一种高机动地面无人平台的遥控器及其遥控方法技术

本发明专利技术公开了一种高机动地面无人平台的遥控器及其遥控方法，包括由外壳和遥控面板组成的整机，在所述的遥控面板上安装有左、右手柄、电源开关和急停开关，所述的左、右手柄均具有水平、垂直和旋转三个运动维度，在左、右手柄上还分别设有多个复合控制按键，通过左手柄与多个复合控制按键的组合完成无人平台的行走、转向、灯光和喇叭的动作控制，通过右手柄与多个复合控制按键的组合完成无人平台的姿态动作控制。本发明专利技术布局合理、可靠性高、通用性好、智能化强，具有良好的人机交互性，操作简单，易于维护，应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种高机动地面无人平台的遥控器及其遥控方法
本专利技术涉及地面无人平台遥控
，尤其涉及一种高机动地面无人平台的遥控器及其遥控方法。
技术介绍
地面无人平台是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统，它可以将人从危险任务中解放出来，降低人员伤亡，设计过程完全以任务为中心。随着现代科学技术的高速发展，地面无人平台在智能化程度、动作精确性、反应快速性等方面发展迅速，诸多优势使地面无人平台在未来战争、精准农业、智能交通等领域有着极大的应用前景。地面无人平台一般分为轮式和履带式，为了使平台具有高机动性，适应野外复杂地形，平台执行机构又被设计成摇臂式或者足履式。所以，对于高机动地面无人平台来说，不仅要完成平台的行走、转向、声光等常规动作控制；还需要完成野外复杂地形下的越壕沟、上下垂直墙、涉水等特殊姿态动作控制；此外平台还需要具备紧急情况下的急停动作控制、搭载任务的载荷动作控制；由此可见，高机动地面无人平台具备功能多，控制复杂的特点。目前，针对高机动地面无人平台的遥控器，形式多样，为了满足操控功能需求，在遥控器设计上非常复杂，在遥控面板上安装有大量物理按键和开关，功能区相对较为分散，不仅占用大量的操作空间，操作复杂，执行效率低，无法进行快速有效的指令输入和执行，而且对于操控人员的操作技能要求较高，操作劳动强度较大，容易发生操作失误。另外，大多数高机动地面无人平台的遥控器仅有输入功能，不能将平台状态进行显示，或只能使用指示灯或蜂鸣器进行少数状态的显示，而采用触摸液晶屏进行人机交互的遥控器更加少见，平台遥控器的扩展再升级能力差。专利技术内容本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高机动地面无人平台的遥控器及其遥控方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高机动地面无人平台的遥控器，包括由外壳和遥控面板组成的整机，外壳采用人体工程学设计，在所述的遥控面板上安装有左、右手柄、电源开关和急停开关，左手柄和右手柄，采用双手通用设计，可拆卸，可相互替换；电源开关用于遥控装置本身的电源通断；急停开关用于平台紧急情况下的操控，所述的左、右手柄均具有水平(X方向)、垂直(Y方向)和旋转(Z方向)三个运动维度，在左、右手柄上还分别设有多个复合控制按键，通过左手柄与多个复合控制按键的组合完成无人平台的行走、转向、灯光和喇叭的动作控制，通过右手柄与多个复合控制按键的组合完成无人平台的越壕沟、上下垂直墙、涉水的姿态动作控制，在所述的外壳内部设置有主控制板，用于控制指令的解析和收发功能，所述的主控制板采集手柄的运动状态信号和复合控制按键、电源开关和急停开关状态信号并转换为对应的状态数据，主控制板中设有预设程序，由预设程序将手柄运动状态数据和复合控制按键、电源开关和急停开关状态数据解析为地面无人平台的控制指令数据，并由主控制板将控制指令数据无线传输至地面无人平台。在所述的遥控面板上还安装有显示屏和指示灯，所述的显示屏和指示灯均与主控制板连接。显示屏为串口触摸液晶屏，用于平台的状态信息的显示和触摸指令的输入。指示灯用于平台状态异常情况下的告警。所述的主控制板包括有处理器、按键和开关信号采集模块、手柄运动信号采集模块、声光信号输出模块、显示屏驱动输出模块和无线通讯模块，所述的按键和开关信号采集模块采集多个复合控制按键、急停开关和电源开关的状态信号，所述的手柄运动信号采集模块采集左、右手柄的运动状态信号，按键和开关信号采集模块、手柄运动信号采集模块采集的信号分别送入处理器，由处理器转换为数据后进行解析，解析得到的控制指令数据由无线通讯模块发送至地面无人平台，所述的处理器通过显示屏驱动输出模块与显示屏连接，处理器通过声光信号输出模块与指示灯连接。在所述的外壳内部还安装有电源模块，电源模块采用2块12V2000毫安时可充电锂电池，可以同时供电，也可以其中一块作为备用电池进行供电至各个用电部件。一种高机动地面无人平台的遥控器的遥控方法，通过对左、右手柄以及多个复合控制按键的操作，实现对地面无人平台行走、转向、声光、姿态、急停和载荷的控制，具体如下：行走控制：主控制板采集左手柄上其中一个复合控制按键的状态信号以及左手柄在垂直方向的运动状态信号，并转换为按键的状态数据和左手柄在垂直方向的运动状态数据，并将按键的状态数据和左手柄在垂直方向的运动状态数据解析为地面无人平台的行进、倒车和刹车的控制指令数据，实现对地面无人平台的行进、倒车和刹车的控制；转向控制：主控制板采集左手柄在水平方向的运动状态信号，并转换为左手柄在水平方向的运动状态数据，并将左手柄在水平方向的运动状态数据解析为地面无人平台的转向的控制指令数据，实现对地面无人平台的转向的控制；声光控制：主控制板采集左手柄上面其余多个复合控制按键状态信号，并转换为左手柄上面其余多个复合控制按键状态数据，并将左手柄上面其余多个复合控制按键状态数据解析为地面无人平台的转向灯、大灯和喇叭的控制指令数据，实现对地面无人平台的转向灯、大灯和喇叭的控制；姿态控制：主控制板采集右手柄的水平、垂直、旋转三个方向的运动状态信号和右手柄上的多个复合控制按键状态信号，并转换为右手柄的水平、垂直、旋转三个方向的运动状态数据和右手柄上的多个复合控制按键状态数据，并将右手柄的水平、垂直、旋转三个方向的运动状态数据和右手柄上的多个复合控制按键状态数据解析为地面无人平台的姿态动作的控制指令数据，实现对地面无人平台的姿态动作的控制；急停控制：主控制板采集急停开关的状态信号，并转换为急停开关的状态数据，并将急停开关的状态数据解析为地面无人平台的急停的控制指令数据，实现对地面无人平台的紧急情况下的停止的控制；载荷控制：主控制板采集左手柄旋转方向的运动状态信号和触摸显示屏虚拟按键的操作的状态信号，并转换为左手柄旋转方向的运动状态数据和触摸显示屏虚拟按键的操作的状态数据，并将左手柄旋转方向的运动状态数据和触摸显示屏虚拟按键的操作的状态数据解析为地面无人平台的荷载的控制指令数据，实现对地面无人平台的荷载的控制。所述的姿态动作的控制包括：轴间模式控制、轴边模式控制和预设姿态动作控制；所述的轴间模式控制是控制平台前轴、中轴或者后轴的正向抬起和反向降低，以实现平台前、中、后高度的调整；轴边模式控制是控制平台左边轴或者右边轴的正向抬起和反向降低，以实现平台左、右高度的调整；预设姿态动作控制是预定设定的动作序列组合，只需要一个控制按键即可完成越壕沟、上下垂直墙、涉水等预先设定特殊姿态动作控制，结合触摸显示屏上的虚拟按键的扩展，根据平台需求自定义姿态动作模式。本专利技术的优点是：(1)本专利技术布局合理，具有良好的人机交互性，设计以充分适合人手的操作为准则，将高机动地面平台的主要输入指令操作都集中在左右手柄上，左右手柄分工合理，左手柄控制平台常规的行走、转向、声光和任务载荷，右手柄控制平台的特殊姿态动作，通过手柄水平、垂直和旋转三个方向和上面多个复合控制按键的组合，结合触摸屏输出的状态信息，即可实现平台复杂的人机交互操作，提高了平台操作人员的工作效率，降低了操作过程中出现的误操作，提高操控舒适性；(2)本专利技术可靠性高，遥控器配置急停开关和防误触按键，提高平台运行的安全性；通过触摸屏可以实时监测平台的运行信息，故障时，能快速锁定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高机动地面无人平台的遥控器，其特征在于：包括由外壳和遥控面板组成的整机，在所述的遥控面板上安装有左、右手柄、电源开关和急停开关，所述的左、右手柄均具有水平、垂直和旋转三个运动维度，在左、右手柄上还分别设有多个复合控制按键，通过左手柄与多个复合控制按键的组合完成无人平台的行走、转向、灯光和喇叭的动作控制，通过右手柄与多个复合控制按键的组合完成无人平台的姿态动作控制，在所述的外壳内部设置有主控制板，所述的主控制板采集手柄的运动状态信号和复合控制按键、电源开关和急停开关状态信号并转换为对应的状态数据，主控制板中设有预设程序，由预设程序将手柄运动状态数据和复合控制按键、电源开关和急停开关状态数据解析为地面无人平台的控制指令数据，并由主控制板将控制指令数据无线传输至地面无人平台。

【技术特征摘要】
1.一种高机动地面无人平台的遥控器，其特征在于：包括由外壳和遥控面板组成的整机，在所述的遥控面板上安装有左、右手柄、电源开关和急停开关，所述的左、右手柄均具有水平、垂直和旋转三个运动维度，在左、右手柄上还分别设有多个复合控制按键，通过左手柄与多个复合控制按键的组合完成无人平台的行走、转向、灯光和喇叭的动作控制，通过右手柄与多个复合控制按键的组合完成无人平台的姿态动作控制，在所述的外壳内部设置有主控制板，所述的主控制板采集手柄的运动状态信号和复合控制按键、电源开关和急停开关状态信号并转换为对应的状态数据，主控制板中设有预设程序，由预设程序将手柄运动状态数据和复合控制按键、电源开关和急停开关状态数据解析为地面无人平台的控制指令数据，并由主控制板将控制指令数据无线传输至地面无人平台。2.根据权利要求1所述的一种高机动地面无人平台的遥控器，其特征在于：在所述的遥控面板上还安装有显示屏和指示灯，所述的显示屏和指示灯均与主控制板连接。3.根据权利要求2所述的一种高机动地面无人平台的遥控器，其特征在于：所述的主控制板包括有处理器、按键和开关信号采集模块、手柄运动信号采集模块、声光信号输出模块、显示屏驱动输出模块和无线通讯模块，所述的按键和开关信号采集模块采集多个复合控制按键、急停开关和电源开关的状态信号，所述的手柄运动信号采集模块采集左、右手柄的运动状态信号，按键和开关信号采集模块、手柄运动信号采集模块采集的信号分别送入处理器，由处理器转换为数据后进行解析，解析得到的控制指令数据由无线通讯模块发送至地面无人平台，所述的处理器通过显示屏驱动输出模块与显示屏连接，处理器通过声光信号输出模块与指示灯连接。4.根据权利要求1所述的一种高机动地面无人平台的遥控器，其特征在于：在所述的外壳内部还安装有电源模块。5.一种高机动地面无人平台的遥控器的遥控方法，其特征在于：通过对左、右手柄以及多个复合控制按键的操作，实现对地面无人平台行走、转向、声光、姿态、急停和载荷的控制，具体如下：行走控制：主控制板采集左手柄上其中一个复合控制按键的状态信号以及左手柄在垂直方向的运动状态信号，并转换为按键的状态数据和左手柄在垂直方向的运动状态数据，并将按键的状态数据和左手柄在垂直方向的运动状态数据解...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐照胜，李碧春，梁华为，丁祎，陶翔，刘跃，丁骥，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34