可移动物体的起飞辅助的方法以及系统技术方案

提供一种可移动物体的起飞辅助的方法以及系统。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，判断可移动物体是否达到了起飞阈值并不需要接收：（1）来源于可移动物体外部的信号；（2）来源于回传给可移动物体的信号；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。

【技术实现步骤摘要】
本申请是国际申请号为PCT/CN2014/074232，国际申请日为2014年3月27日，进入中国国家阶段的申请号为201480003109.9，名称为“起飞辅助”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及无人飞行器，尤其涉及一种可移动物体的起飞辅助的方法以及系统。
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（PID Controllers），由于积分的记忆效应（memory effects of integration），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，判断可移动物体是否达到了起飞阈值并不需要接收：（1）来源于可移动物体外部的信号；（2）来源于回传给可移动物体的信号；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。进一步地，所述可移动物体是一个能够竖直起飞及/或降落的飞行器。进一步地，所述第一控制方式是第一积分控制方式。进一步地，在第一积分控制方式下的积分值设置为默认值。进一步地，所述默认值为零。进一步地，所述方法还包括：接收指令以增加所述可移动物体的高度。进一步地，所述指令由遥控终端发送。进一步地，所述方法进一步包括，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。进一步地，所述方法进一步包括，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。进一步地，所述第二控制方式是第二积分控制方式。进一步地，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。进一步地，根据对所述致动器的输出量判断所述可移动物体是否已经达到所述起飞阈值包括：当对所述致动器的输出量超过预设输出值时，判定所述可移动物体已经达到所述起飞阈值。进一步地，根据对所述致动器的输出或从所述可移动物体的致动器所测量的输出，判断所述可移动物体是否已经达到所述起飞阈值。进一步地，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。进一步地，达到所述起飞阈值的条件为：（2）当对所述致动器的输出超过了第二预设输出值，其中，所述第二预设输出值不同于所述第一预设输出值。进一步地，达到所述起飞阈值的条件为：（2）当对所述致动器的输出超过了第二预设输出值，其中，所述第二预设输出值大于所述第一预设输出值。本专利技术还提供一种可移动物体的起飞辅助的系统，所述系统包括：可移动物体的致动器，其中对所述致动器的输出会增加所述可移动物体的高度；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，其中，所述处理器判断可移动物体是否达到了起飞阈值并不需要接收：（1）来源于可移动物体外部的信号；（2）来源于回传给可移动物体的信号；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，生成一个用于对致动器的输出进行控制的信号。进一步地，所述处理器是机载于所述可移动物体中。进一步地，所述处理器在与所述可移动物体分开的外设装置中。进一步地，所述可移动物体是一个能够竖直起飞及/或降落的飞行器。进一步地，所述可移动物体是一个包含有多个旋翼的无人飞行器，该旋翼用于为可移动物体提供上升动力。进一步地，所述无人飞行器是一个旋翼飞行器。进一步地，所述致动器是一个驱动所述可移动物体的推进单元的电机。进一步地，所述第一控制方式是第一积分控制方式。进一步地，在第一积分控制方式下的积分值设置为默认值。进一步地，所述第二控制方式是第二积分控制方式，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。进一步地，当如下一个或多个条件得到满足时，达到所述起飞阈值：（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。进一步地，所述系统进一步包括接收器，该接收器用于接收指令以增加所述可移动物体的高度。进一步地，所述处理器根据对所述致动器的输出或从所述可移动物体的致动器所测量的输出判断所述可移动物体是否已经达到了所述起飞阈值。应当理解的是，本专利技术的不同实施例可以单独地、整体地或者相互结合地实现。本专利技术所描述的各个实施例可以适用于任意特定的应用程序或任意类型的可移动物体。本文中任意描述的飞行器，例如，无人飞行器，可以适用于任意可移动物体，例如，任意机动设备。此外，在本文中揭露的空中移动（例如，飞行）时的系统、设备、及方法也可以适用用于其它移动类型中，例如，在地面上移动或在水面上移动，或在太空中移动。通过浏览说明书、权利要求书及附图，能明显地呈现本专利技术的其它方面及功能。引置前案本案说明书所提到的所有出版物、专利、专利申请列入本文作为参考的程度与每个出版物、专利或专利申请特定地或单独地列入本文作为参考的程度相同。附图说明本专利技术创新的特征在权利要求中描述。为了更好地了解本专利技术的特征及有益效果，下面仅通过非限制性的示例，并且参考附图来描述本专利技术的优选和其它实施方式，其中：图1所示为本专利技术的一个实施例中的飞行器起飞的示意图。图2所示为本专利技术的一个实施例中控制飞行器起飞的方法。图3所示为本专利技术的一个实施例中飞行器的示意图。图4所示为本专利技术一个实施例中的无人飞行器。图5所示为本专利技术的一个实施例中的包含运载体及有效负载的可移动物体。图6所示为本专利技术的一个实施例中用于控制可移动物体的系统的功能模块图。具体实施方式本专利技术的系统、装置及方法用于辅助飞行器从表面起飞，其中，对用户来说起飞辅助能够改善控制飞行器起飞的操控体验。飞行器可以是一个无人飞行本文档来自技高网...

【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，其中，判断可移动物体是否达到了起飞阈值并不需要接收：（1）来源于可移动物体外部的信号；（2）来源于回传给可移动物体的信号；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。

【技术特征摘要】
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，判断可移动物体是否达到了起飞阈值并不需要接收：（1）来源于可移动物体外部的信号；（2）来源于回传给可移动物体的信号；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10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，根据对所述致动器的输出量判断所述可移动物体是否已经达到所述起飞阈值包括：当对所述致动器的输出量超过预设输出值时，判定所述可移动物体已经达到所述起飞阈值。13.如权利要求1所述的方法，其中，根据对所述致动器的输出或从所述可移动物体的致动器所测量的输出，判断所述可移动物体是否已经达到所述起飞阈值。14.如权利要求1所述的方法，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。15.如权利要求14所述的方法，其中，达到所述起飞阈值的条件为：（2）当对所述致动器的输出超过了第二预设输出值，其中，所述第二预设输出值不同于所...

【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