长的范围可以是1秒至5秒。

控制模块202还用于控制第二推力发生装置。启动第一推力发生装置之前或同步启动偏置于旋翼无人机的重心第二侧的第二推力发生装置。

第一推力发生装置与第二推力发生装置相对地设置。第二推力发生装置产生方向朝向地面的推力。第二推力发生装置产生的推力对旋翼无人机施加的翻转力矩小于第一推力发生装置产生的推力对旋翼无人机施加的翻转力矩，其中第一侧和第二侧基于旋翼无人机的重心相对。

第一推力发生装置产生的翻转力矩和第二推力发生装置产生的翻转力矩相对于旋翼无人机的重心方向相反，从而能够加快旋翼无人机的翻转速度，使旋翼无人机更快地从第一姿态切换至第二姿态。另外，第二推力发生装置产生的翻转力矩能够保证旋翼无人机的第二侧抵压在支撑基面上，避免旋翼无人机的第二侧脱离与支撑基面的接触而影响翻转效果或导致翻转失败。

本实施例的第一推力发生装置和第二推力发生装置可以是旋翼无人机的螺旋桨组件，也可以是独立安装固定于旋翼无人机机身上的动力设备。

控制模块202还用于向第一推力发生装置和第二推力发生装置发送停止指令。旋翼无人机切换至第二姿态时，停止第一推力发生装置和/或第二推力发生装置。

停止第一推力发生装置和/或第二推力发生装置，以使得旋翼无人机保持于第二姿态，避免旋翼无人机切换至第二姿态后又脱离第二姿态。

计时模块205还用于获取旋翼无人机在第二姿态持续第二预定时长，姿态判断模块201根据旋翼无人机在第二姿态的持续第二预定时长，以判断确定旋翼无人机确实处于第二姿态。

旋翼无人机从第一姿态切换至第二姿态之后，计时模块205获取旋翼无人机在第二姿态持续第二预定时长。姿态判断模块201可以根据旋翼无人机在第二姿态的持续第二预定时长判断旋翼无人机确实已处于稳定的第二姿态，排除非稳态下的第二姿态的情况，避免对处于非稳态下的第二姿态的旋翼无人机进行误操作，提升操控准确性以及使用过程体验满意度。第二预定时长的范围可以是1秒至5秒。

在一个实施例中，第一姿态为旋翼无人机在支撑基面上翻倒姿态。第二姿态为旋翼无人机在支撑基面上回正姿态，也即待起飞姿态。旋翼无人机降落至支撑基面上遇到翻倒情况时，可以通过本发明实施例的旋翼无人机姿态控制系统200来调整旋翼无人机的姿态，将其从翻倒姿态切换至回正姿态，从而对旋翼无人机进行起飞操作。这样，不需要人为辅助将旋翼无人机从翻倒姿态翻转至回正姿态，再进行起飞操作，使得旋翼无人机操作过程更加便捷，体验更好。

加速度采集模块204采集的z轴方向上的加速度为0至﹣gm/s²时，旋翼无人机处于翻倒姿态，此时z轴的正方向指向朝向支撑基面。采集的z轴方向上的加速度为﹣gm/s²时，可以判断旋翼无人机完全倾翻，此时，z轴与支撑基面相垂直，x轴和y轴均与支撑基面平行。

加速度采集模块204采集的z轴方向上的加速度为gm/s²时，旋翼无人机处于完全回正姿态，此时，z轴的正方向指向背向支撑基面，x轴和y轴均与支撑基面平行，可以进行正常起飞操作。

在一个示例中，旋翼无人机在飞行过程中撞击到障碍物而跌落至支撑基面上，旋翼无人机的螺旋桨继续转动，并且通过陀螺仪或者加速度采集模块判断旋翼无人机处于翻倒姿态。当计时模块检测旋翼无人机处于翻倒姿态超过2s后，控制模块停止所有螺旋桨转动。然后控制模块控制旋翼无人机的所有螺旋桨反向转动并处于怠速状态。处于距离支撑基面较远的一侧的螺旋桨产生的推力大于距离支撑基面较近的另一侧的螺旋桨产生的推力，从而逐渐将旋翼无人机从翻倒姿态调整至回正姿态。在通过陀螺仪或者加速度采集模块判断旋翼无人机处于回正姿态且计时模块检测旋翼无人机处于翻倒姿态超过1s后，控制模块控制所有螺旋桨恢复正常转动并进入怠速，进入正常起飞状态。本实施例中，第一推力发生装置为距离支撑基面较远的一侧的螺旋桨。第二推力发生装置为距离支撑基面较近的另一侧的螺旋桨。第一推力发生装置和第二推力发生装置相对设置。

上述各个实施例的旋翼无人机可以是四旋翼、六旋翼或八旋翼无人机。

需要明确的是，虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。