無人機(jī)的飛行控制方法、裝置和無人機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無人機(jī)的飛行控制方法、裝置和無人機(jī)。該無人機(jī)的飛行控制方法主要包括：接收來自客戶端的飛行控制指令，所述飛行控制指令為在所述客戶端內(nèi)預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令；根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制方法，對無人機(jī)使用者的操控技術(shù)幾乎沒有要求。針對擁有極少甚至沒有無人機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的普通使用者，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的飛行控制。
【專利說明】
無人機(jī)的飛行控制方法、裝置和無人機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及無人機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)的飛行控制方法、裝置和無人機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的日新月異，無人駕駛飛行器(Unmanned Aerial Vehicle，簡稱無人機(jī))得到普及，廣泛應(yīng)用于航拍、農(nóng)業(yè)、植保、自拍、快遞運(yùn)輸、災(zāi)難救援、觀察野生動物、監(jiān)控傳染病、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災(zāi)、影視拍攝、制造浪漫等領(lǐng)域。
[0003]無人機(jī)拍攝不同于采用衛(wèi)星、飛機(jī)或者直升機(jī)拍攝到的效果，為人們展現(xiàn)了世界的一個全新角度。目前，基于無人機(jī)的視頻或圖像采集，大多是采用手動控制無人機(jī)。在不斷干預(yù)控制無人機(jī)的飛行方向、角度和高度的過程中，無人機(jī)攜帶的攝像機(jī)錄取相應(yīng)的視頻或拍攝相應(yīng)的圖像。
[0004]采用手動控制無人機(jī)的拍攝方式，對使用者的操控技術(shù)有較高的要求，需要專業(yè)或半專業(yè)的無人機(jī)拍攝從業(yè)人員完成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題
[0006]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對擁有極少甚至沒有無人機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的普通使用者，如何實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的飛行控制。
[0007]解決方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供了一種無人機(jī)的飛行控制方法，包括:
[0009]接收來自客戶端的飛行控制指令，所述飛行控制指令為在所述客戶端內(nèi)預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令；
[0010]根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0011]根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。
[0012]對于上述無人機(jī)的飛行控制方法，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括:
[0013]判斷所述飛行控制指令是否執(zhí)行完成；
[0014]在所述飛行控制指令沒有執(zhí)行完成的情況下，獲取所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻的所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0015]其中，所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻所處環(huán)境中的風(fēng)速，所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻相關(guān)的飛行姿態(tài)信息和位置信息。
[0016]對于上述無人機(jī)的飛行控制方法，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作，包括:
[0017]根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，確定所述無人機(jī)中的電機(jī)對應(yīng)的調(diào)控參數(shù)；
[0018]根據(jù)所述調(diào)控參數(shù)調(diào)控對應(yīng)的各電機(jī)轉(zhuǎn)速，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。
[0019]對于上述無人機(jī)的飛行控制方法，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述調(diào)控參數(shù)包括:第一電機(jī)轉(zhuǎn)速、第二電機(jī)轉(zhuǎn)速、第三電機(jī)轉(zhuǎn)速和第四電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0020]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種無人機(jī)的飛行控制方法，包括:
[0021]預(yù)先設(shè)置與所述無人機(jī)的各飛行動作對應(yīng)的飛行控制指令；
[0022]根據(jù)用戶選擇的飛行動作，向所述無人機(jī)發(fā)送飛行控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。
[0023]對于上述無人機(jī)的飛行控制方法，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述飛行控制指令包括:向上運(yùn)動指令、向下運(yùn)動指令、俯視運(yùn)動指令、仰視運(yùn)動指令、向前運(yùn)動指令、向后運(yùn)動指令、向左運(yùn)動指令、向右運(yùn)動指令、正轉(zhuǎn)運(yùn)動指令和負(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)動指令中的任意一種。
[0024]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種無人機(jī)的飛行控制裝置，包括:
[0025]指令接收模塊，用于接收來自客戶端的飛行控制指令，所述飛行控制指令為在所述客戶端內(nèi)預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令；
[0026]數(shù)據(jù)獲取模塊，與所述指令接收模塊連接，用于根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0027]飛行控制模塊，分別與所述指令接收模塊和所述數(shù)據(jù)獲取模塊連接，用于根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。
[0028]對于上述無人機(jī)的飛行控制裝置，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述數(shù)據(jù)獲取模塊包括:
[0029]指令判斷單元，與所述指令接收模塊連接，用于判斷所述飛行控制指令是否執(zhí)行完成;
[0030]數(shù)據(jù)獲取單元，與所述指令判斷單元連接，用于在所述飛行控制指令沒有執(zhí)行完成的情況下，獲取所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻的所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0031]其中，所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻所處環(huán)境中的風(fēng)速，所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻相關(guān)的飛行姿態(tài)信息和位置信息。
[0032]對于上述無人機(jī)的飛行控制裝置，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述飛行控制模塊包括:
[0033]參數(shù)確定單元，分別與所述指令接收模塊和所述數(shù)據(jù)獲取模塊連接，用于根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，確定所述無人機(jī)中的電機(jī)對應(yīng)的調(diào)控參數(shù)；
[0034]電機(jī)控制單元，與所述參數(shù)確定單元連接，用于根據(jù)所述調(diào)控參數(shù)調(diào)控對應(yīng)的各電機(jī)轉(zhuǎn)速，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。
[0035]對于上述無人機(jī)的飛行控制裝置，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述調(diào)控參數(shù)包括:第一電機(jī)轉(zhuǎn)速、第二電機(jī)轉(zhuǎn)速、第三電機(jī)轉(zhuǎn)速和第四電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0036]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種無人機(jī)的飛行控制裝置，包括:
[0037]指令預(yù)設(shè)模塊，用于預(yù)先設(shè)置與所述無人機(jī)的各飛行動作對應(yīng)的飛行控制指令；
[0038]指令發(fā)送模塊，與所述指令預(yù)設(shè)模塊連接，用于根據(jù)用戶選擇的飛行動作，向所述無人機(jī)發(fā)送飛行控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。
[0039]對于上述無人機(jī)的飛行控制裝置，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述飛行控制指令包括:向上運(yùn)動指令、向下運(yùn)動指令、俯視運(yùn)動指令、仰視運(yùn)動指令、向前運(yùn)動指令、向后運(yùn)動指令、向左運(yùn)動指令、向右運(yùn)動指令、正轉(zhuǎn)運(yùn)動指令和負(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)動指令中的任意一種。
[0040]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種無人機(jī)，設(shè)置有風(fēng)速傳感器、姿態(tài)傳感器和位置傳感器，所述無人機(jī)采用上述無人機(jī)的飛行控制裝置。
[0041 ] 有益效果
[0042]本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制方法，通過客戶端向無人機(jī)發(fā)送預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作，對無人機(jī)使用者的操控技術(shù)幾乎沒有要求。針對擁有極少甚至沒有無人機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的普通使用者，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的飛行控制。
[0043]根據(jù)下面參考附圖對示例性實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征及方面將變得清楚。
【附圖說明】
[0044]包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例、特征和方面，并且用于解釋本發(fā)明的原理。
[0045]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制方法的流程圖；
[0046]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制方法的另一流程圖；
[0047]圖3a至圖3j示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例在“+”類型的氣動布局中電機(jī)控制示意圖；
[0048]圖4a至圖4j示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例在“X”類型的氣動布局中電機(jī)控制示意圖；
[0049]圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制方法的流程圖；
[0050]圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0051]圖7示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制裝置的另一結(jié)構(gòu)框圖；
[0052]圖8示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]以下將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0054]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。
[0055]另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的【具體實(shí)施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒有某些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在一些實(shí)例中，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0056]實(shí)施例1
[0057]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制方法的流程圖。如圖1所示，該方法主要包括:
[0058]步驟101、接收來自客戶端的飛行控制指令，所述飛行控制指令為在所述客戶端內(nèi)預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令；
[0059]步驟102、根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0060]步驟103、根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。
[0061]在本實(shí)施例中，步驟101至步驟103主要在無人機(jī)側(cè)完成。優(yōu)選地，在客戶端內(nèi)可以預(yù)先設(shè)置多種與各飛行動作對應(yīng)的控制指令，作為飛行控制指令。其中，飛行控制指令可以包括但不限于:向上運(yùn)動指令、向下運(yùn)動指令、俯視運(yùn)動指令、仰視運(yùn)動指令、向前運(yùn)動指令、向后運(yùn)動指令、向左運(yùn)動指令、向右運(yùn)動指令、正轉(zhuǎn)運(yùn)動指令和負(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)動指令。
[0062]用戶可以選擇期望無人機(jī)完成的飛行動作，客戶端則可以根據(jù)用戶選擇的飛行動作向無人機(jī)發(fā)送相應(yīng)的飛行控制指令。具體而言，客戶端可以通過例如WIF1、無線電或藍(lán)牙等無線通訊方式向無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)發(fā)送飛行控制指令。無人機(jī)機(jī)載的飛行控制系統(tǒng)在接收到飛行控制指令后，按照無人機(jī)的通用協(xié)議例如MAVLINK(Micro Air VehicleLink，微型航空器連接協(xié)議)解析并執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。其中，飛行控制系統(tǒng)可以是安裝在無人機(jī)上的一個或多個處理設(shè)備，例如單片機(jī)、數(shù)字信號處理器、現(xiàn)場可編程陣列或計(jì)算機(jī)等。
[0063]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，如圖2所示，根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)(步驟102)，具體可以包括:
[0064]步驟201、判斷所述飛行控制指令是否執(zhí)行完成；
[0065]步驟202、在所述飛行控制指令沒有執(zhí)行完成的情況下，獲取所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻的所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0066]在飛行控制指令的執(zhí)行過程中，飛行控制系統(tǒng)可以持續(xù)性的精確控制無人機(jī)每個時刻的姿態(tài)，進(jìn)而精確控制無人機(jī)的整個飛行過程。其中，所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻所處環(huán)境中的風(fēng)速，所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻相關(guān)的飛行姿態(tài)信息和位置信息。具體來說，風(fēng)速可以通過風(fēng)速傳感器實(shí)時獲取，飛行姿態(tài)信息可以通過姿態(tài)傳感器實(shí)時獲取，位置信息可以通過GPS(GlobalPosit1ning System，全球定位系統(tǒng))、北斗等定位系統(tǒng)實(shí)時獲取。
[0067]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，如圖2所示，根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作(步驟103)，具體可以包括:
[0068]步驟203、根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，確定所述無人機(jī)中的電機(jī)對應(yīng)的調(diào)控參數(shù)；
[0069]步驟204、根據(jù)所述調(diào)控參數(shù)調(diào)控對應(yīng)的各電機(jī)轉(zhuǎn)速，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。
[0070]飛行控制系統(tǒng)將所獲取的數(shù)據(jù)(當(dāng)前時刻的風(fēng)速、飛行姿態(tài)信息、位置信息)進(jìn)行濾波處理，例如將所獲取的數(shù)據(jù)通過卡爾曼濾波器，去除噪聲和干擾，以實(shí)現(xiàn)更精確的控制。根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，飛行控制系統(tǒng)通過計(jì)算得到所述無人機(jī)中的電機(jī)對應(yīng)的調(diào)控參數(shù)。具體來說，調(diào)控參數(shù)可以是預(yù)設(shè)時間間隔的電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述預(yù)設(shè)時間間隔應(yīng)當(dāng)適合電機(jī)的調(diào)控頻率(例如頻率在100HZ級別)并且盡可能小，例如0.5s或ls，以實(shí)現(xiàn)更精確的控制。進(jìn)一步地，本實(shí)施例可以通過對電機(jī)轉(zhuǎn)速加快、變慢或不變的定性控制實(shí)現(xiàn)無人機(jī)飛行控制，也可以通過對電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)值的定量控制實(shí)現(xiàn)無人機(jī)飛行控制，本實(shí)施例不進(jìn)行限制。
[0071]本實(shí)施例以無人機(jī)包含四個螺旋槳為例進(jìn)行示例性說明。氣動布局主要可以包括V’類型和“X”類型。具體來說，以無人機(jī)的機(jī)身延展方向建立三維坐標(biāo)系，例如將機(jī)頭和機(jī)尾的方向作為X軸，將機(jī)翼的方向作為Y軸方向，將垂直于機(jī)身的方向作為Z軸方向。如圖3a至圖3j所示，為“+”類型的氣動布局，在該氣動布局中，處于對角線的螺旋槳連線方向與X軸方向和Y軸方向平行。如圖4a至圖4j所示，為“X”類型的氣動布局，在該氣動布局中，處于對角線的螺旋槳連線方向與X軸方向和Y軸方向交叉。需要說明的是，在“+”類型的氣動布局和“X”類型的氣動布局中，即使對應(yīng)相同飛行動作的相同飛行控制指令，對各螺旋槳的控制方式也可能不同。
[0072]其中，無人機(jī)的螺旋槳是指依靠槳葉在空氣中旋轉(zhuǎn)，將電機(jī)轉(zhuǎn)動功率轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力的裝置。進(jìn)一步地，無人機(jī)的螺旋槳通過齒輪、蝸輪、蝸桿或連接桿等標(biāo)準(zhǔn)件與電機(jī)連接。電機(jī)轉(zhuǎn)速改變時帶動螺旋槳轉(zhuǎn)速改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)方向和/或速度的控制。本實(shí)施例的調(diào)控參數(shù)包括:第一電機(jī)轉(zhuǎn)速、第二電機(jī)轉(zhuǎn)速、第三電機(jī)轉(zhuǎn)速和第四電機(jī)轉(zhuǎn)速。具體來說，如圖3a至圖3 j、圖4a至圖4 j所示，I至4分別代表無人機(jī)的四個電機(jī)(第一電機(jī)1、第二電機(jī)2、第三電機(jī)3、第四電機(jī)4)，在坐標(biāo)系中，向上的箭頭代表對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速加快，向下的箭頭代表電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，H代表對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速不變。
[0073]如圖3a至圖3j所示，以“+”類型的氣動布局為例進(jìn)行示例性說明。其中，第一電機(jī)I可以為安裝在無人機(jī)機(jī)頭位置的電機(jī)，第二電機(jī)2可以為安裝在無人機(jī)機(jī)尾位置的電機(jī)，第三電機(jī)3、第四電機(jī)4可以為安裝在無人機(jī)機(jī)翼位置的電機(jī)。如圖3a所示，例如在執(zhí)行向上運(yùn)動指令的過程中，第一電機(jī)1、第二電機(jī)2、第三電機(jī)3和第四電機(jī)4的轉(zhuǎn)速分別增加，帶動對應(yīng)的螺旋槳轉(zhuǎn)速加快，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)向上運(yùn)動。如圖3d所示，再例如在執(zhí)行仰視運(yùn)動指令的過程中，第一電機(jī)I的轉(zhuǎn)速加快，第三電機(jī)3的轉(zhuǎn)速變慢，第一電機(jī)I的轉(zhuǎn)速增加量與第三電機(jī)3的轉(zhuǎn)速減小量相等，第二電機(jī)2和第四電機(jī)4的轉(zhuǎn)速不變，帶動機(jī)頭的螺旋槳轉(zhuǎn)速加快，機(jī)尾的螺旋槳轉(zhuǎn)速變慢，機(jī)翼的螺旋槳轉(zhuǎn)速不變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)仰視運(yùn)動。在其他飛行動作中，第一電機(jī)1、第二電機(jī)2、第三電機(jī)3和第四電機(jī)4的轉(zhuǎn)速變化情況參見圖3a至圖3j所示。需要說明的是，圖3a至圖3j中未示出電機(jī)轉(zhuǎn)速加快時的增加量或電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢時的減小量。例如，對于俯視運(yùn)動(圖3c)，第一電機(jī)I的轉(zhuǎn)速減小量與第三電機(jī)3的轉(zhuǎn)速增加量相等。對于向前運(yùn)動(圖3e)，第一電機(jī)I的轉(zhuǎn)速減小量小于第三電機(jī)3的轉(zhuǎn)速增加量。
[0074]如圖4a至圖4j所示，以“X”類型的氣動布局為例進(jìn)行示例性說明。其中，第一電機(jī)I和第二電機(jī)2可以為安裝在與無人機(jī)機(jī)翼垂直的平行支撐架靠近機(jī)頭方向位置的電機(jī)，第三電機(jī)3和第四電機(jī)4可以為安裝在與無人機(jī)機(jī)翼垂直的平行支撐架靠近機(jī)頭方向位置的電機(jī)。如圖4a所示，例如在執(zhí)行向上運(yùn)動指令的過程中，第一電機(jī)1、第二電機(jī)2、第三電機(jī)3和第四電機(jī)4的轉(zhuǎn)速分別增加，帶動對應(yīng)的螺旋槳轉(zhuǎn)速加快，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)向上運(yùn)動。如圖4d所示，再例如在執(zhí)行仰視運(yùn)動指令的過程中，第三電機(jī)3和第四電機(jī)4的轉(zhuǎn)速加快，第一電機(jī)I和第二電機(jī)2的轉(zhuǎn)速變慢，第三電機(jī)3和第四電機(jī)4的轉(zhuǎn)速增加量與第一電機(jī)I和第二電機(jī)2的轉(zhuǎn)速減小量相等，帶動機(jī)頭方向的螺旋槳轉(zhuǎn)速加快，機(jī)尾方向的螺旋槳轉(zhuǎn)速變慢，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)仰視運(yùn)動。在其他飛行動作中，第一電機(jī)1、第二電機(jī)2、第三電機(jī)3和第四電機(jī)4的轉(zhuǎn)速變化情況參見圖4a至圖4 j所示。需要說明的是，圖4a至圖4 j中未示出電機(jī)轉(zhuǎn)速加快時的增加量或電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢時的減小量。例如，對于俯視運(yùn)動(圖4c)，第三電機(jī)3和第四電機(jī)4的轉(zhuǎn)速減小量與第一電機(jī)I和第二電機(jī)2的轉(zhuǎn)速增加量相等。對于向前運(yùn)動(圖4e)，第三電機(jī)3和第四電機(jī)4的轉(zhuǎn)速減小量小于第一電機(jī)I和第二電機(jī)2的轉(zhuǎn)速增加量。
[0075]本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制方法，通過客戶端向無人機(jī)發(fā)送預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。對使用者的操控技術(shù)幾乎沒有要求，針對擁有極少甚至沒有無人機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的普通使用者，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的飛行控制。
[0076]無人機(jī)廣泛應(yīng)用于影視拍攝、圖像采集等領(lǐng)域。無人機(jī)拍攝不同于采用衛(wèi)星、飛機(jī)或者直升機(jī)拍攝到的效果，為人們展現(xiàn)了世界的一個全新角度?；诒緦?shí)施例飛行控制方法的無人機(jī)拍攝，在拍攝視頻或圖像采集的過程中，無需使用者手動控制無人機(jī)，對使用者的操控技術(shù)幾乎沒有要求，與此同時，可以拍攝出流暢清晰的畫面。
[0077]實(shí)施例2
[0078]圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制方法的流程圖。如圖5所示，該方法主要包括:
[0079]步驟501、預(yù)先設(shè)置與所述無人機(jī)的各飛行動作對應(yīng)的飛行控制指令；
[0080]步驟502、根據(jù)用戶選擇的飛行動作，向所述無人機(jī)發(fā)送飛行控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。
[0081 ]在本實(shí)施例中，步驟501至步驟502主要在客戶端側(cè)完成。其中，客戶端通常是指為客戶提供本地服務(wù)的程序或設(shè)備。本實(shí)施例的客戶端是指能夠向無人機(jī)發(fā)送飛行控制指令的程序或設(shè)備，控制設(shè)備包括但不限于遙控器、電腦、平板電腦以及手機(jī)等。優(yōu)選地，在客戶端內(nèi)可以預(yù)先設(shè)置多種與各飛行動作對應(yīng)的控制指令，作為飛行控制指令。其中，飛行控制指令可以包括但不限于:向上運(yùn)動指令、向下運(yùn)動指令、俯視運(yùn)動指令、仰視運(yùn)動指令、向前運(yùn)動指令、向后運(yùn)動指令、向左運(yùn)動指令、向右運(yùn)動指令、正轉(zhuǎn)運(yùn)動指令和負(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)動指令。
[0082]用戶可以選擇期望無人機(jī)完成的飛行動作，客戶端則可以根據(jù)用戶選擇的飛行動作向無人機(jī)發(fā)送相應(yīng)的飛行控制指令。具體而言，客戶端可以通過例如WIF1、無線電或藍(lán)牙等無線通訊方式向無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)發(fā)送飛行控制指令。無人機(jī)機(jī)載的飛行控制系統(tǒng)在接收到飛行控制指令后，按照無人機(jī)的通用協(xié)議解析并執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。具體原理和示例可以參見實(shí)施例1的相關(guān)描述。
[0083]本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制方法，通過客戶端向無人機(jī)發(fā)送預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。對使用者的操控技術(shù)幾乎沒有要求，針對擁有極少甚至沒有無人機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的普通使用者，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的飛行控制。
[0084]實(shí)施例3
[0085]圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖6所示，該裝置主要包括:指令接收模塊11，用于接收來自客戶端的飛行控制指令，所述飛行控制指令為在所述客戶端內(nèi)預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令。數(shù)據(jù)獲取模塊13，與所述指令接收模塊11連接，用于根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)。飛行控制模塊15，分別與所述指令接收模塊11和所述數(shù)據(jù)獲取模塊13連接，用于根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。具體原理和示例可以參見實(shí)施例1以及圖1的相關(guān)描述。
[0086]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，如圖7所示，數(shù)據(jù)獲取模塊13包括:指令判斷單元131，與所述指令接收模塊11連接，用于判斷所述飛行控制指令是否執(zhí)行完成。數(shù)據(jù)獲取單元133，與所述指令判斷單元131連接，用于在所述飛行控制指令沒有執(zhí)行完成的情況下，獲取所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻的所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)。其中，所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻所處環(huán)境中的風(fēng)速，所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻相關(guān)的飛行姿態(tài)信息和位置信息。具體原理和示例可以參見實(shí)施例1以及圖2的相關(guān)描述。
[0087]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，如圖7所示，飛行控制模塊15包括:參數(shù)確定單元151，分別與所述指令接收模塊11和所述數(shù)據(jù)獲取模塊15連接，用于根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，確定所述無人機(jī)中的電機(jī)對應(yīng)的調(diào)控參數(shù)。電機(jī)控制單元153，與所述參數(shù)確定單元151連接，用于根據(jù)所述調(diào)控參數(shù)調(diào)控對應(yīng)的各電機(jī)轉(zhuǎn)速，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。具體原理和示例可以參見實(shí)施例1以及圖2的相關(guān)描述。
[0088]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述飛行控制指令包括:向上運(yùn)動指令、向下運(yùn)動指令、俯視運(yùn)動指令、仰視運(yùn)動指令、向前運(yùn)動指令、向后運(yùn)動指令、向左運(yùn)動指令、向右運(yùn)動指令、正轉(zhuǎn)運(yùn)動指令和負(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)動指令。具體原理和示例可以參見實(shí)施例1以及圖3a至圖3j、圖4a至圖4 j的相關(guān)描述。
[0089]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述調(diào)控參數(shù)包括:第一電機(jī)轉(zhuǎn)速、第二電機(jī)轉(zhuǎn)速、第三電機(jī)轉(zhuǎn)速和第四電機(jī)轉(zhuǎn)速。具體原理和示例可以參見實(shí)施例1以及圖3a至圖3j、圖4a至圖4 j的相關(guān)描述。
[0090]本發(fā)明還涉及一種無人機(jī)，設(shè)置有風(fēng)速傳感器、姿態(tài)傳感器和位置傳感器，所述無人機(jī)采用上述的飛行控制裝置。
[0091]本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制裝置，通過客戶端向無人機(jī)發(fā)送預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。對使用者的操控技術(shù)幾乎沒有要求，針對擁有極少甚至沒有無人機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的普通使用者，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的飛行控制。
[0092]無人機(jī)廣泛應(yīng)用于影視拍攝、圖像采集等領(lǐng)域。無人機(jī)拍攝不同于采用衛(wèi)星、飛機(jī)或者直升機(jī)拍攝到的效果，為人們展現(xiàn)了世界的一個全新角度?；诒緦?shí)施例飛行控制裝置的無人機(jī)拍攝，在拍攝視頻或圖像采集的過程中，無需使用者手動控制無人機(jī)，對使用者的操控技術(shù)幾乎沒有要求，與此同時，可以拍攝出流暢清晰的畫面。
[0093]實(shí)施例4
[0094]圖8示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖8所示，該裝置主要包括:指令預(yù)設(shè)模塊21，用于預(yù)先設(shè)置與所述無人機(jī)的各飛行動作對應(yīng)的飛行控制指令。指令發(fā)送模塊23，與所述指令預(yù)設(shè)模塊21連接，用于根據(jù)用戶選擇的飛行動作，向所述無人機(jī)發(fā)送飛行控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。具體原理和示例可以參見實(shí)施例2的相關(guān)描述。
[0095]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述飛行控制指令包括:向上運(yùn)動指令、向下運(yùn)動指令、俯視運(yùn)動指令、仰視運(yùn)動指令、向前運(yùn)動指令、向后運(yùn)動指令、向左運(yùn)動指令、向右運(yùn)動指令、正轉(zhuǎn)運(yùn)動指令和負(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)動指令。具體原理和示例可以參見實(shí)施例2的相關(guān)描述。
[0096]本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)的飛行控制裝置，通過客戶端向無人機(jī)發(fā)送預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。對使用者的操控技術(shù)幾乎沒有要求，針對擁有極少甚至沒有無人機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的普通使用者，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的飛行控制。
[0097]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無人機(jī)的飛行控制方法，其特征在于，包括: 接收來自客戶端的飛行控制指令，所述飛行控制指令為在所述客戶端內(nèi)預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令； 根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)； 根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括: 判斷所述飛行控制指令是否執(zhí)行完成； 在所述飛行控制指令沒有執(zhí)行完成的情況下，獲取所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻的所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)； 其中，所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻所處環(huán)境中的風(fēng)速，所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻相關(guān)的飛行姿態(tài)信息和位置信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作，包括: 根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，確定所述無人機(jī)中的電機(jī)對應(yīng)的調(diào)控參數(shù)； 根據(jù)所述調(diào)控參數(shù)調(diào)控對應(yīng)的各電機(jī)轉(zhuǎn)速，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述調(diào)控參數(shù)包括:第一電機(jī)轉(zhuǎn)速、第二電機(jī)轉(zhuǎn)速、第三電機(jī)轉(zhuǎn)速和第四電機(jī)轉(zhuǎn)速。5.一種無人機(jī)的飛行控制方法，其特征在于，包括: 預(yù)先設(shè)置與所述無人機(jī)的各飛行動作對應(yīng)的飛行控制指令； 根據(jù)用戶選擇的飛行動作，向所述無人機(jī)發(fā)送飛行控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述飛行控制指令包括:向上運(yùn)動指令、向下運(yùn)動指令、俯視運(yùn)動指令、仰視運(yùn)動指令、向前運(yùn)動指令、向后運(yùn)動指令、向左運(yùn)動指令、向右運(yùn)動指令、正轉(zhuǎn)運(yùn)動指令和負(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)動指令中的任意一種。7.一種無人機(jī)的飛行控制裝置，其特征在于，包括: 指令接收模塊，用于接收來自客戶端的飛行控制指令，所述飛行控制指令為在所述客戶端內(nèi)預(yù)先設(shè)置的與各飛行動作對應(yīng)的控制指令； 數(shù)據(jù)獲取模塊，與所述指令接收模塊連接，用于根據(jù)所述飛行控制指令，獲取所述無人機(jī)所處的飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述無人機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)； 飛行控制模塊，分別與所述指令接收模塊和所述數(shù)據(jù)獲取模塊連接，用于根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，控制所述無人機(jī)中的電機(jī)，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)獲取模塊包括: 指令判斷單元，與所述指令接收模塊連接，用于判斷所述飛行控制指令是否執(zhí)行完成； 數(shù)據(jù)獲取單元，與所述指令判斷單元連接，用于在所述飛行控制指令沒有執(zhí)行完成的情況下，獲取所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻的所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和/或所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)； 其中，所述飛行環(huán)境數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻所處環(huán)境中的風(fēng)速，所述飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)在當(dāng)前時刻相關(guān)的飛行姿態(tài)信息和位置信息。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述飛行控制模塊包括: 參數(shù)確定單元，分別與所述指令接收模塊和所述數(shù)據(jù)獲取模塊連接，用于根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)和所述飛行控制指令，確定所述無人機(jī)中的電機(jī)對應(yīng)的調(diào)控參數(shù)； 電機(jī)控制單元，與所述參數(shù)確定單元連接，用于根據(jù)所述調(diào)控參數(shù)調(diào)控對應(yīng)的各電機(jī)轉(zhuǎn)速，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)控參數(shù)包括:第一電機(jī)轉(zhuǎn)速、第二電機(jī)轉(zhuǎn)速、第三電機(jī)轉(zhuǎn)速和第四電機(jī)轉(zhuǎn)速。11.一種無人機(jī)的飛行控制裝置，其特征在于，包括: 指令預(yù)設(shè)模塊，用于預(yù)先設(shè)置與所述無人機(jī)的各飛行動作對應(yīng)的飛行控制指令； 指令發(fā)送模塊，與所述指令預(yù)設(shè)模塊連接，用于根據(jù)用戶選擇的飛行動作，向所述無人機(jī)發(fā)送飛行控制指令，以使所述無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。12.根據(jù)權(quán)利要求7或11所述的裝置，其特征在于，所述飛行控制指令包括:向上運(yùn)動指令、向下運(yùn)動指令、俯視運(yùn)動指令、仰視運(yùn)動指令、向前運(yùn)動指令、向后運(yùn)動指令、向左運(yùn)動指令、向右運(yùn)動指令、正轉(zhuǎn)運(yùn)動指令和負(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)動指令中的任意一種。13.一種無人機(jī)，設(shè)置有風(fēng)速傳感器、姿態(tài)傳感器和位置傳感器，其特征在于，所述無人機(jī)采用如權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的飛行控制裝置。
【文檔編號】G05D1/10GK105867416SQ201610249040
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】高鵬, 張利軍, 李玉剛
【申請人】北京博瑞愛飛科技發(fā)展有限公司