无人飞行器的控制方法、控制装置及控制系统制造方法及图纸

提供了无人飞行器的控制方法、控制装置及控制系统。该控制方法包括：接收来自头戴电子设备的传感器数据；根据传感器数据，生成用于控制无人飞行器的载体装置的控制指令；把控制指令发送至无人飞行器。该控制方法能够提高头戴电子设备与无人飞行器之间的通信距离，降低了头戴电子设备的设备成本和重量，增加了头戴电子设备在无人飞行器控制领域的应用场景。

Control method, control device and control system of UAV

The control method, control device and control system of UAV are provided. The control method includes receiving sensor data from the electronic device on the head and generating control instructions for the carrier device for controlling the unmanned aerial vehicle according to the sensor data, and sending the control instructions to the unmanned aerial vehicle. The control method can improve the communication distance between the electronic equipment and the unmanned aerial vehicle, reduce the equipment cost and weight of the electronic equipment, and increase the application scene of the electronic equipment in the control field of unmanned aerial vehicle.

【技术实现步骤摘要】
无人飞行器的控制方法、控制装置及控制系统
本专利技术涉及飞行器控制领域，更具体地涉及无人飞行器的控制方法、控制装置及控制系统。
技术介绍
近年来，无人驾驶的飞行器(例如固定翼飞机，包括直升机和多旋翼飞行器在内的旋翼飞行器)在各个领域(例如，在侦测、搜救等领域)得到广泛应用。对于这些飞行器的操纵通常由用户通过遥控设备来实现。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术与无人飞行器的结合给无人飞行器的控制技术带来了很大的提升。例如，虚拟现实(VR)眼镜与无人飞行器的结合给用户来带了全新的视觉体验方式。
技术实现思路
本专利技术提供了新颖的飞行器的控制方法、控制装置及控制系统。根据本专利技术实施例的飞行器的控制方法，包括：接收来自头戴电子设备的传感器数据；根据传感器数据，生成用于控制无人飞行器的载体装置的控制指令；把控制指令发送至无人飞行器。根据本专利技术实施例的飞行器的控制装置，包括：数据接收单元，用于接收来自头戴电子设备的传感器数据；指令生成单元，用于根据传感器数据生成用于控制无人飞行器的载体装置的控制指令；指令发送单元，用于把控制指令发送至无人飞行器。根据本专利技术实施例的飞行器的控制系统，包括头戴电子设备、遥控设备和无人飞行器，其中，头戴电子设备把生成的传感器数据发送给遥控设备；遥控设备根据接收到的传感器数据生成用于控制无人飞行器的载体装置的控制指令并且把控制指令发送给无人飞行器；并且无人飞行器根据接收到的控制指令调整载体装置以形成与控制指令相对应的姿态。根据本专利技术实施例的控制方法、控制装置及控制系统能够提高头戴电子设备与无人飞行器之间的通信距离，降低了头戴电子设备的设备成本和重量，增加了头戴电子设备在无人飞行器控制领域的应用场景。附图说明通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1示出根据本专利技术实施例的无人飞行器的控制系统的示例性场景的示意图；图2示出根据本专利技术实施例的无人飞行器的控制方法的示例流程图；图3是图2中所示的步骤S204的一种具体处理的流程图；图4是根据本专利技术实施例的无人飞行器的控制装置的示例图示；以及图5是示出能够实现根据本专利技术实施例的无人飞行器的控制方法、控制装置和控制系统各组成部分的计算设备的示例性硬件架构的结构图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本专利技术的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本专利技术的主要技术创意。图1示出了根据本专利技术实施例的无人飞行器的控制系统100的示例性场景的示意图。该场景可以发生在室内(例如商场、餐厅、医院、学校、车站、工厂、银行等)，也可以发生在室外(例如广场、运动场、公园等)。控制无人飞行器的目的可以是各种各样的，例如可以用于航拍、地理探测、虚拟飞行体验、侦测、搜救等。如图1所示，根据本专利技术实施例的无人飞行器的控制系统100可包括无人飞行器110。无人飞行器110上可以携带有搭载物。在一些实施例中，搭载物可包括载体装置112和其搭载的承载物114。载体装置112可以是一个支架，用于把承载物114与飞行器耦合。搭载承载物114的载体装置(或支架)112也可以被称为“云台”。载体装置112可以实现承载物的固定，并可以随意调节承载物的状态。该状态可以包括位置(例如高度、水平位置等)、姿态(例如俯仰、左右侧倾、左右指向等)、运动(例如水平平动、转动、升降等)、加速度等。例如，可以通过控制载体的状态使承载物稳定保持在确定的状态(例如一个确定的高度和水平位置、倾角和指向、速度等)上。载体装置112可以用作摄影、照相、监测、采样的辅助装置，而承载物114可以为照相机、摄像机或红外成像仪等摄像装置，也可以是传感器等等。图1中所示的承载物114以相机为例，其通过载体装置112耦合于飞行器上。当然，可以理解地，承载物也可以为其它类型的相机，例如监控摄像头、照明灯等。根据本专利技术实施例的无人飞行器的控制系统100还可包括头戴电子设备120和遥控设备130。头戴电子设备120可以是VR眼镜、头戴式VR显示设备、第一人称视角(FirstPersonView，简称为FPV)设备、头戴式VR耳机等等。在一些实施例中，头戴电子设备120中可包括任意类型的传感器部件，例如陀螺仪、加速度计、角速度计、磁传感器、气压计、温度计等等。遥控设备130可以是具有支持多种通信协议的收发器模块的单个设备。在一个实施例中，头戴电子设备120不与无人飞行器110直接通信，而是与遥控设备130建立有线或无线通信信道102，例如通过高清晰度多媒体接口(HMDI)、无线高清晰度多媒体接口(WHMDI)、通用串行总线(USB)、蓝牙超宽带(UWB)等等通信协议与遥控设备建立一个或多个有线或无线的通信连接。遥控设备130可以用于无人飞行器110的总体控制，例如飞行控制等等。在一些实施例中，遥控设备130可以通过控制(上行)信道104向无人飞行器110发送控制指令，以控制无人飞行器110做出各种飞行操作，例如，起飞、上升、俯仰、左倾、右倾等等操作。遥控设备130还可以通过反馈(下行)信道106接收来自无人飞行器110的反馈数据。来自无人飞行器110的反馈数据例如可包括飞行器110上搭载的相机114所捕获的图像或视频数据、飞行器110中各部件的状态数据、以及来自飞行器110上安装的各种传感器的传感器数据等等。在一些实施例中，用户可以利用头戴电子设备120来控制无人飞行器110，例如利用头、脖子的转动或姿态来调整载体装置112(云台)的角度，也就是相机的视野朝向；相机拍到的画面可实时回传到该头戴电子设备120的屏显上。例如，如果载体装置112是三轴载体(三轴云台)，那么用户的头部或脖子在每个方向上的转动就对应于云台在三个轴方向的转动。例如，用户的头部动作可以通过所佩戴的头戴电子设备120中安装的传感器(例如，陀螺仪、加速度计、磁传感器等等)检测到；传感器将获得的传感器数据(例如，头部运动的姿态信息)通过通信信道102发送至遥控设备130；遥控设备130在接收到这些传感器数据之后，通过姿态融合算法进行处理以得到用户头部的姿态数据，并且将其转换成无人飞行器110可识别的控制指令(例如，云台控制指令)；然后遥控设备130把该控制指令通过控制信道104发送至无人飞行器；无人飞行器110在接收到控制指令后相应地控制载体装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人飞行器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：接收来自头戴电子设备的传感器数据；根据所述传感器数据，生成用于控制无人飞行器的载体装置的控制指令；把所述控制指令发送至所述无人飞行器。

【技术特征摘要】
1.一种无人飞行器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：接收来自头戴电子设备的传感器数据；根据所述传感器数据，生成用于控制无人飞行器的载体装置的控制指令；把所述控制指令发送至所述无人飞行器。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述传感器数据生成用于控制无人飞行器的载体装置的控制指令的处理包括：根据姿态数据融合算法，把所述传感器数据转换成姿态数据；以及根据所述姿态数据产生所述控制指令，所述控制指令指示所述载体装置形成与所述姿态数据相一致的姿态。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制指令控制所述无人飞行器的载体装置在俯仰、偏航、或侧翻方向上的动作。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述传感器数据包括由所述头戴电子设备中的陀螺仪、加速度计、或磁传感器生成的、与该头戴电子设备的用户状态相关的数据。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述头戴电子设备包括虚拟现实VR眼镜或VR头盔。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述传感器数据是通过有线信道接收的。7.一种无人飞行器的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：数据接收单元，用于接收来自头戴电子设备的传感器数据；指令生成单元，用于根据所述传感器数据生成用于控制无人飞行器的载体装置的控制指令；指令发送单元，用于把所述控制指令发送至所述无人飞行器。8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述指令生成单元进一步包括：数据处理单元，用于根据姿态数据融合算法把所述传感器数据转换成姿态数据；以及指令产生单元，用于根据所述姿态数据产生所述控制指令，所述控制指令指示所述载体装置形成与所述姿态数据相一致的姿态。9.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制指...

【专利技术属性】
技术研发人员：田瑜，江文彦，
申请(专利权)人：昊翔电能运动科技昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32