起飞辅助制造技术

提供飞行器起飞辅助的系统、方法及设备。所述飞行器可以使用第一控制方式起飞，当达到起飞阈值时切换到第二控制方式以进行正常飞行。可选地，第一控制方式不使用积分控制而第二控制方式可以使用所述积分控制。所述飞行器可以根据对所述飞行器电机的输出及/或所述飞行器的加速度来判定是否达到起飞阈值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】起飞辅助
技术介绍
飞行器，例如，无人飞行器，用于执行军事和民事应用中的监控、勘测及探测任务。这样的飞行器可以携带有效负载以具有特定的功能。这些飞行器可以在表面上起飞及降落。然而，传统控制的飞行器从表面起飞时，与表面所提供的力相结合的反馈控制系统会导致飞行器开始起飞离开表面时不平稳。特别是，表面是斜面或者不平整时，则起飞不会是竖直的，如此可能导致无人机坠毁或跌落。起飞对用户来说是一个挑战，特别是没有经验的用户，如果无人飞行器起飞期间失控或起飞不平稳，用户将会变得紧张，并导致飞行器坠毁。
技术实现思路
在某些例子中，有必要使用起飞方法来保证飞行器能够平稳且竖直地起飞。因此，有必要改善起飞方法。本专利技术提供与飞行器起飞控制相关的系统、方法及设备。现有的比例-积分-微分控制器(PIDControllers)，由于积分的记忆效应(memoryeffectsofintegration)，会导致飞行器与平面之间有地面力，而该地面力会使得积分表达式的输出错误并导致飞行器起飞不平稳。在本专利技术中，飞行器起飞期间且飞行器尚未离开地面时允许删除积分，直到飞行器确定已经离开地面。这里描述的控制系统及方法可以直接输出模拟起飞控制值，当起飞成功后，无缝地切换到PID控制。根据飞行器的一个或多个电机的输出及/或飞行器的加速度来判断何时切换到PID控制方法。本专利技术提供了一种可移动物体的起飞辅助的方法，所述方法包括：在第一控制方式下增加对可移动物体的致动器的输出，其中对致动器的输出会增加可移动物体的高度；根据对致动器的输出、由致动器所测量的输出、或可移动物体的速度或加速度，通过处理器判断可移动物体是否达到起飞阈值；及当可移动物体达到起飞阈值时，使用第二控制方式控制对致动器的输出。在某些实施例中，所述可移动物体可以是能够竖直起飞及/或降落的飞行器。所述可移动物体可以是无人飞行器。所述无人飞行器可以是一个旋翼飞行器。致动器可以是一个电机，该电机驱动可移动物体的推进单元。所述推进单元是一个旋翼，该旋翼用于提供上升动力给可移动物体。第一控制方式可以是第一积分控制方式。第一积分控制方式下的积分值可以设置为默认值。在某些实施例中，所述默认值为零。对致动器的输出可以通过一个常量进行增加。通过增加对致动器的输出可以增加整个可移动物体的推力。遥控终端发送指令。在接收指令以增加可移动物体的高度之前，可移动物体接收指令以启动致动器并将致动器设置为怠速状态。所述方法还包括当增加高度的指令没有超过预设的值时，减少对致动器的输出直到致动器处于怠速状态。可选地，第二控制方式可以是第二积分控制方式。使用第二积分控制方式控制对致动器的输出可以包括竖直方向的积分控制。使用第二积分控制方式控制致动器包括如下一个或多个的积分控制：前方向、后方向、右方向、左方向或高度。在某些情况下，使用第二积分控制方式控制致动器还包括使用比例-积分-微分控制方式。可以根据对致动器的输出量来判断可移动物体是否达到了起飞阈值。根据对致动器的输出量以判断可移动物体是否达到了起飞阈值可以包括：当对致动器的输出量超过预设的值时，判定可移动物体达到了起飞阈值。判断可移动物体是否达到了起飞阈值还可以根据所测量的可移动物体的速度或加速度、所测量的高度或从致动器测量的输出。可选地，判断可移动物体是否达到了起飞阈值并不根据来源于可移动物体外部的信号。在某些例子中，(1)当对致动器的输出大于第一预设输出值及可移动物体在竖直方向上的加速度超过预设加速度值，或(2)当对致动器的输出大于第二预设输出值时，可移动物体达到起飞阈值。所述第二预设输出值可能不同于第一预设输出值。所述第二预设输出值可能大于第一预设输出值。本专利技术提供另一种可移动物体的辅助起飞的系统。所述系统包括：接收器，用于接收指令以增加可移动物体的高度；可移动物体的致动器，其中对致动器的输出会增加可移动物体的高度；及处理器，用于根据对致动器的输出、从致动器测量的输出、或可移动物体的速度或加速度来判断可移动物体是否达到起飞阈值，并且(1)当可移动物体没有达到起飞阈值时采用第一控制方式，及(2)当可移动物体达到起飞阈值时采用第二控制方式，生成用于对致动器的输出进行控制的信号。处理器可以是机载于可移动物体上。可选地，所述处理器可以设置在与可移动物体分开的外设装置上。在某些实施例中，可移动物体可以是一个能够竖直起飞及/或降落的飞行器。所述可移动物体可以是无人飞行器。所述无人飞行器可以是旋翼飞行器。致动器可以是电机，该电机驱动可移动物体的推进单元。所述推进单元是旋翼，该旋翼用于为可移动物体提供上升动力。第一控制方式可以是第一积分控制方式。第一积分控制方式下的积分值可以设置为默认值。在某些实施例中，所述默认值为零。所述对致动器的输出可以通过一个常量进行增加。通过增加对致动器的输出来增加整个可移动物体的推力。遥控终端发送指令。在接收指令以增加可移动物体的高度之前，可移动物体的接收器用于接收指令以启动致动器并将致动器设置为怠速状态。所述方法还包括当增加高度的指令没有超过预设的值时，减少对致动器的输出直到致动器处于怠速状态。第二控制方式可以是第二积分控制方式。第二积分控制方式控制可以包括竖直方向的积分控制。第二积分控制方式还可以包括如下一个或多个的积分控制：前方向、后方向、右方向、左方向或高度。第二积分控制方式可以包括使用比例-积分-微分控制方式。当对致动器的输出量超出预设的输出值时，处理器判断可移动物体达到了起飞阈值。在某些实施例中，所述处理器判断可移动物体是否达到了起飞阈值还可以根据所测量的可移动物体的速度或加速度、所测量的高度或从致动器测量的输出。所述处理器判断可移动物体是否达到了起飞阈值并不依赖来源于可移动物体外部的信号。在某些实施例中(1)当对致动器的输出大于第一预设输出值及可移动物体在竖直方向上的加速度超过预设加速度值，或(2)当对致动器的输出大于第二预设输出值时，达到起飞阈值。所述第二预设输出值可能不同于第一预设输出值。所述第二预设输出值可能大于第一预设输出值。本专利技术提供另一种可移动物体的起飞辅助的方法。所述方法包括：在第一控制方式下增加对可移动物体的致动器的输出，其中对致动器的输出会增加可移动物体的高度；通过处理器来执行(1)判断对致动器的输出是否大于第一预设输出值及可移动物体在竖直方向上的加速度是否超过预设加速度值，或(2)对致动器的输出是否超过了第二预设输出值；及(1)当对致动器的输出大于第一预设输出值及可移动物体在竖直方向上的加速度超过预设加速度值，或(2)当对致动器的输出超过了第二预设输出值时，使用与第一控制方式不同的第二控制方式控制对致动器的输出。在某些实施例中，所述可移动物体可以是能够竖直起飞及/或降落的飞行器。所述可移动物体可以是无人飞行器。所述无人飞行器可以是一个旋翼飞行器。致动器可以是电机，该电机驱动可移动物体的推进单元。所述推进单元是旋翼，该旋翼用于为可移动物体提供上升动力。对致动器的输出可以通过一个常量进行增加。通过增加对致动器的输出可以增加整个可移动物体的推力。所述方法还包括接收指令以增加所述可移动物体的高度。遥控终端发送指令。在接收指令以增加可移动物体的高度之前，可移动物体接收指令以启动致动器并将致动器设置为怠速状态。所述方法还包括当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可移动物体的起飞辅助的方法，所述方法包括：在第一控制方式下增加对所述可移动物体的致动器的输出，其中，对所述致动器的输出会增加可移动物体的高度；根据对所述致动器的输出，由致动器所测量的输出、或可移动物体的速度或加速度，通过处理器判断所述可移动物体是否已经达到起飞阈值；及当所述可移动物体已经达到所述起飞阈值时，在所述第二控制方式下控制对致动器的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可移动物体的起飞辅助的方法，所述方法包括：在第一控制方式下增加对所述可移动物体的致动器的输出，其中，对所述致动器的输出会增加可移动物体的高度；根据对所述致动器的输出，由致动器所测量的输出、或可移动物体的速度或加速度，通过处理器判断所述可移动物体是否已经达到起飞阈值，其中，达到所述起飞阈值的条件为：(1)当对所述致动器的输出大于第一预设输出值及所述可移动物体在竖直方向上的加速度超过预设加速度值，或(2)当对所述致动器的输出超过了第二预设输出值，所述第二预设输出值大于所述第一预设输出值；及当所述可移动物体已经达到所述起飞阈值时，在第二控制方式下控制对致动器的输出。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述可移动物体是一个能够竖直起飞及/或降落的飞行器。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一控制方式是第一积分控制方式。4.如权利要求3所述的方法，其中，在第一积分控制方式下的积分值设置为默认值。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述默认值为零。6.如权利要求1所述的方法，还包括：接收指令以增加所述可移动物体的高度。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述指令由遥控终端发送。8.如权利要求6所述的方法，进一步包括，在接收指令以增加所述可移动物体的高度之前，接收指令以启动所述致动器，并设置所述致动器为怠速状态。9.如权利要求8所述的方法，进一步包括，当增加高度的指令没有超过预设值时，减少对所述致动器的输出，使得所述致动器处于怠速状态。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二控制方式是第二积分控制方式。11.如权利要求1所述的方法，其中，使用所述第二控制方式控制对所述致动器的输出包括竖直方向的积分控制。12.如权利要求1所述的方法，其中，不需要接收来源于可移动物体外部的信号，就能判断所述可移动物体是否达到了起飞阈值。13.一种可移动物体的起飞辅助的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：石峻，潘绪洋，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44