无人机的制作方法

本实用新型涉及于无人飞行器技术领域，更具体而言，涉及一种无人机。

背景技术：

为了实现无人机手抛起飞，通常由无人机内的加速度传感器获取无人机的加速度信息以判断无人机是否已经被抛出，当判断无人机已经被抛出后再启动无人机的电机，然而，由于用户手抛无人机的方式无法严格限制，仅依据无人机的加速度信息判断无人机是否已脱离用户的误判率较高，存在较大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型实施方式提供一种无人机。

本实用新型实施方式的无人机包括机身和设置在所述机身上的机臂，所述无人机还包括：

加速度计，所述加速度计用于检测并记录所述无人机的加速度以得到加速度检测结果；

接触传感器，所述接触传感器用于检测所述无人机是否与用户接触以得到接触检测结果；

测距仪，所述测距仪用于检测所述无人机与用户的距离以得到距离检测结果；

处理器，所述处理器与所述加速度计、所述接触传感器、和所述测距仪连接，所述处理器用于根据所述加速度检测结果、所述接触检测结果、和所述距离检测结果判断所述无人机是否与用户保持安全距离；和

与所述处理器连接的飞行控制系统，所述飞行控制系统用于当所述无人机已与用户保持安全距离时控制所述无人机飞行。

上述无人机在被抛出时，在判断无人机已与用户保持安全距离时控制无人机飞行，提高无人机手抛起飞时的安全性。

在某些实施方式中，所述处理器用于根据所述加速度检测结果判断所述无人机是否正在被抛出，在所述无人机正在被抛出时根据所述接触检测结果判断所述无人机是否脱离用户，和在所述无人机脱离用户时根据所述距离检测结果判断所述无人机是否与用户保持安全距离。

在某些实施方式中，所述处理器还用于根据所述接触检测结果判断用户是否与所述无人机接触，在所述无人机与用户接触时，判断所述无人机是否正在被抛出。

在某些实施方式中，所述加速度检测结果包括在预设的第一时长内所述无人机的加速度曲线，所述无人机还包括存储器所述存储器用于存储与所述无人机正在被抛出时对应的加速度曲线模型，所述处理器还用于：

获取所述加速度曲线；

计算所述加速度曲线与所述模型的匹配度；和

当所述匹配度大于或等于预设的匹配度阈值时，判断所述无人机正在被抛出。

在某些实施方式中，所述接触检测结果包括在预设的第二时长内所述无人机是否与用户接触，所述处理器还用于：

获取在预设的第二时长内所述无人机是否与用户接触；和

当在所述第二时长内所述无人机未与用户接触时，判断所述无人机脱离用户。

在某些实施方式中，所述接触传感器包括红外传感器、压力传感器、触摸传感器中的一种或几种。

在某些实施方式中，所述测距仪包括计时器，所述计时器用于计算所述无人机已脱离用户的时长以得到所述距离检测结果，所述处理器还用于：

获取所述无人机已脱离用户的时长；和

当所述时长大于或等于预设的第三时长时，判断所述无人机已与用户保持安全距离。

在某些实施方式中，所述测距仪包括测距传感器，所述测距传感器用于检测所述无人机与用户的空间距离以得到所述距离检测结果，所述处理器还用于：

获取所述无人机与用户的空间距离；和

当所述空间距离大于或等于预设的距离阈值时，判断所述无人机已与用户保持安全距离。

在某些实施方式中，所述测距仪包括水平距离传感器，所述水平距离传感器用于检测所述无人机与用户的水平距离以得到所述距离检测结果，所述处理器还用于：

获取所述无人机与用户的水平距离；和

当所述水平距离大于或等于预设的水平距离阈值时，判断所述无人机已与用户保持安全距离。

在某些实施方式中，所述水平距离传感器包括全球定位系统，所述全球定位系统用于检测所述无人机脱离用户时的初始水平位置和所述无人机的实时水平位置，所述水平距离传感器还用于计算所述实时水平位置与所述初始水平位置的距离以得到所述水平距离。

在某些实施方式中，所述测距仪包括竖直距离传感器，所述竖直距离传感器用于检测所述无人机与用户的竖直距离以得到所述距离检测结果，所述处理器还用于：

获取所述无人机与用户的竖直距离；和

当所述竖直距离大于或等于预设的竖直距离阈值时，判断所述无人机已与用户保持安全距离。

在某些实施方式中，所述竖直距离传感器包括气压计，所述气压计用于检测所述无人机脱离用户时的初始竖直高度和所述无人机的实时竖直高度，所述竖直距离传感器还用于计算所述实时竖直高度与所述初始竖直高度的差值以得到所述竖直距离。

在某些实施方式中，所述飞行控制系统用于当所述无人机已与用户保持安全距离时，控制所述无人机悬停，或控制所述无人机以预设的航线飞行。

本实用新型实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型实施方式的实践了解到。

附图说明

本实用新型实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施方式的抛飞无人机的场景示意图；

图2是根据本实用新型实施方式的无人机的功能模块示意图；

图3是根据本实用新型实施方式的无人机的功能模块示意图；

图4是根据本实用新型实施方式的无人机的一个加速度曲线模型的示意图；

图5是根据本实用新型实施方式的无人机的一个实际飞行的加速度曲线示意图；

图6是根据本实用新型实施方式的无人机的功能模块示意图；

图7是根据本实用新型实施方式的无人机的功能模块示意图；

图8是根据本实用新型实施方式的无人机的功能模块示意图；

图9是根据本实用新型实施方式的无人机的功能模块示意图；

图10是根据本实用新型实施方式的水平距离的计算示意图；

图11是根据本实用新型实施方式的无人机的功能模块示意图；

图12是根据本实用新型实施方式的无人机的功能模块示意图；

图13是根据本实用新型实施方式的竖直距离的计算示意图。

主要元件符号说明：

无人机10、机身11、机臂12、加速度计13、接触传感器14、测距仪15、计时器151、测距传感器152、水平距离传感器153、全球定位系统1531、竖直距离传感器154、气压计1541、处理器16、飞行控制系统17、存储器18。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参图1和图2，本实用新型实施方式的无人机10包括机身11和设置在机身11上的机臂12，无人机10还包括加速度、接触传感器14、测距仪14、处理器16和飞行控制系统17。

加速度计13用于检测并记录无人机10的加速度以得到加速度检测结果。

接触传感器14用于检测无人机10是否与用户接触以得到接触检测结果。

测距仪14用于检测无人机10与用户的距离以得到距离检测结果。

处理器16与加速度计13、接触传感器14、和测距仪14连接，处理器16用于根据加速度检测结果、接触检测结果、和距离检测结果判断无人机10是否与用户保持安全距离。

飞行控制系统17与处理器16连接，飞行控制系统17用于当无人机10已与用户保持安全距离时控制无人机10飞行。

上述无人机10在被抛出时，在判断无人机10已与用户保持安全距离时控制无人机10飞行，提高无人机10手抛起飞时的安全性。

手抛起飞指用户将无人机10从手中抛出，无人机10被抛出后，无人机10自动飞行，手抛起飞无人机10能简化无人机10的起飞操作。机臂12设置在机身11上，多个机臂12可以在机身11上呈放射状分布。加速度计13、接触传感器14、测距仪14、处理器16和飞行控制系统17可以设置在机身11和/或机臂12上。

具体地，在某些实施方式中，处理器16用于：根据加速度检测结果判断无人机10是否正在被抛出；在无人机10正在被抛出时根据接触检测结果判断无人机10是否脱离用户；和在无人机10脱离用户时根据距离检测结果判断无人机10是否与用户保持安全距离。

在某些实施方式中，处理器16还用于根据接触检测结果判断用户是否与无人机10接触，在无人机10与用户接触时，判断无人机10是否正在被抛出。

可以理解，处理器16可以先判断无人机10被抛出前无人机10正与用户接触，例如被用户拿在手中，排除在判断无人机10是否正在被抛出前，前无人机10实际上已与用户脱离的情况，例如无人机10已经处于飞行状态，无人机10处于飞行状态时，由于无人机10的某些运动特性可能与正在被抛出时的运动特性相同，而使得处理器16误判无人机10正在被用户从手中抛出，可能会影响无人机10原本的飞行航线。

具体地，处理器16还可以依据接触检测结果具体判断用户是否与无人机10的预定位置接触，例如无人机10的机身11的底部或者无人机10的机臂12的周缘的位置，用户可能托举机身11的底部准备抛飞或者用户可能手抓机臂12准备抛飞。或者处理器16还可以依据接触检测结果具体判断用户与无人机10的接触顺序是否符合预设的抛飞准备接触顺序，例如用户手拿无人机10且在无人机10的机身11轻拍预定次数，或者检测到用户由手握机身11侧部转换到托举机身11底部等预设的接触顺序。

请参阅图3，在某些实施方式中，无人机10还包括存储器18，存储器18用于存储与无人机10正在被抛出时对应的加速度曲线模型。加速度检测结果包括在预设的第一时长内无人机10的加速度曲线。处理器16还用于：获取所述加速度曲线；计算加速度曲线与模型的匹配度；和当匹配度大于或等于预设的匹配度阈值时，判断无人机10正在被抛出。

处理器16通过无人机10的加速度特性判断无人机10是否正在被用户抛飞。可以理解，当用户手拿无人机10且需要抛出无人机10时，往往会伴随一定的抛出动作，例如用户需要将无人机10向上抛出时，往往先将无人机10向下拉然再往上抛，甚至将无人机10先向下拉再向上拉，如此重复多次后再往上抛。或者当用户需要将无人机10向前抛出时，往往先将无人机10向后拉再往前抛，甚至将无人机10先向后拉再向前拉，如此重复多次后再往前抛。

存储器18存储了与无人机10正在被抛出时对应的加速度曲线模型，模型可以包括多个曲线模型，每个曲线模型可以是以时间为横轴，无人机10在某个方向上的加速度为纵轴的加速度曲线。

加速度检测结果包括在第一时长内无人机10的加速度曲线，具体地，加速度曲线以是无人机10在水平方向或竖直方向的加速度，第一时长可以是从当前时间点至之前某一个时间点之间的时长。处理器16将加速度曲线与曲线模型进行对比，依据预设的对比规则得到对应的匹配度，匹配度可以用0-100％的数字来表示，数字越大，表示匹配度越高，对比规则可以是无人机10出厂时预设的。匹配度阈值可以是无人机10出厂时预设的，以用户可以更改为佳，在某些实施方式中，匹配度阈值可以是50％、65％、80.2％等。

作为例子，请参阅图4，一个曲线模型可以是以时间为横轴，以无人机10在水平方向上的加速度为纵轴的曲线模型，对应的用户的抛飞动作为用户将无人机10先向后拉再往前抛的抛飞动作。用户将无人机10从O点向后拉至A点，再从A点拉至B点，无人机10在B点抛出，期间无人机10的加速度大小和方向发生类似曲线模型a1的变化。请参阅图5，图5所示为在第一时长内无人机10的水平加速度曲线a2，曲线a2在C点之前与曲线模型a1的匹配度较低，体现在加速度为零的状态的时间较长等，而a2在C点与D点之间的无人机10水平方向上的加速度与曲线模型a1的匹配度较高，体现在a2与a1的变化趋势相似，则可以判断在C点到D点之间的时间内，无人机10正在被用户抛出。

当然，上述描述只是举例说明一种可用加速度曲线与加速度曲线模型的匹配度来判断无人机10是否正在被抛出的可行方案，实际使用中，加速度曲线模型的设定、匹配度的计算方法等均可以有其他形式，在此不作限制。

在某些实施方式中，接触检测结果包括在预设的第二时长内无人机10是否与用户接触。处理器16还用于：获取在预设的第二时长内无人机10是否与用户接触；和当在第二时长内无人机10未与用户接触时，判断无人机10脱离用户。

具体地，接触传感器14可以包括红外传感器、压力传感器、触摸传感器中的一种或几种，接触传感器14可以设置在机身11和机臂12上的多处，多个接触传感器14的类型可以相同也可以不同。可以理解，判断无人机10正在被抛出后，当在预设的第二时长内用户仍与无人机10接触时，则用户虽然作出了准备抛飞的动作，但用户并没有真正抛出无人机10，只有当在预设的第二时长内用户未与无人机10接触时，才说明用户已经真正抛出了无人机10。第二时长可以是无人机10出厂时的设置，也可以是用户在使用中自行设置，在某些实施方式中，第二时长可以是两秒、三秒、五秒等。

请参阅图6，在某些实施方式中，测距仪14包括计时器151，计时器151用于计算无人机10已脱离用户的时长以得到距离检测结果。处理器16还用于：获取无人机10已脱离用户的时长；和当时长大于或等于预设的第三时长时，判断无人机10已与用户保持安全距离。

可以理解，当无人机10被抛出且脱离用户后，通过预设合适的第三时长，使得无人机10在脱离用户第三时长后与用户保持安全距离，较佳地，还与地面保持足够的距离，以使得无人机10不会在被抛出后接触地面。第三时长从获取的接触检测结果中检测到无人机10已脱离用户后开始计时，第三时长可以在无人机10出厂时预设，也可以是用户依据不同的抛飞环境，例如抛出的高度、抛出的角度、当前风力和风向等因素预设第三时长，在某些实施方式中，第三时长可以是1秒、1.2秒、2.5秒等。

请参阅图7，在某些实施方式中，测距仪14包括测距传感器152，测距传感器152用于检测无人机10与用户的空间距离以得到距离检测结果。处理器16还用于：获取无人机10与用户的空间距离；和当空间距离大于或等于预设的距离阈值时，判断无人机10已与用户保持安全距离。

具体地，测距传感器152可以是超声波测距仪14、无线电测距仪14或激光测距仪14中的一种或几种。测距传感器152可安装在无人机10的机身11或者机臂12上的任意位置。

请参阅图8，测距仪14包括水平距离传感器153，水平距离传感器153用于检测无人机10与用户的水平距离以得到距离检测结果。处理器16还用于获取无人机10与用户的水平距离；和当水平距离大于或等于预设的水平距离阈值时，判断无人机10已与用户保持安全距离。

可以理解，当用户与无人机10的水平距离达到水平距离阈值时，也可以认为无人机10已与用户保持安全距离，特别是对于用户将无人机10水平抛出，或者用户将无人机10以与水平面较小的夹角抛出的情况，在较短的时间内，用户与无人机10的竖直距离增大程度远小于水平距离增大的程度。因此，此时，检测用户与无人机10的水平距离以判断无人机10是否已与用户保持安全距离，可有效地保证抛飞安全且减少测距仪14的运算量。水平距离阈值可以是无人机10出厂时预设好的，例如3米、4.5米等。

请参阅图9，水平距离传感器153包括全球定位系统1531，全球定位系统1531用于检测无人机10脱离用户时的初始水平位置和无人机10的实时水平位置。水平距离传感器153还用于计算实时水平位置与初始水平位置的距离以得到水平距离。

具体地，作为例子，请参阅图10，在处理器16判断无人机10脱离用户的时间点，此时无人机10在空间坐标系(X，Y，Z)内的位置为点E(EX，EY，EZ)，水平距离传感器153获取由全球定位系统1531检测的无人机10脱离用户时的初始水平位置点E1(EX，EY)，其中点E1为点E在X-Y平面内的投影。无人机10被抛出后的轨迹为a3，当无人机10被抛出到点F(FX，FY，FZ)时，当然，点F可以是轨迹a3上的任意一个点，水平距离传感器153获取无人机10的实时水平位置点F1(FX，FY)，其中点F1为点F在X-Y平面内的投影。此时水平距离传感器153根据相关数学定理，计算无人机10的实时水平位置F1与初始水平位置E1的距离，也就是水平距离为

请参阅图11，在某些实施方式中，测距仪14包括竖直距离传感器154，竖直距离传感器154用于检测无人机10与用户的竖直距离以得到距离检测结果。处理器16还用于：获取无人机10与用户的竖直距离；和当竖直距离大于或等于预设的竖直距离阈值时，判断无人机10已与用户保持安全距离。

可以理解，当用户与无人机10的竖直距离达到竖直距离阈值时，也可以认为无人机10已与用户保持安全距离，特别是对于用户将无人机10竖直抛出，或者用户将无人机10以与水平面较大的夹角抛出的情况，在较短的时间内，用户与无人机10的竖直距离增大的程度远大于水平距离增大的程度。因此，此时，检测用户与无人机10的竖直距离以判断无人机10是否已与用户保持安全距离，可有效地保证抛飞安全且减少测距仪14的运算量。竖直距离阈值可以是无人机10出厂时预设好的。

请参阅图12，在某些实施方式中，竖直距离传感器154包括气压计1541，气压计1541用于检测无人机10脱离用户时的初始竖直高度和无人机10的实时竖直高度。竖直距离传感器154还用于计算实时竖直高度与初始竖直高度的差值以得到竖直距离。

具体地，作为例子，请参阅图13，在处理器16判断无人机10脱离用户的时间点，此时无人机10在空间坐标系(X，Y，Z)内的位置为点G(GX，GY，GZ)，竖直距离传感器154获取由气压计1541检测的无人机10脱离用户时的初始竖直高度为GZ，其中GZ为点G在坐标轴Z上的投影的高度。无人机10被抛出后的轨迹为a4，当无人机10被抛出到点H(HX，HY，HZ)时，当然，点H可以是轨迹a4上的任意一个点，气压计1541获取无人机10的实时竖直高度为HZ，其中HZ为点H在坐标轴Z上的投影的高度。此时，竖直距离传感器154计算竖直距离为ΔH＝|GZ-HZ|。

在某些实施方式中，飞行控制系统17用于当无人机10已与用户保持安全距离时，控制无人机10悬停，或控制无人机10以预设的航线飞行。

具体地，无人机10在与用户保持安全距离时悬停，尤其适用于当用户需要运用无人机10搭载的影像系统进行自拍等情况，当然，无人机10悬停后用户仍可以通过遥控器等控制无人机10以其他航线飞行。无人机10100在与用户保持安全距离时以预设的航线飞行，简化了用户控制无人机10起飞的程序。更具体地，飞行控制系统17可控制无人机10的电机转动以控制无人机10飞行。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(移动终端)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，所述程序在执行时，包括方法实施方式的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块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，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。