多轴控制器制造技术

本文描述的实施例涉及控制无人机(UAV)的各个方面的控制器，该控制器包括但不限于：具有被配置为固定到该控制器的用户的第一部分的控制器主体；被配置用于控制UAV的至少飞行的第一控制器。该控制器是经由第一部分便携的。第一控制器可使用用户的单只手进行操作。

Multi axis controller

The embodiments described herein relate to controllers for controlling various aspects of an unmanned aerial vehicle (UAV), which include, but are not limited to, a controller body having a first part configured to be a user fixed to the controller, and a first controller configured to control at least flight of the UAV. The controller is portable through the first part. The first controller can operate with the user's single hand.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多轴控制器相关申请的交叉引用本专利申请要求享受2016年3月25日提交的、标题为“MULTI-AXISCONTROLLER”的美国非临时专利申请No.15/081,211的优先权，故以引用方式将其全部内容明确地并入本文。
技术介绍
已经开发了各种各样的无人机(UAV)，其包括用于业余爱好者的遥控(RC)飞机，以及用于包括商业和军事应用的其它应用的更先进“无人机”或UAV。已经开发诸如“四轴(quadcopter)”或四转子结构之类的UAV结构用于特定的或一般的爱好、商业或军事应用。包括操纵杆和平板型计算机的传统UAV控制器通常需要两只手都进行操作。例如，用户的第一只手可以控制偏航和油门，而用户的第二只手可以控制翻滚和倾斜。当两只手均被占用来控制UAV的飞行时，用户将没有空闲的手来控制UAV的其它方面，比如照相机、传感器、飞行模式等等。通常，为了操作UAV上的照相机或其它传感器，用户必须释放一个飞行控制交互元件(其管理一半的飞行控制)，这将导致不便和飞行风险。
技术实现思路
本文描述的实施例涉及用于控制UAV的各个方面的UAV控制器(例如，遥控)。该控制器可以包括用于形成支撑结构的控制器主体。该控制器主体可以具有用于固定到控制器的用户的第一部分，以允许该控制器经由第一部分对用户来说是便携的。当第一部分固定到用户时，用户仍然可以有空闲的双手，以通过与第一控制器、第二控制器、第三控制器或第四控制器中的一项或多项进行交互来控制UAV的各个方面。在一些实施例中，第一部分可以形成用于固定到用户的手臂(例如，前臂)的套筒或撑杆，同时留下(第一部分所固定到的)手臂的手和手指自由地操作第一控制器。第一控制器可以是操纵杆或者被配置为控制UAV的至少飞行方面(例如，油门、偏航、倾斜和翻滚)的另一种适当的交互元件。第一控制器可以是6轴控制器，其实现控制多达6个自由度(DOF)。因此，根据这些实施例的控制器可以使用户能够使用一只手/手臂来控制UAV的飞行。所述控制器可以包括实现UAV的额外控制的第二控制器。第二控制器可以包括惯性测量单元(IMU)或者其它加速计和陀螺仪组合，以便当第一部分固定到手臂时，感测手臂的运动。第二控制器可以针对以下各项中的一项或多项来实现多达6个DOF的控制：UAV的飞行、UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。因此，第一控制器和第二控制器的组合可以实现针对UAV的各个方面的多达12个DOF控制。所述控制器可以包括用于控制UAV的额外方面的第三控制器。在一些实施例中，该控制器可以被配置为耦合到无线通信设备。该无线通信设备可以包括输出设备(例如，屏幕显示器、扬声器等等)，以用于当第一部分固定到用户时，向用户输出音频数据、视觉数据和/或其它传感器输出。此外，无线通信设备还可以包括用于控制UAV的额外方面的输入设备(例如，第四控制器)。在一些实施例中，用于UAV的控制器包括控制器主体，该控制器主体具有被配置为固定到该控制器的用户的第一部分，该控制器主体被配置为是经由第一部分和第二部分便携的，第二部分包括被配置为控制UAV的至少飞行的第一控制器。第一控制器被配置为使用用户的单只手可操作。在一些实施例中，第一控制器被配置为控制对UAV进行油门调节、偏航、倾斜和翻滚。在一些实施例中，第一控制器是6轴操纵杆。在一些实施例中，第一控制器被配置为在第一部分固定到用户时，用于用户使用单只手来控制UAV的飞行，而无需使用另一只手。在一些实施例中，第一部分被配置为固定到用户的手臂。第一部分被配置为在第一部分固定到用户的手臂时，允许与该手臂相关联的单只手与第一控制器进行交互。在一些实施例中，第一部分被配置为允许单只手的手指和手腕进行移动以操作第一控制器。在一些实施例中，第一部分被配置为固定到与用户的单只手相关联的手臂。所述控制器仅仅由与用户的所述单只手相关联的手臂进行支撑，以实现便携性。在一些实施例中，第一部分形成被配置为耦合到用户的手臂的至少一部分的套筒。在一些实施例中，所述套筒具有用于限定内部空间以容纳用户的手臂的C形状横截面。当手臂容纳在该内部空间时，所述控制器由手臂来支撑。在一些实施例中，所述控制器还包括第二控制器，所述第二控制器被配置为控制下面中的一项或多项：UAV的飞行、UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。在一些实施例中，第二控制器包括惯性测量单元(IMU)，其中该IMU包括至少三个加速计和三个陀螺仪。在一些实施例中，第一控制器和第二控制器中的一项被配置为控制UAV的飞行。第一控制器和第二控制器中的另一项被配置为控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。在一些实施例中，第二控制器被配置为对所述控制器的方位进行感测。第一控制器或第二控制器中的一项或多项被配置为基于所述控制器的方位来控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行、UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。在一些实施例中，所述控制器还包括第三控制器，其被配置为控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行、UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。在一些实施例中，所述第三控制器是按钮、方向盘、鼠标、水准仪、滑块、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关或跟踪球中的一项或多项。在一些实施例中，第一控制器、第二控制器和第三控制器中的第一项被配置为控制UAV的飞行。第一控制器、第二控制器和第三控制器中的第二项被配置为控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。第一控制器、第二控制器和第三控制器中的第三项被配置为控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。在一些实施例中，所述控制器还包括反馈设备，其被配置为提供音频反馈、视觉反馈或触觉反馈中的一项或多项。在一些实施例中，所述反馈设备被配置为：响应于从UAV接收到反馈信号，提供音频反馈、视觉反馈或者触觉反馈中的一项或多项。在一些实施例中，所述第一部分和所述第二部分是所述控制器的不同部分。在各个实施例中，一种用于为UAV提供控制器的方法，包括：提供具有第一部分和第二部分的控制器主体。第一部分被配置为固定到该控制器的用户。该控制器主体被配置为是经由第一部分便携的。第二部分包括第一控制器，第一控制器被配置为控制UAV的至少飞行。第一控制器被配置为是使用用户的单只手可操作的。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机(UAV)的控制器，包括：控制器主体，所述控制器主体具有：第一部分，其被配置为固定到所述控制器的用户，所述控制器主体被配置为是经由所述第一部分便携的；以及第二部分，所述第二部分包括第一控制器，所述第一控制器被配置用于控制所述UAV的至少飞行，其中所述第一控制器被配置为是使用所述用户的单只手可操作的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.25 US 15/081,2111.一种用于无人机(UAV)的控制器，包括：控制器主体，所述控制器主体具有：第一部分，其被配置为固定到所述控制器的用户，所述控制器主体被配置为是经由所述第一部分便携的；以及第二部分，所述第二部分包括第一控制器，所述第一控制器被配置用于控制所述UAV的至少飞行，其中所述第一控制器被配置为是使用所述用户的单只手可操作的。2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第一控制器被配置为控制对所述UAV进行油门调节、偏航、倾斜和翻滚。3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第一控制器是6轴操纵杆。4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第一控制器被配置用于在所述第一部分固定到所述用户时，使所述用户使用单只手而不使用另一只手来控制所述UAV的所述飞行。5.根据权利要求1所述的控制器，其中：所述第一部分被配置为固定到所述用户的手臂上；以及所述第一部分被配置为在所述第一部分固定到所述用户的所述手臂上时，允许与所述手臂相关联的单只手与所述第一控制器进行交互。6.根据权利要求5所述的控制器，其中，所述第一部分被配置为允许所述单只手的手指和手腕进行移动以操作所述第一控制器。7.根据权利要求1所述的控制器，其中：所述第一部分被配置为固定到与所述用户的所述单只手相关联的手臂；以及所述控制器仅仅由与所述用户的所述单只手相关联的所述手臂进行支撑，以用于便携性。8.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述第一部分形成套筒，所述套筒被配置为耦合到所述用户的所述手臂的至少一部分。9.根据权利要求8所述的控制器，其中：所述套筒具有限定用于容纳所述用户的所述手臂的内部空间的C形状的横截面；以及当所述手臂容纳在所述内部空间时，所述控制器由所述手臂来支撑。10.根据权利要求1所述的控制器，还包括：第二控制器，其被配置为控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的所述飞行、所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置、或者所述UAV的负载设置。11.根据权利要求10所述的控制器，其中，所述第二控制器包括惯性测量单元(IMU)，所述IMU包括至少三个加速计和三个陀螺仪。12.根据权利要求10所述的控制器，其中：所述第一控制器和所述第二控制器中的一项被配置为控制所述UAV的所述飞行；以及所述第一控制器和所述第二控制器中的另一项被配置为控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置、或者所述UAV的负载设置。13.根据权利要求10所述的控制器，其中：所述第二控制器被配置为对所述控制器的方位进行感测；以及所述第一控制器和所述第二控制器中的一项或多项被配置为基于所述控制器的所述方位来控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的所述飞行、所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置、或者所述UAV的负载设置。14.根据权利要求10所述的控制器，还包括：第三控制器，其被配置为控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的所述飞行、所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置、或者所述UAV的负载设置。15.根据权利要求14所述的控制器，其中，所述第三控制器是以下各项中的一项或多项：按钮、方向盘、鼠标、水准仪、滑块、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关或跟踪球。16.根据权利要求14所述的控制器，其中：所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器中的第一项被配置为控制所述UAV的所述飞行；所述第一控制器、所述第二控...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·赫特森，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US