一种体感控制方法技术

本发明专利技术公开了一种体感控制方法，所述体感控制方法包括：S1，遥控器接收到体感激活命令时，获得遥控器当前姿态的初始矩阵DCMinit；S2，实时获取遥控器姿态变化的当前矩阵DCMcur；S3，根据初始矩阵DCMinit和当前矩阵DCMcur计算得到中间矩阵DCMrelative；S4，将中间矩阵DCMrelative转换为最终矩阵DCMfinal；S5，将最终矩阵DCMfinal换算成能够控制无人机姿态的控制量；S6，遥控器与无人机通信，无人机根据所述控制量实施姿态调整。通过上述技术方案，遥控器可以根据用户的手势操作来控制无人机的飞行状态，这样给用户带来更加真实的体验，方便用户对无人机的操控，给用户带来便利。

A somatosensory control method

The invention discloses a somatosensory control method, control method the body includes: S1, remote control receiving somatosensory activation command, initial matrix DCMinit remote current posture; S2, the matrix DCMcur remote access to real-time attitude change; S3, according to the initial matrix DCMinit and the matrix the calculated DCMcur intermediate matrix DCMrelative; S4, the intermediate matrix DCMrelative is converted to the final matrix DCMfinal; S5 will eventually converted into matrix DCMfinal can control the amount of control of UAV attitude; S6, remote control and communication of UAV, UAV attitude adjustment implementation based on the control volume. Through the technical proposal, the remote control can control the UAV flight status according to the gestures of the user, so that gives the user a more authentic experience, convenient for users to control the UAV, bring convenience to the user.

【技术实现步骤摘要】
一种体感控制方法
本专利技术涉及无人机
，具体涉及是一种体感控制方法。
技术介绍
目前，随着遥控器的发展，人们对体感遥控器的要求越来越高，并且将体感遥控器运用在无人机上成为目前的无人机领域的趋势。无人驾驶无人机简称“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无人机，目前大量应用在航拍、地貌的测量、运输等行业。无人机在使用中具有成本低、使用方便、环境适应性强等特点，所以正逐步走进人们的普通生活，广受大家的喜爱与应用，一般的无人机的飞手都是直接通过遥控器控制无人机的飞行状态，但是这种控制方法并不能满足用户的需求，用户利用遥控器并不能真实感受无人机的无人机状态，现有的无人机遥控器越来越不能满足用户的需求。因此，如何将人体的手势动作转换成控制无人机飞行的数据，来控制无人机的飞行，成为目前亟待解决的技术问题。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种将人体的手势动作转换成控制无人机飞行的数据，来控制无人机的飞行的体感控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：本专利技术提供了一种体感控制方法，步骤包括：S1，遥控器接收到体感激活命令时，获得遥控器当前姿态的初始矩阵DCMinit；S2，实时获取遥控器姿态变化的当前矩阵DCMcur；S3，根据初始矩阵DCMinit和当前矩阵DCMcur计算得到中间矩阵DCMrelative；S4，将中间矩阵DCMrelative转换为最终矩阵DCMfinal；S5，将最终矩阵DCMfinal换算成能够控制无人机姿态的控制量；S6，遥控器与无人机通信，无人机根据所述控制量实施姿态调整。优选地，所述步骤S1具体包括：当接收到体感激活命令之后，记录初始四元数qinit，将初始四元数qinit转换成初始矩阵DCMinit。优选地，所述步骤S2具体包括：每间隔预定时间就记录一个当前四元数qcur，并将当前四元数qcur转换成当前矩阵DCMcur。优选地，所述预定时间为10ms至20ms。优选地，所述中间矩阵DCMrelative为：DCMrelative＝DCMinitT*DCMcur。优选地，所述步骤S4具体包括：将中间矩阵DCMrelative旋转90度得到最终矩阵DCMfinal。优选地，所述步骤S5具体包括：将所述最终矩阵DCMfinal转换成欧拉角，并根据所述欧拉角换算得到能够控制无人机姿态的控制量。优选地，遥控器上设有姿态传感器，以姿态传感器中心为坐标原点O建立三维坐标系，所述欧拉角包括：遥控器围绕X轴旋转值roll，遥控器围绕Y轴旋转值pitch，遥控器围绕Z轴旋转值yaw。优选地，所述遥控器围绕Y轴旋转值pitch为：pitch＝arcsin(-DCMfinal[2][0])。优选地，根据pitch的大小确定roll和yaw的值：当时，则roll＝0，当则采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。遥控器可以根据用户的手势操作来控制无人机的飞行状态，这样给用户带来更加真实的体验，方便用户对无人机的操控，给用户带来便利。附图说明为了更清楚的说明本专利技术具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术的一个实施例的体感控制方法的流程图；图2示出了本专利技术的以姿态传感器中心为坐标原点O建立的三维坐标系的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。图1示出了本专利技术的一个实施例的体感控制方法的流程图。如图1所示，本专利技术提供了一种体感控制方法，所述体感控制方法包括：S1，遥控器接收到体感激活命令时，获得遥控器当前姿态的初始矩阵DCMinit；S2，实时获取遥控器姿态变化的当前矩阵DCMcur；S3，根据初始矩阵DCMinit和当前矩阵DCMcur计算得到中间矩阵DCMrelative；S4，将中间矩阵DCMrelative转换为最终矩阵DCMfinal；S5，将最终矩阵DCMfinal换算成能够控制无人机姿态的控制量；S6，遥控器与无人机通信，无人机根据所述控制量实施姿态调整。在上述技术方案中，当用户按下遥控器上的体感按钮，遥控器接收到体感激活命令后，就会获取体感遥控器此时的状态，并将该状态转换为初始矩阵DCMinit，然后用户拿着体感遥控器进行手势操控过程中，就会实时获取体感遥控器的实时状态，并将该实时状态转换成当前矩阵DCMcur，这样就可以将初始矩阵DCMinit和当前矩阵DCMcur进行一定的运算后得到中间矩阵DCMrelative；另外，在欧拉角的奇点无法用欧拉角表示遥控器的姿态；欧拉角是描述刚体转动的三个轴角，为了要避开欧拉角的奇点需要对中间矩阵DCMrelative进行转换，并确定出最终矩阵DCMfinal，最后，就可以将最终矩阵DCMfinal转换成能够控制无人机姿态的控制量，并将这些控制量发送给无人机，进而控制无人机的飞行。其中，无人机姿态的控制量包括：向前、后、左、右、上、下飞行，以及翻转等能够操控无人机飞行姿态的各个控制量。通过上述技术方案，遥控器可以根据用户的手势操作来控制无人机的飞行状态，这样给用户带来更加真实的体验，方便用户对无人机的操控，给用户带来便利。优选地，所述步骤S1具体包括：当接收到体感激活命令之后，记录初始四元数qinit，将初始四元数qinit转换成初始矩阵DCMinit。在上述技术方案中，首先，体感遥控器在接收到体感激活命令之后，就会获取遥控器此时的初始四元数qinit，其中，初始四元数为qinit＝[w,x,y,z]，当中的qinit是四元数，w,x,y,z是四元数qinit的4个参数，体感遥控器是用陀螺仪和加速度计来算出四元数的，qinit中的每个四元数分别为：w＝cos(theta/2)；x＝ax*sin(theta/2)；y＝ay*sin(theta/2)；z＝az*sin(theta/2)；(ax,ay,az)表示轴的矢量，theta表示绕此轴的旋转角度通过上述技术方案，能够快速准确地计算出体感遥控器初始状态时的四元数qinit，并且将qinit转换为初始矩阵DCMinit，为：优选地，所述步骤S2具体包括：每间隔预定时间就记录一个当前四元数qcur，并将当前四元数qcur转换成当前矩阵DCMcur。在上述技术方案中，每间隔预定时间就会记录一次当前四元数qcur，然后将qcur转换成当前矩阵DCMcur，当前四元数qcur和当前矩阵DCMcur的转换关系如下：qcur＝[w,x,y,z]在上述技术方案中，为了保证获取当前四元数qcur的实时性，将预定时间设定为10ms至20ms。优选地，所述中间矩阵DCMrelative为：DCMrelative＝DCMinitT*DCMcur。优选地，所述步骤S4具体包括：将中间矩阵DCMrelative旋转90度得到最终矩阵DCMfinal。在上述技术方案中，欧拉角是描述刚体转动的三个轴角，由于在欧拉角的奇点无法用欧拉角表示遥控器的姿态，因此为了避开欧拉角的奇点，需要将中间矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体感控制方法，其特征在于，步骤包括：S1，遥控器接收到体感激活命令时，获得遥控器当前姿态的初始矩阵DCMinit；S2，实时获取遥控器姿态变化的当前矩阵DCMcur；S3，根据初始矩阵DCMinit和当前矩阵DCMcur计算得到中间矩阵DCMrelative；S4，将中间矩阵DCMrelative转换为最终矩阵DCMfinal；S5，将最终矩阵DCMfinal换算成能够控制无人机姿态的控制量；S6，遥控器与无人机通信，无人机根据所述控制量实施姿态调整。

【技术特征摘要】
1.一种体感控制方法，其特征在于，步骤包括：S1，遥控器接收到体感激活命令时，获得遥控器当前姿态的初始矩阵DCMinit；S2，实时获取遥控器姿态变化的当前矩阵DCMcur；S3，根据初始矩阵DCMinit和当前矩阵DCMcur计算得到中间矩阵DCMrelative；S4，将中间矩阵DCMrelative转换为最终矩阵DCMfinal；S5，将最终矩阵DCMfinal换算成能够控制无人机姿态的控制量；S6，遥控器与无人机通信，无人机根据所述控制量实施姿态调整。2.根据权利要求1所述的体感控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：当接收到体感激活命令之后，记录初始四元数qinit，将初始四元数qinit转换成初始矩阵DCMinit。3.根据权利要求2所述的体感控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：每间隔预定时间就记录一个当前四元数qcur，并将当前四元数qcur转换成当前矩阵DCMcur。4.根据权利要求3所述的体感控制方法，其特征在于，所述预定时间为10ms至20ms。5.根据权利要求1所述的体感控制方法，其特征在于，所述中间矩阵DCMrelative为：DCMrelative＝DCMinitT*DCMcur。6.根据权利要求1所述的体感控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：将中间矩阵DCMrelative旋转90度得到最终矩阵DCMfinal。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卫锋，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京臻迪机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11