一种可移动力触觉感知无人机控制平台及控制方法技术

本发明专利技术属于无人机控制技术领域，为可移动力触觉感知无人机控制平台及控制方法，其平台包括力触觉遥控器、显示屏、控制箱、小车，控制箱通过力触觉遥控器控制无人机飞行及控制小车移动，显示屏用于显示无人机的飞行信息和飞行图像；控制箱包括电流数显器和微型控制器，电流数显器用于显示力触觉遥控器中的磁流变液阻尼器输入的直流电流大小；微型控制器用于接收力触觉遥控器的编码器方向和旋转角度信号，并转化成控制信号控制无人机，以及接收无人机飞行信息并转化成控制信号控制力触觉遥控器的输入电压。本发明专利技术通过力触觉遥控器同时控制无人机和电动小车，通过力触觉感受无人机飞行信息，可以减少人操纵无人机时的走动疲劳和操作疲劳。和操作疲劳。和操作疲劳。

【技术实现步骤摘要】
一种可移动力触觉感知无人机控制平台及控制方法


[0001]本专利技术涉及无人机控制
，特别涉及一种可移动力触觉感知无人机控制平台及控制方法。

技术介绍

[0002]随着力触觉技术的发展和在人们日常生活领域的逐渐应用，力触觉设备通常局限于桌面级的不可移动方式放置用来进行远程控制。同时目前无人机遥控器很多采用手持式操作盘，进行无人机远程操作时，通常需要人的来回走动，这样带来了长时间站立的走动疲劳和操作疲劳。
[0003]本专利技术将力触觉设备、可移动力触觉平台和无人机飞行等控制研究相结合，提出了一种全自主可移动力触觉感知无人机控制平台控制无人机系统及方法。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种可移动力触觉感知无人机控制平台及控制方法，通过力触觉遥控器同时控制无人机和电动小车，通过力触觉感受无人机飞行信息，可以减少人操纵无人机时的走动疲劳和操作疲劳。
[0005]根据本专利技术的可移动力触觉感知无人机控制平台，包括力触觉遥控器、显示屏、控制箱、小车，力触觉遥控器为包括磁流变液阻尼器的力触觉设备，控制箱通过力触觉遥控器控制无人机飞行及控制小车移动，显示屏用于显示无人机的飞行信息和飞行图像；
[0006]控制箱包括相连接的电流数显器和微型控制器，电流数显器用于显示力触觉遥控器中的磁流变液阻尼器输入的直流电流大小；微型控制器用于接收力触觉遥控器的编码器方向和旋转角度信号，并转化成控制信号控制无人机，以及接收无人机飞行信息并转化成控制信号控制力触觉遥控器的输入电压；
[0007]对于无人机的控制，力触觉遥控器中的编码器采集力触觉遥控器的手柄旋转角度和方向信号，控制箱中的微型控制器接收编码器所采集的信号并传送给无人机，以控制无人机的飞行高度和速度、旋转角度和速度；然后无人机的飞行信息传送给微型控制器，微型控制器调节磁流变液阻尼器中输入的直流电流，产生与无人机飞行信息交流的力触觉；
[0008]对于小车的控制，通过力触觉遥控器中的编码器采集力触觉遥控器的手柄旋转方向和角度，微型控制器接收编码器所采集的信号并发送给小车，控制小车的车轮旋转角度、行进方向和速度。
[0009]本专利技术控制方法基于上述无人机控制平台，力触觉遥控器分为左力触觉遥控器、右力触觉遥控器，控制方法包括以下步骤：
[0010]S1、在所述控制平台上通过左、右力触觉遥控器同时控制无人机和小车，并通过力触觉遥控器感知无人机的飞行信息和小车的运动信息；
[0011]S2、左力触觉遥控器的手柄向前旋转，左力触觉遥控器的编码器提取手柄的旋转方向信号和角度信号，并传送给微型控制器，通过微型控制器把旋转方向信号和角度信号
转化成控制信号，再通过无线网络协议把控制信号发送给无人机，控制无人机垂直起飞；再通过无线网络协议把无人机的飞行速度信息和高度信息发送给微型控制器，通过微型控制器控制力触觉遥控器的输入电压，进而控制力触觉遥控器中磁流变液阻尼阀的输入电流，控制磁流变液阻尼器的阻尼矩，控制力触觉遥控器的操作手柄的力触觉；左力触觉遥控器的手柄向后旋转，无人机垂直下降；
[0012]S3、左力触觉遥控器的手柄向左旋转，左力触觉遥控器的编码器提取手柄的旋转方向信号和角度信号，发送信号给微型控制器，通过微型控制器把旋转方向信号和角度信号转化成控制信号，再通过无线网络协议把控制信号发送给无人机，控制无人机左旋；再通过无线网络协议把无人机的左旋速度信息和左旋角度信息发送给微型控制器，通过微型控制器控制力触觉遥控器的输入电压，进而控制力触觉遥控器磁流变液阻尼阀的输入电流，控制磁流变液的阻尼矩，控制力触觉遥控器的操作手柄的力触觉；左力触觉遥控器手柄向右旋转，无人机右旋；
[0013]S4、右力触觉遥控器的手柄向前旋转，右力触觉遥控器的编码器提取手柄的旋转方向信号和角度信号，发送信号给微型控制器，通过微型控制器把旋转方向信号和角度信号转化成控制信号，再通过无线网络协议把控制信号发送给无人机，以控制无人机向前飞行；通过无线网络协议把无人机的飞行速度信息发送给微型控制器，通过微型控制器控制力触觉遥控器的输入电压，进而控制力触觉遥控器磁流变液阻尼阀的输入电流，控制磁流变液的阻尼矩，控制力触觉遥控器的操作手柄的力触觉；右力触觉遥控器手柄向后旋转，无人机向后飞行；
[0014]S5、右力触觉遥控器手柄向左旋转，编码器提取手柄的旋转方向信号和角度信号，发送信号给微型控制器，通过微型控制器把旋转方向信号和角度信号转化成电压信号，再通过无线网络协议把信号发送给无人机，控制无人机向左飞行；通过无线网络协议把无人机的飞行速度信息发送给微型控制器，通过微型控制器控制电源对力触觉遥控器的输入电压，进而控制力触觉遥控器磁流变液阻尼阀的输入电流，控制磁流变液的阻尼矩，控制力触觉遥控器的操作手柄的力触觉；右力触觉遥控器手柄向右旋转，无人机向右飞行；
[0015]S6、通过力触觉遥控器控制小车移动。
[0016]从以上技术方案可知，本专利技术利用力触觉设备找到了一种可以全自主可移动触觉感知无人机控制平台的无人机控制方案，通过力触觉遥控器既能控制触觉感知无人机控制平台移动，又能远程遥控无人机飞行；与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0017]1.可以通过力触觉遥控器，同时控制无人机飞行和电动小车移动，实现全自主可移动的触觉感知无人机控制平台，减少控制无人机施药时的操作疲劳和走动疲劳。
[0018]2.控制无人机的平台系统是一个无干扰的闭环力触觉可调节系统；控制电动小车运动的系统是一个开环系统，同时也可以通过无人机飞行信息反馈的力触觉来感知电动小车的运动信息。因此，本专利技术可以通过力触觉装置控制感知无人机飞行信息，液晶显示屏显示无人机飞行信息，以及可移动电动小车与无人机飞行同步运动三个渠道来控制无人机飞行和了解无人机的飞行状况。
[0019]3.在本专利技术中，可移动电动小车用前轮的直流电机控制小车的旋转方向，用后轮的直流电机控制小车的行进速度。
附图说明
[0020]图1是本专利技术可移动力触觉感知无人机控制平台控制无人机的示意图；
[0021]图2是本专利技术可移动力触觉感知无人机控制平台的结构示意图；
[0022]图3是力触觉遥控器结构示意图；
[0023]图4是可移动力触觉感知无人机控制平台控制无人机系统的信号交流图；
[0024]其中：1
‑
液晶显示屏；2
‑
控制箱；3
‑
电源；4
‑
电流数显器；5
‑
微型控制器；6
‑
左力触觉遥控器；7
‑
右力触觉遥控器；8
‑
可移动电动小车；9
‑
直流电机；10
‑
车前轮；11
‑
直流电机；12、13
‑
车后轮；601、606、614
‑
磁流变液阻尼器；602
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可移动力触觉感知无人机控制平台，其特征在于，包括力触觉遥控器、显示屏、控制箱、小车，力触觉遥控器为包括磁流变液阻尼器的力触觉设备，控制箱通过力触觉遥控器控制无人机飞行及控制小车移动，显示屏用于显示无人机的飞行信息和飞行图像；控制箱包括相连接的电流数显器和微型控制器，电流数显器用于显示力触觉遥控器中的磁流变液阻尼器输入的直流电流大小；微型控制器用于接收力触觉遥控器的编码器方向和旋转角度信号，并转化成控制信号控制无人机，以及接收无人机飞行信息并转化成控制信号控制力触觉遥控器的输入电压；对于无人机的控制，力触觉遥控器中的编码器采集力触觉遥控器的手柄旋转角度和方向信号，控制箱中的微型控制器接收编码器所采集的信号并传送给无人机，以控制无人机的飞行高度和速度、旋转角度和速度；然后无人机的飞行信息传送给微型控制器，微型控制器调节磁流变液阻尼器中输入的直流电流，产生与无人机飞行信息交流的力触觉；对于小车的控制，通过力触觉遥控器中的编码器采集力触觉遥控器的手柄旋转方向和角度，微型控制器接收编码器所采集的信号并发送给小车，控制小车的车轮旋转角度、行进方向和速度。2.根据权利要求1所述的无人机控制平台，其特征在于，小车上设有前车轮和后车轮，前车轮和后车轮上分别设有直流电机；微型控制器接收编码器所采集的信号并发送给小车，控制其直流电机，进而控制车前轮的旋转角度、车后轮行进方向和速度。3.根据权利要求1所述的无人机控制平台，其特征在于，力触觉遥控器为基于磁流变液的二自由度力触觉遥控器。4.基于权利要求1所述无人机控制平台的控制方法，其特征在于，力触觉遥控器分为左力触觉遥控器、右力触觉遥控器，控制方法包括以下步骤：S1、在所述控制平台上通过左、右力触觉遥控器同时控制无人机和小车，并通过力触觉遥控器感知无人机的飞行信息和小车的运动信息；S2、左力触觉遥控器的手柄向前旋转，左力触觉遥控器的编码器提取手柄的旋转方向信号和角度信号，并传送给微型控制器，通过微型控制器把旋转方向信号和角度信号转化成控制信号，再通过无线网络协议把控制信号发送给无人机，控制无人机垂直起飞；再通过无线网络协议把无人机的飞行速度信息和高度信息发送给微型控制器，通过微型控制器控制力触觉遥控器的输入电压，进而控制力触觉遥控器中磁流变液阻尼阀的输入电流，控制磁流变液阻尼器的阻尼矩，控制力触觉遥控器的操作手柄的力触觉；左力触觉遥控器的手柄向后旋转，无人机垂直下降；S3、左力触觉遥控器的手柄向左旋转，左力触觉遥控器的编码器提取手柄的旋转方向信号和角度信号，发送信号给微型控制器，通过微型控制器把旋转方向信号和角度信号转化成控制信号，再通过无线网络协议把控制信号发送给无人机，控...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹选春，方伟，陈铭楠，文晟，张建桃，卢玉华，兰玉彬，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：