远程控制设备和系统的制作方法

本申请要求于2016年11月28日提交的澳大利亚临时专利申请no.2016904874的优先权，其内容通过引用并入本文。

本发明涉及一种用于操作远程受控设备的远程控制和系统。

背景技术：

市场上存在可以由操作远程控制设备的用户控制的多种远程受控设备。

多种远程控制设备通常包括两个操纵杆控件，以使得用户能够控制远程受控设备。例如，对于无人航空载具(uav)，通常远程控制设备包括：左操纵杆，其允许用户控制uav的高程(例如上和下)和偏航(例如左或右)；以及右操纵杆，其允许用户控制uav的俯仰(例如上和下)和翻滚(例如左或右)。已经发现，至少对于学习控制uav的技术的初学者，在由两个不同的手操作的两个不同操纵杆之间控制偏航、俯仰和翻滚运动的分配是困难的并且不直观的。

此外，由于已知的远程控制设备通常需要用户使用双手操作远程控制设备，因此用户可能也难以同时操作外围设备。例如，关于uav，这种外围设备可以是安装到uav的相机。需要用户使用左操纵杆和右操纵杆控制uav的同时控制用于外围设备的另一远程控制设备。这并非理想的，并且可能是极度难以完成的。

此外，通常远程控制设备当前允许用户定义响应函数以定制响应于用户输入而生成的输出信号。例如，关于用于控制远程受控载具(例如uav)的远程控制设备，一些用户可能喜欢对操纵杆施加最小力以指示节气门(throttle)的特定增加量，而与之对比，其他用户可能喜欢施加显著更大的力以相同量地控制节气门。如此，可以将一些远程控制设备置于配置模式，以允许用户定制用于用户的响应函数。所设置的每个响应函数在相反控制方向上定义相同特征。例如，如果用户待向操纵杆控件施加特定量的力以将节气门增加特定量，则相同量的力需要沿相反方向施加到操纵杆控件，以使得uav的节气门减少相同量。响应函数的这种配置假定所有用户沿相反的方向对操纵杆施加相同的力。

此外，用户定制的响应函数通常基于牛顿多项式，其是用于给定数据点集合的插值多项式。基于牛顿多项式的远程控制设备允许用户定义多个节点，其中，每个节点包括用户定义的输入和用户定义的输出。然而，基于牛顿多项式和多个用户定义节点定义用户定制的响应函数的缺点之一在于：需要显著数量的节点以实现用户期望的响应曲线。因此，当尝试响应于输入确定输出时，这可能需要远程控制设备执行显著量的处理。此外，节点必须以对称方式沿x轴均匀间隔。通常，用户在可能难以使用的对远程控制设备提供的小的显示屏和按钮上定义这些节点。由于使用由远程控制设备提供的这种接口的难度，并且附加地由于需要定义的高数量的节点，用户在定义一个或多个定制的用户响应函数方面所面临的任务可能是艰巨的。

此外，远程控制设备也可以用于多个远程受控设备，这意味着远程控制设备通常在存储器中已经存储多个配置设置(例如多个节点集合)。因此，如果用户希望控制不同的远程受控设备，则用户必须操作远程控制设备以选择待用于不同的uav的不同配置设置。这可能意味着用户需要滚动通过各种用户接口以识别待使用的适当配置设置，这可能是耗时且令人沮丧的。

因此，需要缓解上述问题中的一个或多个或者至少提供有用的可替选方案。

本说明书中对任何先前公开(或从其派生的信息)或任何已知的内容的引用并非、并且不应视为对先前公开(或从其派生的信息)或已知的内容形成本说明书涉及的努力的领域中的公知常识的部分的确认或承认或任何形式的建议。

技术实现要素：

在第一方面，提供一种用于远程受控设备的远程控制设备，所述远程控制设备包括：

外壳；

第一输入控制器，所述第一输入控制器从所述外壳延伸，所述第一输入控制器包括可抓握主体，用户能够通过第一手对可抓握主体施加力和力矩以能够控制远程受控载具的偏航、俯仰、翻滚和高程，其中，所述第一输入控制器生成指示施加到所述可抓握主体的所述力和所述力矩的一个或多个第一输入信号；

第二输入控制器，其从所述外壳延伸，使得用户能够通过第二手控制与远程受控设备关联的外围设备，其中，所述第二输入控制器生成一个或多个第二输入信号；

通信设备；和

控制器，其位于所述外壳内并且与所述第一输入控制器、所述第二输入控制器和所述通信设备电连接，其中，所述控制器被配置为：

分别从所述第一输入控制器和所述第二输入控制器接收所述一个或多个第一输入信号和所述一个或多个第二输入信号；和

控制所述通信设备，以用于发送：

第一输出信号，其表示基于由所述一个或多个第一输入信号所指示的施加到所述可抓握主体的所述力和力矩的第一命令；和

第二输出信号，其表示用于控制所述一个或多个第二输入信号所指示的所述外围设备的第二命令。

在一些实施方式中，所述可抓握主体具有带有沿第一方向从所述外壳延伸的杆的大致球形主体，并且其中，所述第二输入控制器包括沿与所述第一方向大致正交的第二方向从所述外壳延伸的操纵杆。

在一些实施方式中，所述外壳的上部具有定位所述可抓握主体的凹入区。

在一些实施方式中，所述可抓握主体的上表面与所述外壳的顶表面大致对齐。

在一些实施方式中，所述可抓握主体的所述下侧表面与处于复原位置的所述操纵杆大致对齐。

在一些实施方式中，所述第一输入控制器和第二输入控制器是与所述外壳的部分能够可释放地联接并且与到所述控制器能够电耦合的模块化部件。

在一些实施方式中，所述远程控制设备包括可拆卸信号生成模块，其用于生成所述第一信号，其中，所述控制器包括接口，该接口用于将所述信号生成模块可释放地联接到所述远程控制设备，其中，所述控制器被配置为：

经由所述接口向所述信号生成模块传送所述第一命令；以及

经由所述接口从所述信号生成模块接收所述第一信号，以用于经由所述通信设备传输。

在一些实施方式中，所述控制器被配置为：响应于检测到所述信号生成模块联接到所述接口，经由所述接口向所述信号生成模块传送所述第一命令。

在一些实施方式中，所述远程控制设备包括第二信号生成模块，其用于可释放地连接到所述控制器的所述接口，其中，所述控制器被配置为：

经由所述接口向所述第二信号生成模块传送所述第二命令；以及

经由所述接口从所述信号生成模块接收所述第二信号，以用于经由所述通信设备传输。

在一些实施方式中，所述控制器在存储器中存储有多个用户定义节点，其中，在内插函数中使用所述多个用户定义节点，以用于基于所述一个或多个第一输入信号或所述一个或多个第二输入信号所指示的输入值内插输出值，其中，所述控制器使用所述输出值，以生成所述第一命令和第二命令中的至少一个，其中，所述节点并非均匀地间隔。

在一些实施方式中，所述内插函数是拉格朗日多项式函数，其中，所述存储器中存储有用于每个用户定义节点的常数值，其中，在所述输出值的内插期间从存储器回调每个常数值。

在一些实施方式中，所述控制器经由所述通信设备从另一设备接收所述一个或多个用户定义节点。

在一些实施方式中，所述控制器从以下之一接收所述一个或多个用户定义节点：

收发机设备，其与所述外围设备关联；和

处理系统。

在第二方面，提供一种系统，包括：

收发机设备，其与远程受控设备关联，其中，所述收发机包括：

收发机通信设备；

收发机接口，用于与所述远程受控设备的控制器通信，

收发机控制器，其被配置为：

将对指示所述收发机所关联的所述远程受控设备的标识符的请求经由所述接口传送到所述远程受控设备的所述控制器；

经由所述接口从所述远程受控设备的所述控制器接收指示所述标识符的响应；以及

将指示所述标识符的收发机信号经由所述通信设备传送到远程控制设备；和

根据第一方面所述的远程控制设备，其中，用于包括所述远程受控设备的多个远程受控设备的多个用户定义节点集合被存储在所述远程控制设备的所述控制器的存储器中，其中，所述远程控制设备的所述控制器被配置为：基于指示所述远程受控设备的所述标识符选择所述用户定义节点集合之一，其中，在内插函数中使用所选择的用户定义节点集合，以用于基于所述一个或多个第一输入信号所指示的输入值内插输出值，以生成所述一个或多个第一命令。

在第三方面，提供一种系统，包括：

收发机设备，其与远程受控设备关联，其中，所述收发机包括：

收发机通信设备；

收发机接口，用于与所述远程受控设备的控制器通信，

收发机控制器，其包括存储器，该存储器中存储有用于包括所述远程受控设备的多个远程受控设备的多个用户定义节点集合，其中，所述收发机控制器被配置为：

将对指示所述收发机所关联的所述远程受控设备的标识符的请求经由所述接口传送到所述远程受控设备的所述控制器；

经由所述接口从所述远程受控设备的所述控制器接收指示所述标识符的响应；

基于所述标识符从所述多个用户定义节点集合选择用于所述远程受控设备的用户定义节点集合；以及

将指示所选择的用于所述远程受控设备的用户定义节点集合的收发机信号经由所述通信设备传送到远程控制设备；和

根据第一方面所述的远程控制设备，其中，所述控制器被配置为：

经由所述通信设备接收所述收发机信号；

将所述收发机信号所指示的所选择的用户定义节点集合存储在存储器中；以及

在内插函数中使用所选择的用户定义节点集合和所述一个或多个第一输入信号所指示的输入值，以用于内插用于生成所述一个或多个第一命令的输出值。

在一些实施方式中，响应于所述收发机从所述远程控制设备接收初始化信号，发起所述对指示所述远程受控设备的所述标识符的请求。

在一些实施方式中，所述内插函数是拉格朗日多项式函数，其中，所述存储器中存储有用于每个用户定义节点的常数值，其中，在所述输出值的内插期间从存储器回调每个常数值。

在第四方面，提供一种系统，包括：

根据第一方面所述的远程控制设备；和

处理系统，其与所述远程控制设备进行有线或无线通信，其中，所述处理系统被配置为：

经由所述处理系统的输入设备接收用于在内插函数中使用的多个节点，以用于基于所述一个或多个第一输入信号或所述一个或多个第二输入信号所指示的输入值内插输出值；和

向所述远程控制设备传送所述多个用户定义节点。

在一些实施方式中，所述内插函数是拉格朗日多项式函数，其中，所述处理系统被配置为：计算用于每个用户定义节点的常数值，其中，每个常数值连同所述多个用户定义节点一起被传送到所述远程控制设备，其中，在所述输出值的内插期间使用每个常数值。

在一些实施方式中，所述处理系统是执行移动通信设备应用的移动通信设备。

在第五方面，提供一种用于远程受控设备的远程控制设备，所述远程控制设备包括：

外壳；

第一输入控制器，所述第一输入控制器从所述外壳延伸，所述第一输入控制器包括可抓握主体，用户能够通过第一手对可抓握主体施加力和力矩以能够控制远程受控载具的偏航、俯仰和翻滚，其中，所述第一输入控制器生成指示施加到所述可抓握主体的所述力和所述力矩的一个或多个第一输入信号；

第二输入控制器，其从所述外壳延伸，使得用户能够通过第二手控制所述远程受控设备的高程，其中，所述第二输入控制器生成指示所述高程的一个或多个第二输入信号；

通信设备；和

控制器，其位于所述外壳内并且与所述第一输入控制器、所述第二输入控制器和所述通信设备电连接，其中，所述控制器被配置为：

分别从所述第一输入控制器和所述第二输入控制器接收所述一个或多个第一输入信号和所述一个或多个第二输入信号；以及

控制所述通信设备，以用于发送：表示基于由所述一个或多个第一输入信号所指示的施加到所述可抓握主体的所述力和力矩以及由所述一个或多个第二输入信号所指示的高程的一个或多个命令的一个或多个输出信号。

在一些实施方式中，所述可抓握主体具有带有沿第一方向从所述外壳延伸的杆的大致球形主体，并且其中，所述第二输入控制器包括沿与所述第一方向大致正交的第二方向从所述外壳延伸的操纵杆。

在一些实施方式中，所述外壳的上部具有定位所述可抓握主体的凹入区。

在一些实施方式中，所述可抓握主体的上表面与所述外壳的顶表面大致对齐。

在一些实施方式中，所述可抓握主体的所述下侧表面与处于复原位置的所述操纵杆大致对齐。

在一些实施方式中，所述第一输入控制器和第二输入控制器是与所述外壳的部分能够可释放地联接并且与所述控制器能够电耦合的模块化部件。

在一些实施方式中，所述远程控制设备包括用于生成所述一个或多个输出信号的可拆卸信号生成模块，其中，所述控制器包括接口，其用于将所述信号生成模块可释放地联接到所述远程控制设备，其中，所述控制器被配置为：

经由所述接口向所述信号生成模块传送所述一个或多个命令；以及

经由所述接口从所述信号生成模块接收所述一个或多个输出信号，以用于经由所述通信设备传输。

在一些实施方式中，所述控制器被配置为：响应于检测到所述信号生成模块联接到所述接口，经由所述接口向所述信号生成模块传送所述一个或多个命令。

在一些实施方式中，所述控制器在存储器中存储有多个用户定义节点，其中，在内插函数中使用所述多个用户定义节点，以用于基于所述一个或多个第一输入信号或所述一个或多个第二输入信号所指示的输入值内插输出值，其中，所述控制器使用所述输出值，以生成所述一个或多个命令，其中，所述节点并非均匀地间隔。

在一些实施方式中，所述内插函数是拉格朗日多项式函数，其中，所述存储器中存储有用于每个用户定义节点的常数值，其中，在所述输出值的内插期间从存储器回调每个常数值。

在一些实施方式中，所述控制器经由所述通信设备从另一设备接收所述多个用户定义节点。

在一些实施方式中，所述控制器从以下之一接收所述多个用户定义节点：

收发机设备，其与所述外围设备关联；和

处理系统。

在第六方面，提供一种系统，包括：

收发机设备，其与远程受控设备关联，其中，所述收发机包括：

收发机通信设备；

收发机接口，用于与所述远程受控设备的控制器通信；和

收发机控制器，其被配置为：

将对指示所述收发机所关联的所述远程受控设备的标识符的请求经由所述接口传送到所述远程受控设备的所述控制器；

经由所述接口从所述远程受控设备的所述控制器接收指示所述标识符的响应；以及

将指示所述标识符的收发机信号经由所述通信设备传送到远程控制设备；和

根据第五方面所述的远程控制设备，其中，用于包括所述远程受控设备的多个远程受控设备的多个用户定义节点集合被存储在所述远程控制设备的所述控制器的存储器中，其中，所述控制器被配置为：基于指示所述远程受控设备的所述标识符选择所述用户定义节点集合之一，其中，在内插函数中使用所选择的用户定义节点集合，以用于基于所述一个或多个第一输入信号所指示的输入值内插输出值，以生成所述一个或多个命令。

在第七方面，提供一种系统，包括：

收发机设备，其与远程受控设备关联，其中，所述收发机包括：

收发机通信设备；

收发机接口，用于与所述远程受控设备的控制器通信，

收发机控制器，其包括存储器，所述存储器中存储有用于包括所述远程受控设备的多个远程受控设备的多个用户定义节点集合，其中，所述收发机控制器被配置为：

将对指示所述收发机所关联的所述远程受控设备的标识符的请求经由所述接口传送到所述远程受控设备的所述控制器；

经由所述接口从所述远程受控设备的所述控制器接收指示所述标识符的响应；

基于所述标识符从所述多个用户定义节点集合选择用于所述远程受控设备的用户定义节点集合；以及

将指示所选择的用于所述远程受控设备的用户定义节点集合的收发机信号经由所述通信设备传送到远程控制设备；和

根据第五方面所述的远程控制设备，其中，所述控制器被配置为：

经由所述通信设备接收所述收发机信号；

将所述收发机信号所指示的所选择的用户定义节点集合存储在存储器中；以及

使用所选择的用户定义节点集合，以用于生成所述一个或多个命令。

在一些实施方式中，响应于所述收发机从所述远程控制设备接收初始化信号，发起所述对指示所述远程受控设备的所述标识符的请求。

在第九方面，提供一种系统，包括：

根据第五方面所述的远程控制设备；和

处理系统，其与所述远程控制设备进行有线或无线通信，其中，所述处理系统被配置为：

经由所述处理系统的输入设备接收多个用户定义节点；以及

向所述远程控制设备传送所述用户定义节点，其中，在内插函数中使用所述用户定义节点，以基于所述第一输入信号和第二输入信号之一内插输出值，其中，使用所述内插的输出值，以生成所述一个或多个输出命令。

附图说明

示例实施方式将从结合附图描述的至少一个优选但非限定性实施方式的仅通过示例的方式给出的以下描述变得显而易见。

图1是远程控制设备的示例的前立体图；

图2是图1的远程控制设备的右前立体图；

图3是图1的远程控制设备的左前立体图；

图4是远程控制设备的示例的系统图；以及

图5是使用远程控制设备的示例的示例系统的系统图；

图6是示出远程控制设备、收发机和远程受控设备的控制器之间的数据的传送的图5的系统的系统图；

图7是与远程受控设备关联的收发机的示例的功能框图；

图8是远程受控设备的控制器的示例的功能框图；

图9是与远程控制设备隔离的第一输入控制器的示例的示意图；

图10是穿过图9的第一输入控制器的竖直横截面图；

图11是图9的第一输入控制器的内部主体的示意图；

图12是图9的第一输入控制器的帽盖的区段的示意图；

图13是图9的第一输入控制器的分解图；

图14是图9的输入控制器的内部主体的示意图；

图15示出远程控制设备的另一示例的分解前视图；

图16是分解状态下的远程控制设备的中心部件的平面图；

图17示出组装状态下的图15的远程控制设备的平面图；以及

图18和图19示出由远程控制设备的示例的第一输入控制器感测的力和力矩的示意图。

具体实施方式

描述仅通过示例的方式给出的以下模式，以提供对一个或多个优选实施方式的主题的更精确理解。在合并以示出示例性实施方式的特征的附图中，相同附图标记贯穿附图用以标识相同部分。

参考图1至图3，示出用于控制远程受控设备500(见图5)的示例远程控制设备100的示意图。远程控制设备100包括外壳105、第一输入控制器110、第二输入控制器120、通信设备440和控制器400(见图4)。

更具体地说，第一输入控制器110沿第一方向从外壳105延伸。第一输入控制器110包括可抓握主体114，用户能够在三维意义上通过第一手对可抓握主体114施加力和/或力矩以能够控制远程受控设备500的偏航、俯仰和翻滚运动。优选地，用户能够对可抓握主体114施加力和力矩。在优选实施方式中，以三维力和力矩转换器的形式设置第一输入控制器110，如将结合图9至图14更详细地描述的那样。特别地，第一输入控制器生成指示三维力矢量和三维力矩矢量的第一输入信号。

第二输入控制器120沿第二方向从外壳105延伸。第二输入控制器120使得用户能够通过第二手控制安装到远程受控设备500的外围设备510(见图5)。可替选地，第二输入控制器120使得用户能够控制远程控制受控设备500的高程。应理解，高程可以是正高程或负高程。

控制器400位于外壳105内并且与第一输入控制器110、第二输入控制器120和通信设备440电连接。

如图4所示，通常以包括经由总线415联接在一起的处理器410、存储器420和接口430的处理系统(例如微控制器)的形式来提供控制器400。控制器400被配置为从第一输入控制器110和第二输入控制器120接收第一输入信号和第二输入信号。控制器400还被配置为控制通信设备440以发送表示基于第一输入信号的远程受控设备命令的第一输出信号550和指示表示高程调整的第二命令或外围设备命令的第二输出信号560。

由于使用与第一输入控制器进行交互的单手控制远程受控设备的至少偏航、俯仰和翻滚运动，因此对于初学者特定地提供直观得多的输入控制器。在空间上，用户使用单个输入控制器(例如可抓握主体114(其中，用户可以施加力和力矩以控制这些运动部件))找寻用于控制远程受控设备的偏航、俯仰和翻滚的更直观的感觉。由于第一输入控制器110使得经由运动(例如沿顺时针或逆时针方向的扭转、推动或拉动主体以及主体114的左或右运动)对远程受控设备500的三维控制成为可能，因此为用户提供了用于控制远程受控设备500的方向性运动的更直观的控制器。

如上所述，在一些可以经由第二输入控制器控制高程的实例中。然而，在第二输入控制器控制外围设备的实例中，第一输入控制器也可以允许用户控制远程受控设备的高程。例如，如图18和图19所示，可以通过用户沿x轴在左或右方向上对可抓握主体施加力来指示翻滚调整，可以通过用户沿y轴在向前和向后的方向上对可抓握主体施加力来指示俯仰调整，可以通过相对于z轴如箭头rz所示以顺时针或逆时针方式扭转可抓握主体来指示偏航调整，并且可以通过沿z轴在向上或向下方向上拉动或推动可抓握主体来指示高程。应理解，用户可以改变具体配置。例如，可以使用单独的处理系统以定义配置数据，该配置数据被传送到控制器并由控制器存储在远程控制设备100的存储器中，从而调整哪个运动部件沿着或相对于特定轴是可调整的。

此外，由于单手能够控制偏航、俯仰和翻滚，用户的第二手可以自由地控制第二输入控制器120，从而控制外围设备510，而同时仍然能够使用他们的操作第一输入控制器110的第一手控制远程受控设备500。在特定实施方式中，远程受控设备的高程可以是自维持的(例如，远程受控设备的控制器可以包括压力传感器，以在可以通过用户的第一手控制偏航、翻滚和俯仰并且通过用户的第二手控制外围设备的同时保持高程。远程控制设备100可以包括输入设备460(例如按钮，用户可以选择该按钮以将远程受控设备的模式改变为其高程由远程受控设备的控制器自维持的自动导航模式)。

进一步参考图4，控制器400包括通常以可反复充电的电池的形式设置的电源450，并且可以可选地包括一个或多个输入设备460和一个或多个输出设备470。优选地，尽管未示出，但外壳105可以提供电力开关以打开并且关闭远程控制设备。

通信设备440是包括天线199(例如从外壳延伸的拉杆天线)的无线通信设备。在一个特定形式中，无线通信设备440在包括2.4ghz或900mhz频率的ism(工业、科学和医学)频带内操作。

在一个特定形式中，第一输入控制器110的可抓握主体114具有大致球形主体，其具有沿第一方向从外壳105延伸的杆113。更具体地说，杆113在外壳105和可抓握主体114的小的扁平化底座表面112之间延伸。如图18所示，第一输入控制器可以提供指示多个值(例如指示第一输入控制器的瞬时平移的x值、y值和z值以及关于绕第一输入控制器的相应x轴、y轴和z轴的瞬时旋转量的rx值、ry值和rz值)的第一输入信号。

如图1至图3所例示，可以通过操纵杆的形式提供第二输入控制器120。操纵杆沿与第一方向大致正交的第二方向从外壳105延伸。第一控制器和第二控制器的正交性有利地对于用户是舒适并且直观的。在一种形式中，操纵杆可以在两个轴上移动。在一种形式中，操纵杆可以被配置为在第一轴或第二轴上朝向中心位置偏置。

如图1至图3所示，外壳105的上部具有定位可抓握主体114的凹入区108。此外，可抓握主体114的上表面111与外壳105的顶表面106大致对齐。可抓握主体114的下侧表面也与处于复原位置的操纵杆大致对齐。输入控制器110、120的这种布置已经发现有利地对于用户是舒适并且直观的。

在一个实施方式中，第一输入控制器110和第二输入控制器120可以与外壳105集成，使得控制器110、120是永久性的。然而，在如图15、图16和图17所示的可替选实施方式中，输入控制器110、120是模块化组件1510、1520，其可以可释放地联接到中心部件1530并且可电耦合到控制器400。特别地，远程控制设备100的中心模块1530可以包括控制器400和通信设备440。包括第一输入控制器110的第一模块化组件1510可以与远程控制设备100的中心模块1530联接。此外，包括第二输入控制器120的第二模块化组件1520可以与远程控制设备100的中心模块1530联接。第一模块化组件和第二模块化组件的接口1512、1522与控制器400的接口430电连接，使得来自第一输入控制器110和第二输入控制器120的电信号经由各个接口传送到控制器400。如果希望使用不同类型的输入控制器，则远程控制设备100的这种模块化方面是特别有利的。例如，用户可能希望将不同类型的外围设备510与远程受控设备500(例如相机设备和摄像机设备)互换。可以为每个外围设备510提供专用的第二输入控制器模块120，使得当用户关于摄像机设备可互换地安装像机设备时，用户还可以从外壳100的第一部分将用于控制摄像机设备的第一类型的第二模块化组件进行断开并且将用于控制摄像机设备的第二类型的第二模块化组件进行联接。如图16所示，中心部件可包括一对通道屏障1610，其接纳来自各个模块化控制器1510、1520的t形接口突出部1512、1522。各个模块化控制器1510、1520的接口突出部1512、1522可滑动地容纳于通道屏障1610所限定的通道内。

在特定实施方式中，远程控制设备100可以用以控制远程受控设备500，其使用私有协议以用于生成传送到远程受控设备500的接收机或收发机610(见图6)的信号550、560。因此，第一信号生成模块630可以可释放地联接到控制器400的接口430，以用于生成第一信号。特别地，控制器400被配置为经由接口430向第一信号生成模块630传送基于第一输入控制器110的第一输入信号所生成的远程受控设备命令。控制器400可以被配置为：响应于检测到信号生成模块630联接到接口430，经由接口430向第一信号生成模块630传送远程受控设备命令。第一信号生成模块630包括控制器，其执行存储在存储器中的私有软件，以用于基于接收的远程受控设备命令生成第一信号。第一信号生成模块630的控制器然后经由接口430将所生成的信号传送到控制器400，以用于经由通信设备440传输。有利地，这使得利用私有协议的远程受控设备的制造商能够提供第一信号生成模块630，以使得远程控制设备100能够用于控制它们的各个远程受控设备510。

类似地，远程控制设备100可以包括第二信号生成模块640，以用于可释放地联接到控制器400的接口430。控制器400被配置为经由接口430向第二信号生成模块640传送外围设备命令。再次，控制器400可以被配置为：响应于检测到第二信号生成模块640联接到接口430，经由接口430向第二信号生成模块传送外围设备命令。控制器400然后经由接口430从第二信号生成模块640接收第二信号，以用于经由通信设备440传输。第二信号生成模块640包括控制器，其执行存储在存储器中的私有软件，以用于基于所接收的外围设备命令生成第二信号。第二信号生成模块640的控制器然后经由接口430将所生成的第二信号传送到远程控制设备100的控制器400，以用于经由通信设备440传输。

在优选实施方式中，控制器400在存储器中存储有一个或多个用户定义节点，以用于定义一个或多个用户响应函数，其用于生成远程受控设备命令和外围设备命令中的至少一个。在优选形式中，一个或多个用户响应函数中的至少一些是非对称用户响应函数。因此，例如，用户不需要使用第一输入控制器来使用相同量的输入(即力和/或力矩)以增加并且减少远程受控设备的偏航。

每个用户响应函数将由第一输入信号指示的值中的一个或多个变换和/或映射为第一命令，或将由第二输入信号指示的值中的一个或多个变换和/或映射为第二命令。

在一种形式中，远程控制设备100的控制器400经由通信设备400从另一设备接收在内插函数中使用的多个用户定义节点。例如，如图6所示，可以从与远程受控设备510或执行计算机程序1010的移动处理系统1000(例如智能电话、计算机等)关联的收发机设备610接收多个用户定义节点。远程控制设备和其他计算设备之间的数据的传送可以是无线的或经由有线介质。

继续于图5，示出包括远程控制设备100的示例的系统600的框图。系统600还包括与远程受控设备510关联的收发机设备610。如图7所示，收发机设备包括收发机通信设备740、控制器705，其包括收发机接口730，以与远程受控设备510的控制器620通信。收发机控制器705包括经由总线715联接在一起的处理器710、存储器720和接口730。收发机控制器705被配置为经由接口730向远程受控设备510的控制器805(见图8)传送对指示收发机610所关联的远程受控设备510的标识符的请求。远程受控设备控制器805可以然后从存储器820确定/检索指示远程受控设备500的标识符。该标识符对于设备510可以是唯一的，但它可以是在所有远程受控设备当中可能不唯一的型号类型。收发机控制器705可以然后经由接口730从远程受控设备控制器805接收指示标识符的响应。收发机610可以然后经由通信设备740生成指示标识符的收发机信号并将其传送到远程控制设备100。远程控制设备100可以在存储器中存储有定义用于包括远程受控设备510的多个远程受控设备的一个或多个用户响应函数的用户定义节点的多个集合。远程控制设备100的控制器400被配置为基于指示远程受控设备510的标识符选择用户定义节点的集合之一。节点至少一个集合用以生成远程受控设备命令。有利地，用户不需要滚动菜单和接口以选择待使用的节点的集合，而是收发机控制器705自动地对远程控制设备100指示待使用的节点的集合。响应于收发机610从远程控制设备100接收初始化信号，可以由收发机610发起对标识符的请求。

在另一实施方式中，并非节点的多个集合存储在远程控制设备100处，收发机610可以已经在存储器720中存储节点的多个集合。响应于接收远程受控设备100的标识符，收发机控制器705被配置为基于标识符从用户定义节点的多个集合选择用于远程受控设备510的用户定义节点的集合。具体地说，用户定义节点的每个集合与收发机控制器705的存储器720中的远程受控设备510的标识符关联。收发机控制器705然后经由通信设备740向远程控制设备100传送指示用于远程受控设备100的所选择的用户定义节点的集合的收发机信号。远程控制设备100的控制器400可以被配置为：经由通信设备440接收收发机信号，将由收发机信号所指示的所选择的用户定义节点的集合存储在存储器420，并且然后使用存储在存储器420中的函数中的用户定义节点中的至少一些，以用于生成远程受控设备命令。除了该配置的关于自动确定待用于待受控的特定远程受控设备510的用户定义节点的集合的有利方面之外，如果远程控制设备100由于用户可能获得新的远程控制设备100(其可以然后从与远程受控设备510关联的收发机610获得定制的用户定义节点)因此出故障，则该特定配置也是有利的。

如上所述，用户响应函数中的至少一些是非对称用户响应函数。在一种形式中，用户可以操作处理系统1000，其可以通过无线方式或经由有线介质与远程控制设备100通信，以定义节点，节点进而定义用户响应函数。特别地，处理系统1000可以是执行存储在处理系统1000的存储器中的应用1010的移动通信设备(例如智能电话等)。处理系统可以被配置为经由处理系统1000的输入设备接收多个节点，其定义由用户使用第一输入控制器(以及可能地第二输入控制器)从输入感测的输入值和基于输入值的解释输出值。应理解，可以定义多个节点集合，其由此定义多个用户响应函数。用户响应函数中的至少一个是非对称用户响应函数，其可以是内插函数(例如拉格朗日多项式函数)，其使用节点连同由一个或多个第一输入信号或第二输入信号指示的输入值以内插输出值。处理系统1000可以然后以无线方式或经由有线介质向远程控制设备传送在拉格朗日多项式函数中使用的用户定义节点，由此定义非对称的用户定制的输出响应。

更具体地说，拉格朗日多项式由等式1和2定义：

其中，k被定义为用以定义该多项式的节点的数量。

l(x)可以得以简化以从等式移除除法，然后分离，如以下在等式3中所示。

基于等式(3)，可以移到l(x)中，使得：

并且

l(x)的部分(即z(x)可以定义为：

或

其中，zj看作常数，使得：

由于拉格朗日多项式的这种重新排列，当关于对应输入值内插输出值时，控制器400的处理器410可以计算并且重复使用用于每个节点的常数z，由此改进远程控制设备对用户输入的响应。更具体地说，节点被存储为z(x)和x配对。例如，当用户正定义曲线时，他们将节点置于具有x和y坐标系的图线上，x是输入(施加到第一输入控制器或第二输入控制器的力或力矩)，y是输出或结果。一旦用户已定义曲线，就将x和y点(节点)的数组置于z(x,y)中，并且关于定义的每个x值确定对应z值。

z常数可以由单独的处理系统关于每个节点预先计算，然后传送到控制器，以用于在存储器中非易失性存储。可替选地，z常数初始可以由控制器400的处理器410计算，然后以易失性存储保留，以用于后续计算，使得对于用于用户提供的其他输入的后续处理，不重新计算用于每个节点的常数部分。

在操作时(当力或力矩施加到轨道(orb)时)，z和x值用以使用内插确定y值，其中，用于使用拉格朗日多项式执行内插的可执行指令存储为非易失性存储。已发现此处理是非常快的，但取决于用户已经定义的点的数量。在实验期间，已经发现，与牛顿多项式相比，用户需要更少的节点来定义合适的响应函数，以实现类似的响应函数，这由此产生对于每个输入处理输出方面的高效性。

应理解，例示的远程受控设备510可以是许多不同类型的设备。然而，在一个特定形式中，远程受控设备510可以是uav。在该上下文中，外围设备520可以是(可释放地或固定地)安装到uav的数字摄影像机，数字摄像机、武器等。

在特定实施方式中，用户能够定义包括将来自第一输入控制器110和/或第二输入控制器120的各种输入控制映射为各种远程受控设备命令的映射控制数据的配置设置。例如，第一输入控制器110上的向上推动可以由用户定义为映射为增大uav的节气门，但可替选地，用户可以将该输入映射为不同类型的命令。此外，可以可能将从第二输入控制器120接收的输入信号映射为控制远程受控设备510。可以使用处理系统1000(例如智能电话)执行映射处理，其中，指示映射数据的配置数据被传送到远程控制设备100，以用于存储在存储器420中。可替选地，用户可以使用远程控制设备100的一个或多个按钮460和一个或多个输出设备470以在存储器420中设置映射数据。

为了完整性，图8示出远程受控设备510的控制器620的功能框图。控制器620包括经由总线815联接在一起的处理器810、存储器820和接口830。收发机610联接到控制器620的接口830。控制器可以包括通信设备2010，以用于从与收发机610不同的可替选源接收信号。远程受控设备500的多个可控制部件2000联接到接口830，以用于控制器620进行控制。

参考图9至图14，示出与远程控制设备100隔离的第一输入控制器110的示例。

具体地说，第一输入控制器110包括臂结构910、内部壳体组件912和外部可抓握主体组件913，其形成可抓握主体114，以用于用户经由第一输入控制器110提供输入。

臂结构910包括多个臂914，其相对于彼此在几何结构上均匀地间隔。在优选形式中，臂结构910包括四个不均匀地部署的臂914。每个臂914具有锥形杆914a，以及具有扩大的尖端917的末端，尖端917具有外围突起918和平坦面919。臂914在在四点式星形配置中在中心连接部915处在其端部916处连接在一起。臂结构914包括结构腹板920，其中，每个腹板920在相邻臂914之间延伸。臂结构910的臂914的布置具有对应于从每个顶点延伸到正四面体的形心的线的轮廓。在一种形式中，臂结构由聚甲醛制成。

内部壳体组件912包括多个互连的壳体部912a、912b。具体地说，内部壳体组件912优选地包括大致球形轮廓壁，其由第一壳体部912a和第二壳体部912b形成，它们互连在一起以形成内部壳体组件912。如图13所示，第一壳体部912a包括多个弹性夹持臂937，其容纳于并且接合在第二壳体部的壁中的夹持孔口938内。内部壳体组件912包括多个臂孔930。如图13所示，第一(上)壳体部912a包括第一臂孔930，并且第二(下)壳体部包括第二臂孔、第三臂孔和第四臂孔930。臂结构910的每个臂914的远端延伸通过臂孔930中的相应一个。壳体部912b中的一个包括杆113，其限定颈部，该颈部可以去往远程控制设备100的外壳105。臂结构910通过以支撑板的形式提供的一个或多个支撑结构950而被支撑在内部壳体组件912内。每个支撑板950包括一个或多个槽952，其容纳臂结构912的各个腹板的部分。每个支撑板950可固定在内部壳体组件914内。

外部可抓握主体组件913包括多个互连式区段913。每个区段913包括腔体924，其在区段913的壁的内表面上具有圆柱形轮廓，其在其中可释放地容纳延伸通过内部壳体912的臂孔930之一的臂914之一的尖端917之一。每个区段913包括突片939，其将这些区段机械地互连在一起。区段932可以使用粘合剂固定在一起。区段913中的一些包括切除区段，以容纳第一输入控制器110的杆113的部分。

当用户抓握可抓握主体组件913并且在x轴、y轴和/或z轴上施加力(如图18和图19所示)和/或绕这些轴施加力矩rx、ry和/或rz时，可抓握主体组件913相对于内部壳体组件912移动。第一输入控制器110包括多个传感器923，其中，每个传感器923生成指示由于可抓握主体114与内部壳体组件912之间的位移而导致的各个臂914的挠曲的信号。应理解，x轴、y轴和z轴是彼此正交的。

在优选形式中，多个传感器923被提供为多个光电检测器923。每个光电检测器923具有关联的发光二极管(led)922以形成光电检测器和led配对921。光电检测器923检测因为由于施加到可抓握主体114的力和/或力距而产生的各个臂914的挠曲而从各个led922发射的光。在优选形式中，双传感器对921可以被设置于在相邻腹板表面920之间延伸的板932(例如电路板)上。电路板932包括供各个臂914经过的孔931。每个对921的光电探测器923和led922围绕臂914延伸通过的孔931正交地布置(但在同一平面中)，使得臂914位于光电探测器923和led922之间。电路板932可以通过接合安装板932中的凹口的连接元件935固定到腹板表面920。随着力和/或力矩施加到可抓握主体114，臂914中的一个或多个偏转，使得由光电探测器923中的至少一些接收并且感测的光的量变化。每个电路板932包括电接口934，其允许电通信介质(例如带状电缆)行进通过杆113并且与远程控制设备100的控制器400通信。

远程控制设备100的控制器400的处理器410可以使用来自多个传感器936的接收信号以确定通过与各个臂的容纳腔体924正交的平面的二维力矢量。控制器400的处理器410被配置为将通过每个臂尖端917起作用的二维力矢量变换为通过第一输入控制器110的中心起作用的三维力矢量和三维力矩矢量。处理器410然后分别通过对四个三维力矢量求和并且对四个三维力矩矢量求和来计算作用在可抓握主体114上的三维力矢量和三维力矩矢量。

控制器已经在存储器420中存储供处理器410用以将每个光电检测器信号转换为二维力矢量的转换数据。作用在每个臂的顶部的力矢量与每个各个光电检测器923生成的信号成比例。

应理解，对于其中臂结构912包括四个臂914的图9至图14所示的布置，可以设置四个感测装置936(即，每臂两个感测对921，每个感测对包括光电探测器和led)。然而，在特定布置中，可以设置三个感测装置，其中，第四二维力矢量可以由控制器400的处理器410计算。特别地，控制器400的处理器410使用采用来自第一感测对、第二感测对和第三感测对的信号所计算的第一二维力矢量、第二二维力矢量和第三二维力矢量，来计算用于不包括感测对的臂914的第四二维力矢量。处理器410可以然后如前所述以正交方式使用所计算的第四二维矢量，以确定施加到可抓握主体114的三维力矢量和三维力矩矢量。

在一个变型中，并非远程控制设备100的控制器400的处理器410计算施加到可抓握主体的力和力矩的三维力矢量和三维力矩矢量，第一输入控制器可包括专用控制器，其包括执行这些计算的处理器。专用控制器被配置为执行上述计算，以生成指示施加到可抓握主体的力和力矩的三维力矢量和三维力矩矢量的数据。专用控制器的存储器可以包括转换数据。处理器向远程控制设备100的控制器400并且经由专用控制器的i/o接口传递指示施加到可抓握主体的力和力矩的三维力矢量和三维力矩矢量的数据。

虽然已经关于uav讨论了示例，但是应理解，这些示例同样适用于其他远程受控设备(例如无人水下载具(例如远程受控潜水艇))。

在不脱离本发明的范围的情况下，许多修改对于本领域技术人员将是显而易见的。