一种无人机控制方法和无人机遥控器与流程

文档序号:24047150发布日期:2021-02-23 19:13阅读:207来源:国知局
一种无人机控制方法和无人机遥控器与流程

[0001]
本发明涉及无人机控制领域,特别涉及一种无人机控制方法和无人机遥控器。


背景技术:

[0002]
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不载人飞行器。无人机尚属于较新颖或者较专业的领域,无人机的远程控制也属于一种较新颖的方式。
[0003]
随着无人机的普及,无人机的用户越来越多,对于刚刚接触无人机并且没有接受过无人机操作培训的用户来讲,无人机的控制存在一定的难度,从而在对无人机的遥控操作中容易造成误操作而可能导致正在空中飞行的无人机掉落的危险。
[0004]
多数情况下,由于人的应激反应,在用户对无人机的遥控操作过程中出现误操作时,用户会出现紧张情绪而下意识或者条件反射般的快速拨动无人机遥控器的摇杆,这种情况下,无人机会做出幅度巨大或者剧烈的危险动作,从而可能导致无人机的失控,不仅会损害机体,也可能会对地面人员的安全造成威胁。


技术实现要素:

[0005]
有鉴于此,本发明提供一种无人机控制方法和无人机遥控器,以在用户出现快速拨动无人机遥控器的摇杆时,确保无人机的稳定,尽可能避免无人机失控的情况发生。
[0006]
本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]
一种无人机控制方法,包括在遥控器侧:
[0008]
获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息;
[0009]
由所述当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的操控部移动变化值;
[0010]
在所述操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示所述无人机切换到安全飞行姿态。
[0011]
可选地,所述操控部为摇杆;
[0012]
所述的获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息,包括:获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆输出的控制信号的电位;
[0013]
所述的由所述当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的操控部移动变化值,包括:由所述当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆输出的控制信号的电位,确定从前一时刻到当前时刻期间的所述摇杆输出的控制信号的电位变化值;
[0014]
在所述操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示所述无人机切换到安全飞行姿态,包括:在所述摇杆输出的控制信号的电位变化值大于所述摇杆输出的控制信号的电位变化值阈值时,向所述无人机发送安全姿态切换指令,以指示所述无人机切换到安全飞行姿态。
[0015]
可选地,所述操控部为摇杆;
[0016]
所述获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息,包括:获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆的杆量,其中,所述杆量为所述摇杆的所处位置与所述摇杆的复位位置之间的角度关系,所述复位位置为所述摇杆在不受到外力作用时,在所述摇杆自身的复位力作用下所处的位置;
[0017]
所述的由所述当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的操控部移动变化值,包括:由所述当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆的杆量,确定从前一时刻到当前时刻期间的所述摇杆的杆量的变化值;
[0018]
在所述操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示所述无人机切换到安全飞行姿态,包括:在所述摇杆的杆量的变化值大于所述摇杆的杆量变化值阈值时,向所述无人机发送安全姿态切换指令,以指示所述无人机切换到安全飞行姿态。
[0019]
可选地,所述方法进一步包括:
[0020]
利用霍尔传感器获取所述杆量。
[0021]
可选地,所述安全飞行姿态包括悬停状态、降落状态和低速盘旋状态。
[0022]
可选地,在获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息之前,所述方法还包括:
[0023]
确定所述无人机处于操控部操作保护模式;其中,
[0024]
所述操控部操作保护模式表示只在该模式下,在所述操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时向无人机发送安全姿态切换指令,否则在所述操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时不向无人机发送安全姿态切换指令。
[0025]
可选地,在所述操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示所述无人机切换到安全飞行姿态之后,进一步包括,在安全飞行姿态结束后,继续执行所述获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息的步骤及其后续步骤。
[0026]
一种无人机遥控器,包括:
[0027]
操控部位置信息获取模块,用于获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息;
[0028]
操控部变化值计算模块,所述操控部变化值计算模块连接于所述摇杆位置信息获取模块,以从所述操控部位置信息获取模块接收当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息,以确定从前一时刻到当前时刻期间的操控部移动变化值;
[0029]
判决模块,所述判决模块连接于所述操控部变化值计算模块,用于判断所述操控部移动变化值是否大于设定的变化值阈值,并在所述操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示所述无人机切换到安全飞行姿态。
[0030]
可选地,所述操控部为摇杆;
[0031]
所述操控部位置信息获取模块包括摇杆控制信号电位获取模块,所述操控部控制信号电位获取模块电连接于所述摇杆的控制信号输出端,用于获取所述摇杆输出的控制信号的电位;
[0032]
所述操控部变化值计算模块所接收的所述摇杆位置信息为所述摇杆输出的控制信号的电位;
[0033]
所述操控部移动变化值为所述摇杆输出的控制信号的电位变化值;
[0034]
所述变化值阈值为所述摇杆输出的控制信号的电位变化值阈值。
[0035]
可选地,所述操控部为摇杆;
[0036]
所述操控部位置信息获取模块包括霍尔传感器,所述霍尔传感器用于获取所述摇杆的杆量,其中,所述杆量为所述摇杆的所处位置与所述摇杆的复位位置之间的角度关系,所述复位位置为所述摇杆在不受到外力作用时,在所述摇杆自身的复位力作用下所处的位置;
[0037]
所述操控部变化值计算模块所接收的摇杆位置信息为所述摇杆的杆量;
[0038]
所述操控部移动变化值为所述摇杆的杆量的变化值;
[0039]
所述变化值阈值为所述摇杆的杆量变化值阈值。
[0040]
可选地,所述无人机遥控器还包括:
[0041]
触发模块,所述触发模块电连接于所述操控部位置信息获取模块,用于在所述无人机处于操控部操作保护模式中时触发所述操控部位置信息获取模块对所述操控部位置信息的获取;
[0042]
其中,所述操控部操作保护模式表示只在该模式下,在所述操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时向无人机发送安全姿态切换指令,否则在所述操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时不向无人机发送安全姿态切换指令。
[0043]
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指令,其特征在于,所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如上任一项所述的无人机控制方法中的步骤。
[0044]
一种电子设备,包括:
[0045]
至少一个处理器;以及,
[0046]
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
[0047]
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执行如上任一项所述的无人机控制方法中的步骤。
[0048]
由于摇杆移动速率反应了用户拨动摇杆的速度,而在无人机的控制过程中,当用户拨动摇杆的速度大于一定速度时,无人机的姿态将出现突然的变化,而这种变化将影响无人机的稳定,甚至出现危险,使得无人机出现坠毁。从上述方案可以看出,本发明的无人机控制方法和无人机遥控器,通过采集两个相邻时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,进而确定出两个相邻时刻间的摇杆移动变化值,当摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时,通过向无人机发送安全姿态切换指令使得无人机切换到安全飞行姿态,从而在用户对无人机进行遥控操作过程中出现过快、过大幅度的拨动摇杆时,确保无人机的稳定运行,减小危险发生。
附图说明
[0049]
图1为本发明的无人机控制方法的实施例流程图;
[0050]
图2为本发明的无人机遥控器的实施例结构示意图;
[0051]
图3为图2所示的无人机遥控器结构的一种优化结构的示意图;
[0052]
图4为本发明的无人机遥控器的另一实施例结构示意图;
[0053]
图5为本发明中的电子设备的实施例结构示意图。
具体实施方式
[0054]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明作进一步详细说明。
[0055]
如图1所示,本发明实施例的无人机控制方法,包括在遥控器侧执行的以下步骤:
[0056]
步骤1、获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息;
[0057]
步骤2、由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的操控部移动变化值;
[0058]
步骤3、在操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态。
[0059]
以下以操控部为摇杆为例,对本发明实施例的无人机控制方法进行说明。
[0060]
关于步骤1,可采用多种手段获取无人机遥控器的摇杆位置信息。
[0061]
在可选实施例中,摇杆位置信息可以由摇杆输出的控制信号的电位表示或者由摇杆的杆量表示。
[0062]
在可选实施例中,摇杆移动变化值可以为摇杆移动速率。在可选实施例中,可以不计算速率,例如周期一定的情况下,直接比对相邻两个周期之间的变化量也是可以的,此时不用将变化值除以周期来获得变化速率。
[0063]
在摇杆位置信息由摇杆输出的控制信号的电位表示的可选实施例中,摇杆移动变化值为摇杆输出的控制信号的电位变化值,变化值阈值为摇杆输出的控制信号的电位变化值阈值。
[0064]
在摇杆位置信息由摇杆输出的控制信号的电位表示的可选实施例中:
[0065]
步骤1的获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,包括:获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆输出的控制信号的电位;
[0066]
步骤2的由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆移动变化值,包括:由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆输出的控制信号的电位,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆输出的控制信号的电位变化值;
[0067]
步骤3的在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态,包括:在摇杆输出的控制信号的电位变化值大于摇杆输出的控制信号的电位变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态。
[0068]
在摇杆位置信息由摇杆输出的控制信号的电位表示的可选实施例中,摇杆移动变化值为摇杆移动速率,摇杆移动速率为:从前一时刻到当前时刻期间的摇杆输出的控制信号的电位变化速率;变化值阈值为:摇杆输出的控制信号的电位变化速率阈值。
[0069]
在摇杆位置信息由摇杆输出的控制信号的电位表示的可选实施例中,摇杆移动变化值可以由摇杆输出的控制信号的电位变化速率来表示,变化值阈值可以针对摇杆输出的控制信号的电位变化速率来设置,此时的变化值阈值可以称为速率阈值,具体电位变化速
率阈值的大小可以依据需要和经验进行设定。在该可选实施例中,可以通过一电位信息采集模块在前一时刻采集摇杆输出的控制信号的电位,并在当前时刻采集摇杆输出的控制信号的电位,在该可选实施例中,也可以利用无人机遥控器中的用于接收摇杆的控制信号的相关模块(例如无人机遥控器中的中央处理单元)在前一时刻以及当前时刻分别记录各个时刻的采集摇杆输出的控制信号的电位。关于具体如何采集摇杆输出的控制信号的电位,可采用已有技术实现,此处不再赘述。
[0070]
在摇杆位置信息由摇杆输出的控制信号的电位表示,并且摇杆移动变化值由摇杆输出的控制信号的电位变化速率表示的可选实施例中:
[0071]
步骤1的获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,包括:获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆输出的控制信号的电位;
[0072]
步骤2的由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆移动变化值,包括:由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆输出的控制信号的电位,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆输出的控制信号的电位变化速率;
[0073]
步骤3的在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态,包括:在摇杆输出的控制信号的电位变化速率大于摇杆输出的控制信号的电位变化速率阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态。
[0074]
在摇杆位置信息由摇杆输出的控制信号的电位表示的可选实施例中,摇杆移动变化值可以由相邻两个周期之间摇杆输出的控制信号的电位变化量来表示,变化值阈值可以针对摇杆输出的控制信号的电位变化量来设置,此时的变化值阈值可以称为变化量阈值,具体电位变化量阈值的大小可以依据需要和经验进行设定。在该可选实施例中,可以通过一电位信息采集模块在前一时刻采集摇杆输出的控制信号的电位,并在当前时刻采集摇杆输出的控制信号的电位,在该可选实施例中,也可以利用无人机遥控器中的用于接收摇杆的控制信号的相关模块(例如无人机遥控器中的中央处理单元)在前一时刻以及当前时刻分别记录各个时刻的采集摇杆输出的控制信号的电位。关于具体如何采集摇杆输出的控制信号的电位,可采用已有技术实现,此处不再赘述。
[0075]
在摇杆位置信息由摇杆输出的控制信号的电位表示,并且摇杆移动变化值由摇杆输出的控制信号的电位变化量表示的可选实施例中:
[0076]
步骤1的获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,包括:获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆输出的控制信号的电位;
[0077]
步骤2的由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆移动变化值,包括:由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆输出的控制信号的电位,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆输出的控制信号的电位变化量;
[0078]
步骤3的在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态,包括:在摇杆输出的控制信号的电位变化量大于摇杆输出的控制信号的电位变化量阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态。
[0079]
在摇杆位置信息由摇杆的杆量表示的可选实施例中,摇杆移动变化值为摇杆的杆量的变化值,变化值阈值为摇杆的杆量变化值阈值。其中,杆量是指摇杆所处位置与其复位位置之间的角度关系,复位位置是指摇杆在不受到外力作用时,在摇杆自身的复位力作用下所处的位置。在可选实施例中,摇杆的杆量可以由霍尔传感器从摇杆获取。
[0080]
在摇杆位置信息由摇杆的杆量表示的可选实施例中:
[0081]
步骤1的获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,包括:获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆的杆量;
[0082]
步骤2的由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆移动变化值,包括:由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆的杆量,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆的杆量的变化值;
[0083]
步骤3的在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态,包括:在摇杆的杆量的变化值大于摇杆的杆量变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态。
[0084]
在摇杆位置信息由摇杆的杆量表示的可选实施中,摇杆移动变化值为摇杆移动速率,摇杆移动速率为:从前一时刻到当前时刻期间的摇杆的杆量的变化速率;变化值阈值为:摇杆的杆量变化速率阈值。
[0085]
在摇杆位置信息由摇杆的杆量表示,并且摇杆移动变化值由摇杆的杆量的变化速率表示的可选实施例中:
[0086]
步骤1的获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,包括:获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆的杆量;
[0087]
步骤2的由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆移动变化值,包括:由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆的杆量,确定从前一时刻到当前时刻期间的所述摇杆的杆量的变化速率;
[0088]
步骤3的在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态,包括:在摇杆的杆量的变化速率大于所述摇杆的杆量变化速率阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态。
[0089]
在摇杆位置信息由摇杆的杆量表示,并且摇杆移动变化值由摇杆的杆量变化速率来表示的实施例中,杆量变化速率阈值可以针对摇杆的杆量变化速率来设置。在该可选实施例中,遥控器可以利用霍尔传感器获取杆量。
[0090]
在该可选实施例中,可以通过霍尔传感器在前一时刻采集摇杆的杆量,并在当前时刻采集摇杆的杆量。关于具体如何利用霍尔传感器采集摇杆的杆量,可采用已有技术实现,此处不再赘述。具体杆量变化速率阈值的大小可以依据需要和经验进行设定。
[0091]
在摇杆位置信息由摇杆的杆量表示的可选实施中,摇杆移动变化值可以由相邻两个周期之间摇杆的杆量的变化量表示,即从前一时刻到当前时刻期间的摇杆的杆量的变化量;变化值阈值为:摇杆的杆量变化量阈值。
[0092]
在摇杆位置信息由摇杆的杆量表示,并且摇杆移动变化值由摇杆的杆量的变化量表示的可选实施例中:
[0093]
步骤1的获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,包括:获取当
前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆的杆量;
[0094]
步骤2的由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆移动变化值,包括:由当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆的杆量,确定从前一时刻到当前时刻期间的所述摇杆的杆量的变化量;
[0095]
步骤3的在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态,包括:在摇杆的杆量的变化量大于摇杆的杆量变化量阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态。
[0096]
在摇杆位置信息由摇杆的杆量表示,并且摇杆移动变化值由摇杆的杆量变化量来表示的实施例中,杆量变化量阈值可以针对摇杆的杆量变化量来设置。在该可选实施例中,遥控器可以利用霍尔传感器获取杆量。
[0097]
在该可选实施例中,可以通过霍尔传感器在前一时刻采集摇杆的杆量,并在当前时刻采集摇杆的杆量。关于具体如何利用霍尔传感器采集摇杆的杆量,可采用已有技术实现,此处不再赘述。具体杆量变化量阈值的大小可以依据需要和经验进行设定。
[0098]
在可选实施例中,如果摇杆移动变化值小于设定的变化值阈值,则不向无人机发送安全姿态切换指令。在这种情况下,摇杆移动变化值较小,不会因为摇杆速度过快或者幅度变化过大而造成无人机的失控,因此在可选实施例中,在摇杆移动变化值小于设定的变化值阈值的情况下,遥控器可以将接收到的控制指令(如操作者通过遥控器的摇杆、按键等输入的控制指令)发送给无人机,以控制无人机的飞行。
[0099]
在本发明实施例中,当前时刻和前一时刻为摇杆中相邻两个采样周期的时刻。当前时刻和前一时刻之间的时长为一个采样周期的时长,其中采样周期可以依据实际需求而设。由于用户出现快速拨动摇杆是在瞬间中的动作,因此采样周期的时长不宜设置过长,采样周期可设置在微秒至毫秒量级,例如几微秒至几百毫秒。
[0100]
以下以两个场景为例,对本发明实施例的无人机控制方法,进行进一步说明。
[0101]
场景一
[0102]
在场景一中,在执行完步骤3之后,还包括了在安全飞行姿态结束后,继续执行的步骤1至步骤3的过程。具体如下。
[0103]
在t0时刻,杆量为1;
[0104]
在t1时刻,执行一次本发明实施例的无人机控制方法的流程(其中t1时刻与t0时刻为摇杆中相邻两个采样周期的时刻),发现杆量为10,其速度变化超过阈值,遥控器向无人机发送安全姿态切换指令,无人机切换到安全飞行姿态,其中,在可选实施例中,安全飞行姿态例如悬停姿态,安全飞行姿态至少持续预设时长并且检测到摇杆恢复至复位位置,预设时长可以根据实际需要设定,例如预设时长可以为1秒、5秒、10秒等,在其他可选实施例中,安全飞行姿态例如降落至地面;
[0105]
在安全飞行姿态结束后的t0’时刻,由于摇杆已恢复至复位位置,摇杆的杆量为0;
[0106]
在t1’时刻,执行一次本发明实施例的无人机控制方法的流程(其中t1’时刻与t0’时刻为摇杆中相邻两个采样周期的时刻),如果在t0’时刻到t1’时刻的摇杆移动变化值(例如杆量)并不大于设定的变化值阈值,则不向无人机发送安全姿态切换指令,遥控器将摇杆的控制指令发送给无人机以控制无人机的飞行,如果在t0’时刻到t1’时刻的摇杆移动变化值(例如杆量)大于设定的变化值阈值,则遥控器向无人机发送安全姿态切换指令,无人机
切换到安全飞行姿态;
[0107]
如果在t0’时刻到t1’时刻的摇杆移动变化值(例如杆量)并不大于设定的变化值阈值,则继续在t2’时刻,执行一次本发明实施例的无人机控制方法的流程(其中t2’时刻与t1’时刻为摇杆中相邻两个采样周期的时刻),如果在t1’时刻到t2’时刻的摇杆移动变化值(例如杆量)并不大于设定的变化值阈值,则不向无人机发送安全姿态切换指令,遥控器将摇杆的控制指令发送给无人机以控制无人机的飞行,如果在t1’时刻到t2’时刻的摇杆移动变化值(例如杆量)大于设定的变化值阈值,则遥控器向无人机发送安全姿态切换指令,无人机切换到安全飞行姿态,依此类推。
[0108]
场景二
[0109]
无人机正在飞行,在某一时刻发现无人机即将撞上障碍物,这时对于没有经验的操作者来说,通过迅速拨动摇杆使得摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值,使得无人机切换到安全飞行姿态,而无人机的悬停、降落属于安全飞行姿态中所执行的动作,因此在安全飞行姿态能够避免无人机撞上障碍物。
[0110]
在可选实施例中,关于步骤2中,从前一时刻到当前时刻期间的摇杆移动变化值的确定,以及步骤3中摇杆移动变化值与变化值阈值之间的比较,可以采用一专用计算判断模块实现,也可以由无人机遥控器中的中央处理单元实现。
[0111]
其中,摇杆移动变化值通过以下过程确定:
[0112]
将当前时刻的摇杆位置与前一时刻的摇杆位置相减,获得当前时刻与前一时刻的摇杆位置的变化距离(即变化值)。
[0113]
进一步地,在可选实施例中,若要获取摇杆移动速率,则:
[0114]
将当前时刻与前一时刻的摇杆位置的变化距离与采样周期相除,获得摇杆移动速率。
[0115]
进一步地,在摇杆位置信息由摇杆输出的控制信号的电位表示的可选实施例中,摇杆移动变化值通过以下过程确定:
[0116]
将当前时刻摇杆输出的控制信号的电位与前一时刻摇杆输出的控制信号的电位相减,获得当前时刻与前一时刻的摇杆输出的控制信号的电位变化差值。
[0117]
进一步地,在可选实施例中,若要获取控制信号的电位变化速率,则:
[0118]
将当前时刻与前一时刻的摇杆输出的控制信号的电位变化差值与采样周期相除,获得摇杆输出的控制信号的电位变化速率,摇杆移动速率由摇杆输出的控制信号的电位变化速率表示。
[0119]
进一步地,在摇杆位置信息由摇杆的杆量表示的可选实施例中,摇杆移动变化值通过以下过程确定:
[0120]
将当前时刻摇杆的杆量与前一时刻摇杆的杆量相减,获得当前时刻与前一时刻的摇杆的杆量变化差值(即变化值)。
[0121]
进一步地,在可选实施例中,若要获取摇杆的杆量变化速率,则:
[0122]
将当前时刻与前一时刻的摇杆的杆量变化差值与采样周期相除,获得摇杆的杆量变化速率,摇杆移动速率由摇杆的杆量变化速率表示。
[0123]
在可选实施例中,关于步骤3中的向无人机发送安全姿态切换指令,可通过已有技术实现,例如通过现有的无人机遥控指令方式实现,此处不再赘述。
[0124]
在可选实施例中,关于步骤3中,无人机切换到安全飞行姿态。其中,安全飞行姿态可包括悬停状态、降落状态和低速盘旋状态。在其他可选实施例中,安全飞行姿态可不仅仅局限于悬停状态、降落状态和低速盘旋状态,其他诸如各种使得无人机平稳飞行状态均可以作为无人机的安全飞行姿态。关于无人机侧切换安全飞行姿态,可通过现有技术实现,此处不再赘述。
[0125]
在可选实施例中,无人机的可具有多种飞行状态,例如人工控制状态、智能飞行状态等。其中,人工控制状态是指操作员利用无人机遥控器远程手动遥控无人机的飞行状态,包括手动控制无人机的起飞、降落、巡航、上升、下降、前进、后退、盘旋、加速、减速、摆动等动作;智能飞行状态是指无人机根据内置的控制程序自动进行自身的起飞、降落、巡航、上升、下降、前进、后退、盘旋、加速、减速、摆动等动作。
[0126]
本发明实施例的无人机控制方法中还包括了对无人机飞行状态的判断,具体如下。
[0127]
在可选实施例中,无人机控制方法在无人机处于操控部操作保护模式(如摇杆操作保护模式)中执行。进而在可选实施例中,无人机控制方法在步骤1的在获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息之前还可进一步包括以下步骤:
[0128]
确定无人机是否处于摇杆操作保护模式,如果是则在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时向无人机发送安全姿态切换指令,否则在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时不向无人机发送安全姿态切换指令。
[0129]
其中,摇杆操作保护模式表示在该模式下执行本发明实施例的无人机控制方法,不在摇杆操作保护模式下则不执行本发明实施例的无人机控制方法,只在摇杆操作保护模式下才通过本发明实施例的无人机控制方法确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆移动变化值,并在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时执行后续的指示无人机切换到安全飞行姿态的相关操作,以使无人机不按照大于变化值阈值的摇杆移动变化值执行飞行动作。其中,摇杆操作保护模式可以在无人机处于智能飞行状态时开启,智能飞行状态属于一种辅助飞行模式,主要是针对没有经验的操作者,当无人机处于智能飞行状态中时使能摇杆操作保护模式,在这种情况下执行本发明实施例的无人机控制方法,可防止没有经验的操作者对无人机进行遥控操作过程中出现过快、过大幅度的拨动摇杆时,确保无人机的稳定运行,避免危险的发生。在可选实施例中,在无人机处于手动控制模式时,不执行本发明实施例的无人机控制方法,因为在无人机处于手动控制模式时,操作者可能需要通过摇杆对无人机执行各种特技飞行,其中可能存在针对摇杆的快速、大幅度的拨动动作,此时若采用本发明实施例的无人机控制方法则会影响对无人机的控制。
[0130]
本发明实施例还提供了一种无人机遥控器,如图2所示,该无人机遥控器包括操控部位置信息获取模块1、操控部变化值计算模块2和判决模块3。其中,操控部位置信息获取模块1用于获取当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息。操控部变化值计算模块2连接于操控部位置信息获取模块1,以从操控部位置信息获取模块1接收当前时刻和前一时刻的无人机遥控器的操控部位置信息,以确定从前一时刻到当前时刻期间的操控部移动变化值。判决模块3连接于操控部变化值计算模块2,用于判断操控部移动变化值是否大于设定的变化值阈值,并在操控部移动变化值大于设定的变化值阈值时,向无人机发送安全姿态切换指令,以指示无人机切换到安全飞行姿态。
[0131]
以下以操控部为摇杆为例,对本发明实施例的无人机遥控器进行说明。
[0132]
在可选实施例中,摇杆位置信息可由摇杆输出的控制信号的电位表示,摇杆位置信息也可由摇杆的杆量表示。
[0133]
图3示出了图2所示的无人机遥控器结构的一种优化结构。如图3所示,操控部位置信息获取模块1可包括摇杆控制信号电位获取模块11和霍尔传感器12。
[0134]
其中,摇杆控制信号电位获取模块11电连接于摇杆的控制信号输出端,用于获取摇杆输出的控制信号的电位,操控部变化值计算模块2所接收的摇杆位置信息为摇杆输出的控制信号的电位,摇杆移动变化值为摇杆输出的控制信号的电位变化值,变化值阈值为摇杆输出的控制信号的电位变化值阈值。
[0135]
霍尔传感器12用于获取摇杆的杆量,其中,杆量为摇杆的所处位置与摇杆的复位位置之间的角度关系,复位位置为摇杆在不受到外力作用时,在摇杆自身的复位力作用下所处的位置。操控部变化值计算模块2所接收的摇杆位置信息为摇杆的杆量,摇杆移动变化值为摇杆的杆量的变化值,变化值阈值为摇杆的杆量变化值阈值。
[0136]
当采用霍尔传感器12时,霍尔传感器12和摇杆之间采用非接触式的连接关系,在摇杆上安装磁铁,磁铁会随着摇杆的摇动而产生位置变化,由霍尔传感器12通过摇杆上的磁铁位置变化即可感应到摇杆的摇动角度。关于霍尔传感器的工作原理属于已有技术,此处不再赘述。
[0137]
在可选实施例中,摇杆控制信号电位获取模块11和霍尔传感器12二者可择一采用。摇杆位置信息获取模块1可包括摇杆控制信号电位获取模块11和霍尔传感器12其中之一,也可将摇杆控制信号电位获取模块11和霍尔传感器12二者全部包括在内,在进行摇杆位置信息的采集时,可择一的选择摇杆控制信号电位获取模块11和霍尔传感器12其中之一进行采集。
[0138]
如图4所示,本发明的无人机遥控器的另一实施例中,无人机遥控器还包括触发模块4。触发模块4电连接于操控部位置信息获取模块1,用于在无人机处于摇杆操作保护模式中时触发操控部位置信息获取模块1对无人机遥控器的摇杆位置信息的获取。其中,摇杆操作保护模式表示在该模式下执行本发明实施例的无人机控制方法,不在摇杆操作保护模式下则不执行本发明实施例的无人机控制方法,只在摇杆操作保护模式下才通过本发明实施例的无人机控制方法确定从前一时刻到当前时刻期间的摇杆移动变化值,并在摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时执行后续的指示无人机切换到安全飞行姿态的相关操作,以使无人机不按照大于变化值阈值的摇杆移动变化值执行飞行动作。
[0139]
在可选实施例中,操控部变化值计算模块2和判决模块3可由专用计算模块(例如微处理器芯片、可编程门阵列等)实现,或者由无人机遥控器中的中央处理单元实现。
[0140]
在可选实施例中,上述无人机控制方法可通过程序实现,该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,可包括上述无人机控制方法各个实施例的流程。其中,所述的存储介质例如为磁盘、光盘、硬盘驱动器、闪存、只读存储器(read-only memory,rom)或随机存储器(randomaccess memory,ram)等。
[0141]
此外,上述无人机控制方法和无人机遥控器,也可以通过专用硬件、通用硬件与软件的结合等方式来实现。其中,专用硬件可包括现场可编程门阵列、专用集成电路等,通用硬件可包括中央处理器、微处理器、数字信号处理器等。
[0142]
进而,本发明实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,该非易失性计算机可读存储介质存储指令,该指令在由处理器执行时使得处理器执行如上述各实施例中所述的无人机控制方法中的步骤。
[0143]
本发明实施例还同时提供一种执行无人机控制方法的电子设备,如图5所示,该电子设备包括:至少一个处理器21以及存储器22。存储器22和至少一个处理器21通信连接,例如存储器22和至少一个处理器21通过总线连接。存储器22存储有可被至少一个处理器21执行的指令,所述指令被至少一个处理器21执行,以使至少一个处理器21执行如上述说明中的无人机控制方法中的各个步骤。
[0144]
由于摇杆移动速率反应了用户拨动摇杆的速度,而在无人机的控制过程中,当用户拨动摇杆的速度大于一定速度时,无人机的姿态将出现突然的变化,而这种变化将影响无人机的稳定,甚至出现危险,使得无人机出现坠毁。而本发明实施例的无人机控制方法和无人机遥控器,通过采集两个相邻时刻的无人机遥控器的摇杆位置信息,进而确定出两个相邻时刻间的摇杆移动变化值,当摇杆移动变化值大于设定的变化值阈值时,通过向无人机发送安全姿态切换指令使得无人机切换到安全飞行姿态,从而在用户对无人机进行遥控操作过程中出现过快、过大幅度的拨动摇杆时,确保无人机的稳定运行,减小危险发生。
[0145]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
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