CN106986007B - 飞行装置和飞行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供飞行装置和飞行方法。飞行装置,具备用于在空中飞行的驱动推进部,其特征在于,具备:控制器部,其在由投掷者进行投掷的时间点以后,基于进行所述投掷的时间点的状态来使所述驱动推进部驱动推进,从而进行飞行。
Description
基于在先申请的优先权主张
申请编号:特愿2015-230120
申请日:2015年11月25日
申请编号:特愿2016-124921
申请日:2016年6月23日
技术领域
本发明涉及从投掷者的手等被投掷而无人地进行飞行的飞行装置。
背景技术
如下那样的飞行装置开始普及(例如参考专利文献1、2):在搭载例如4台利用以电动机驱动的旋翼桨叶的驱动推进装置的总称为所谓「无人机」的小型无人飞行装置安装数字摄像机,使该飞行装置以及数字摄像机进行定时器摄影,或通过无线等对该飞行装置以及数字摄像机进行遥控操作,由此能从手够不到的更高的位置进行摄影。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP专利第5432277号
专利文献2:JP特开2013-129301号公报
但在现有的小型无人飞行装置中,需要以遥控控制进行控制,或者预先用智能手机等设定摄影位置、飞行轨迹,有难以操作这样的课题。
发明内容
为此,本发明的目的在于,投掷者能简单地如计划那样进行投掷。
在方式的一例中,是具备用于在空中飞行的驱动推进部的飞行装置,在由投掷者进行投掷的时间点以后,基于进行投掷的时间点的状态使驱动推进部驱动推进,从而进行飞行。
发明的效果
根据本发明,投掷者能简单地如计划那样进行投掷。
附图说明
图1是表示本实施方式的飞行装置的电动机框架的结构例的图。
图2是表示本实施方式的飞行装置的***构成例的图。
图3A是第1实施方式的动作说明图。
图3B是第1实施方式的动作说明图。
图4是表示第1实施方式的飞行装置的控制处理例的流程图。
图5A是第2实施方式的动作说明图。
图5B是第2实施方式的动作说明图。
图6是表示第2实施方式的飞行装置的控制处理例的流程图。
图7是表示第2实施方式的目的位置表的生成处理的详细例的流程图。
图8是表示第2实施方式中的目的位置的选择处理的详细例的流程图。
标号的说明
100 飞行装置
101 主构架
102 电动机框架
103 旋翼桨叶
104 电动机
105 电路盒
106 摄像机
201 控制器
202 摄像机***
203 飞行传感器
204 触摸传感器
205 电动机驱动器
206 电源传感器
207 蓄电池
具体实施方式
以下参考附图来详细说明用于实施本发明的形态。在本实施方式中,基于由投掷者进行飞行装置的投掷的时间点的状态,在进行投掷时间点以后使飞行装置的驱动推进部驱动推进,从而进行飞行,由此能控制飞行装置。作为用于实现该控制的第1实施方式,算出由投掷者进行飞行装置的投掷的时间点的轨道,在进行投掷的时间点以后,遵循算出的轨道使飞行装置的驱动推进部驱动推进,从而进行飞行,能在将飞行装置上抛后控制向哪个方向飞行多少飞行距离。另外,作为第2实施方式,基于由投掷者进行投掷的时间点的状态来估计目的地点,在进行投掷的时间点以后使飞行装置的驱动推进部驱动推进从而飞行,朝向估计出的目的地点,由此能控制使飞行装置飞行到哪个地点。更具体的,基于加速度传感器的输出来算出通过投掷而让飞行装置离开投掷者的身体(手)的瞬间的速度,基于该速度值来算出投掷时的初速、水平方向的角度和仰角。其结果,在上抛的瞬间决定轨迹的抛物线,控制使旋翼桨叶旋转的电动机来描绘该轨迹,从而自律地飞离。由此能进行控制,以投掷者上抛时的感觉使飞行装置飞离。即,若想要投向某处,则能想象用这种程度的力和这种程度的角度投掷即可这样的感觉。越强力地投掷,则到达的最高点越高,这以后,能控制得成为盘旋状态来进行摄像机的摄影等。
图1是表示在本发明的第1以及第2实施方式中共通的飞行装置100 的外观例的图。
在主构架101安装4个圆形的电动机框架102(支承部)。电动机框架102能支承电动机104,在电动机104的电动机轴固定旋翼桨叶103。4 组电动机104和旋翼桨叶103构成驱动推进部。
在主构架101的内部的电路盒105,收纳用于驱动电动机104的电动机驱动器、和控制器、传感器类等。在主构架101的下部安装摄像装置即摄像机106。
图2是表示在具有图1所示的结构的实施方式的飞行装置100的第1 以及第2实施方式中共通的***构成例的图。在控制器201连接:包含摄像机106(参考图1)的摄像机***202;由例如加速度传感器、陀螺仪、 GPS(全球定位***)传感器、气压传感器等构成的飞行传感器203;触摸传感器204(接触探测传感器部);分别驱动#1到#4的各电动机104(参考图1)的#1到#4的电动机驱动器205;一边监控蓄电池207的电压一边对各电动机驱动器205提供电力的电源传感器206。在此,触摸传感器204 只要能探测接触,则也可以是按压按钮等。另外,虽未特别图示,但蓄电池207的电力还提供给201~206的各控制组件。控制器201从飞行传感器203实时取得与飞行装置100的机体的姿态相关的信息。另外,控制器 201经由电源传感器206一边监控蓄电池207的电压一边对#1到#4的各电动机驱动器205分别发送基于脉冲宽度调制的占空比的电力指示信号。由此,#1到#4的电动机驱动器205分别控制#1到#4的电动机104的旋转速度。另外,控制器201控制摄像机***202来控制摄像机106(图1)的摄影动作。
图2的控制器201、摄像机***202、飞行传感器203、电动机驱动器 205、电源传感器206以及蓄电池207容纳于图1的主构架101内的电路盒105。另外,图1中虽未明示,但触摸传感器204贴附在图1的主构架 101以及/或者电动机框架102,检测投掷者的手指等触摸到主构架101或电动机框架102时和未触摸到主构架101或电动机框架102时的电学物理量的差。
关于具有以上的构成的飞行装置100的动作,以下进行说明。图3是第1实施方式的动作说明图。在第1实施方式中,图2的控制器201首先作为轨道算出部而动作,算出由投掷者进行飞行装置100的投掷的时间点的轨道。控制器201首先算出进行投掷的时间点的给定的绝对坐标系中的各坐标轴(x轴、y轴、z轴)方向的速度Vx、Vy、Vz[m/s:米/秒]。在此,控制器201基于在进行投掷的时间点图2的飞行传感器203所输出的各坐标轴方向的加速度值来算出上述各速度Vx、Vy、Vz。若将当前飞行传感器203所输出的上述给定的绝对坐标系中的x轴、y轴、z轴方向的加速度分别设为ax、ay、az[m/s2],控制器201从这些加速度值的任意者超过给定的阈值的投掷动作开始时的时间点ts、到基于图2的触摸传感器204的输出而探测到飞行装置100从投掷者的身体离开的释放时间点tr为止,对上述各加速度ax、ay、az分别如下述数式1式、数式2式以及数式 3式所示那样进行积分运算,由此算出进行投掷的时间点的各坐标轴方向的速度Vx、Vy、Vz。
[数式1]
[数式2]
[数式3]
接下来,控制器201基于这些各坐标轴方向的速度Vx、Vy、Vz,如图3A所示那样算出以x轴、y轴、z轴的原点为起点的飞行方向的矢量 301。具体地,控制器201首先执行下述数式4式所示的运算,由此算出该矢量301的大小、即投掷时的初速度Vini[m/s]。
[数式4]
进而,若图3A的x轴和y轴是与地面水平的轴,z轴是与地面垂直的轴,则控制器201通过与下述数式5式以及数式6式对应的运算来分别算出水平角度α和垂直角度β,其中,水平角度α是以原点为起点的飞行方向的矢量301在与地面水平的坐标面方向上旋转的角度,即,是从x轴向y轴方向旋转的方向的角度,垂直角度β是以原点为起点的飞行方向的矢量301在与地面垂直的坐标面方向上旋转的角度,即,是从x轴向z轴方向旋转的方向的角度。
[数式5]
[数式6]
其结果,飞行装置100以初速度Vini[m/s]、水平角度α、垂直角度β而被投掷时所描绘的理想的轨迹成为图3B的302所示那样,以释放时间点tr时间点的位置为原点的飞行高度H[m]和水平飞行距离L[m]分别成为下述数式7式以及数式8式所示那样。其中,t[秒]是以前述的释放时间点 tr为起点的经过时间,g[m/s2]是重力加速度,K是投掷的补正系数。力气小或希望投远的投掷者能通过操作飞行装置100主体的未特别图示的开关来调整该K的值。
[数式7]
[数式8]
L=Vini×K×cosβ×t
控制器201控制图2的#1到#4的各电动机驱动器205,使得随着以释放时间点tr为起点的经过时间t的经过,以释放时间点tr时间点的位置为原点,在水平角度α方向上维持通过数式7式运算出的高度H[m]以及通过数式8式运算出的水平距离L[m]。
然后,控制器201控制图2的#1到#4的各电动机驱动器205,使得在高度H[m]的变化从正转到负的图3B的302的最高高度时间点以后成为盘旋状态,另外控制摄像机***202开始图1的摄像机106的摄影。
图4是表示第1实施方式的飞行装置100的控制处理例的流程图。该处理在图2的控制器201中,能作为控制器201所内置的CPU(中央运算处理装置)执行存储于同样是控制器201所内置的未特别图示的存储器的控制程序的处理而实现。
控制器201首先通过监视触摸传感器204的电压变化等来监视飞行装置100是否从用户的手离开(被投掷)(步骤S401的判定为“否”的重复)。
若步骤S401的判定成为“是”,控制器201按照前述的数式1式到数式8式来计算飞行轨道(步骤S402)。
接下来,控制器201直到基于飞行传感器203的输出判定为成为能飞行的姿态为止,都重复执行使得能飞行的姿态控制的动作(步骤S403→S404的判定为“否”→S403的重复)。
若步骤S404的判定成为“是”,则控制器201控制图2的#1到#4的各电动机驱动器205,使得随着前述的经过时间t的经过,在水平角度α方向上维持通过数式7式运算出的高度H[m]以及通过数式8式运算出的水平距离L[m](步骤S405)。
控制器201通过判定高度H[m]的变化是否从正转到负,或者通过监视飞行传感器203所输出的x轴、y轴以及z轴的三维方向的各加速度值的变化,来监视飞行装置100的机体是否从上升状态转到落下状态(步骤 S406)。若步骤S406的判定为“否”,则控制器201返回步骤S405的处理,重复执行步骤S405的轨道维持的控制处理和紧接其的步骤S406的落下状态的判定处理。
若步骤S406的判定成为“是”,控制器201控制#1到#4的电动机驱动器205来使飞行装置100的机体维持在盘旋状态(步骤S407)。
接下来控制器201搜索摄影对象(步骤S408)。作为搜索方法,能采用已有的技术。例如,控制器201通过比较进行上抛的用户所持有的通信设备发送给飞行装置100的GPS数据(纬度、精度数据)以及气压数据(高度数据)、和飞行传感器203所输出的机体的GPS数据以及气压数据,来算出机体与用户的位置关系,并经由摄像机***202使摄像机106朝向用户的方向。或者,控制器201经由摄像机***202一边用摄像机106对地表方向摄影一边检测人物,在该方向上将摄像机106锁定。再或者,控制器201经由摄像机***202使摄像机106朝向地表方向的随机的方向等。
若找到摄影对象,则控制器201经由摄像机***202控制摄像机106,来执行摄影(步骤S409)。控制器201将摄影的图像数据存储在控制器 201内的存储器。或者,控制器201将图像数据通过无线通信发送到进行上抛的用户的终端装置。
若经过一定时间或一定次数或者根据来自用户的指示结束摄影,则控制器201搜索进行上抛的用户(所有者)的位置(步骤S410)。该搜索方法与步骤S408的情况同样采用已有的技术。
若找到所有者的位置,则控制器201直到根据GPS数据等判定为与所有者的距离成为一定距离以下为止,都通过控制#1到#4的电动机驱动器205来进行向所有者的方向的飞行(步骤S411→S412的判定为“否”→ S411的重复)。
若步骤S412的判定成为“是”,则控制器201通过控制#1到#4的电动机驱动器205来执行就地的盘旋动作或向投掷者的手等的降落动作,在降落动作时使#1到#4的电动机,从而结束控制动作(步骤S413)。
图5是第2实施方式的动作说明图。在第2实施方式中,图2的控制器201首先作为估计部动作,基于由投掷者进行投掷的时间点的状态来估计目的地点。控制器201首先与第1实施方式的情况同样地,基于与前述的数式1式、数式2式以及数式3式对应的各运算来算出进行投掷的时间点的x轴、y轴、z轴方向的速度Vx、Vy、Vz[m/s]。
接下来,控制器201基于这些各坐标轴方向的速度Vx、Vy、Vz,如图5A所示那样算出以x轴、y轴、z轴的原点为起点的飞行方向的矢量 501。具体地,控制器201首先与第1实施方式的情况同样地,基于与前述的数式5式以及数式6式对应的各运算来分别算出水平角度α和垂直角度β,其中水平角度α是以原点为起点的飞行方向的矢量501从x轴向y 轴方向旋转的方向的角度,垂直角度β是以原点为起点的飞行方向的矢量 501从x轴向z轴方向旋转的方向的角度。
接下来,控制器201通过执行下述数式9式所示的运算来算出投掷时的与地面水平的面方向的初速度Vini[m/s]。
[数式9]
进而,控制器201将h设为适当的系数,执行下述数式10式所示的运算,来算出根据投掷而预想的水平方向的距离(以下将其称作「预想投掷水平距离」)d[m]。
[数式10]
d=h×Vini
该预想投掷水平距离d如图5A所示那样,对应于使以原点为起点的飞行方向的矢量501映射到与地面水平的xy坐标面的长度。
另一方面,控制器201例如对于某地点(观光地等)的每个摄影场所保持能漂亮地拍摄该摄影场所的被摄体的摄影位置的纬度经度信息以及高度信息,作为飞行装置100要飞行到达的图5B所示的目的位置502的信息。控制器201在飞行装置从投掷者的身体离开的释放时间点,基于图 2的飞行传感器203内的GPS传感器以及气压传感器的输出来算出释放时间点的纬度经度以及高度,作为图5B所示的初始位置503。接下来,控制器201对于上述的多个目的位置的每个位置,根据其目的位置502的纬度经度以及高度和初始位置503的纬度经度以及高度,来算出初始位置 503与目的位置502的水平角度θ、初始位置503与目的位置502的垂直角度以及从初始位置503到目的位置502的水平移动距离D。然后,控制器201生成目的位置表,其对于多个目的位置的每个位置存储具有对应于其目的位置算出的水平角度θ、垂直角度以及水平移动距离D作为参数的目的位置信息。
接下来,控制器201将在与数式5式、数式6式以及数式9式和数式 10式对应的各运算处理中算出的图5A所示的投掷时间点的水平角度α、垂直角度β以及预想投掷水平距离d和与存储于上述的目的位置表的多组目的位置信息分别对应的水平角度θ、垂直角度以及水平移动距离D进行比较,从这多组目的位置信息中选择与投掷时间点的水平角度α、垂直角度β以及预想投掷水平距离d最佳对应的目的位置信息,作为所述目的地点。
具体地,在将π设为圆周率,将与目的位置表内的第i个目的位置信息对应的水平角度、垂直角度以及水平移动距离分别设为θi、以及Di,将a、b以及c分别设为水平角度、垂直角度以及水平移动距离的加权系数,将Dmax设为能在水平方向上飞行的最大距离时,控制器201通过与下述数式11式等效的运算处理来算出水平角度α、垂直角度β以及预想投掷水平距离d、和与第i个目的位置信息对应的水平角度θi、垂直角度以及水平移动距离Di的误差E。
[数式11]
控制器201对存储于目的位置表的多组目的位置信息分别算出上述误差E,选择误差E最小的目的位置信息作为目的地点。然后,控制器201 控制图2的#1到#4的各电动机驱动器205,以遵循与该选择的目的位置信息对应的水平角度θ、垂直角度以及水平距离D。
如此地,在第2实施方式中,通过向认为对被摄体大体上该位置的方向良好的方向投掷飞行装置100,来自动选择预先确定的最佳的目的位置,能使飞行装置100飞行到该目的位置来进行摄影。由此,即使是初学者也能轻松地进行飞行装置100的摄影。
这时,根据投掷者不同,在能投掷飞行装置100的力气(能力)上存在差异。为此,在第2实施方式中,例如可以预先使投掷者用最大力气对投掷进行试投,由控制器201测量该试投投掷时的水平角度、垂直角度以及初速度与预先确定的最大力气下的投掷地点的相对关系,由此决定前述的数式10式中的系数h、数式11式中的水平角度、垂直角度以及水平移动距离的加权系数a、b以及c。这相当于估计与由投掷者进行投掷的时间点的状态对应的各电动机驱动器204的推进力的处理,在进行投掷的时间点以后用该估计出的推进力来驱动推进各电动机驱动器204。
图6是表示第2实施方式的飞行装置100的控制处理例的流程图。该处理与图4的第1实施方式的情况同样,在图2的控制器201中,能作为控制器201所内置的CPU执行存储于同样内置的未特别图示的存储器的控制程序的处理而实现。在图6的流程图中,标注与图4的情况相同的步骤编号的处理是与第1实施方式所涉及的图4的流程图的情况相同的处理。
控制器201首先与图4的步骤S401的情况同样地,通过监视触摸传感器204的电压变化等来监视飞行装置100是否从用户的手离开(被投掷) (图6的步骤S401的判定为“否”的重复)。
若步骤S401的判定成为“是”,则控制器201执行目的位置表生成处理(图6的步骤S601)。图7是表示图6的步骤S601的目的位置表生成处理的详细例的流程图。在此,控制器201预先对于多个目的位置的每个位置保持该目的位置的纬度经度以及高度的信息。这如前述那样,是例如对于某地点(观光地等)的每个摄影场所能漂亮地拍摄该摄影场所的被摄体的摄影位置的纬度经度以及高度的信息。在此基础上,控制器201首先基于图2的飞行传感器203中所含的GPS传感器以及气压传感器的输出来取得当前时间点(图6的步骤S401中判定的从手离开的释放时间点) 的纬度经度以及高度,作为初始位置(图7的步骤S701)。接下来,控制器201对于多个目的位置的每个位置,根据该目的位置的纬度经度以及高度和在步骤S701取得的初始位置的纬度经度以及高度来算出图5B所示那样的针对该目的位置502的初始位置503的相对的水平角度θ、垂直角度水平移动距离D(图7的步骤S702)。然后,控制器201生成目的位置表,其对于多个目的位置的每个位置存储具有对应于该目的位置算出的水平角度θ、垂直角度以及水平移动距离D作为参数的目的位置信息,将该目的位置表存储在控制器201内的未特别图示的存储器。
返回图6的说明,控制器201执行处理,从在步骤S601生成的目的位置表中选择与投掷时的状态相应的目的位置作为目的地(图6的步骤 S602)。图8是表示步骤S602的详细例的流程图。在图8中,控制器201 首先通过与前述的数式1式、数式2式、数式3式、数式5式、数式6式以及数式9式和数式10式对应的各运算处理来算出图5A所示的投掷时间点的水平角度α、垂直角度β以及预想投掷水平距离d(图8的步骤S801)。接下来,控制器201通过与前述的数式11式对应的运算处理来算出投掷时间点的水平角度α、垂直角度β以及预想投掷水平距离d、和与在步骤 S601算出的存储于目的位置表的多组目的位置信息分别对应的水平角度θi、垂直角度以及水平移动距离Di的误差E(图8的步骤S802)。然后,控制器201,搜索误差E成为最小的目的位置的信息,将其选择为目的地点(图8的步骤S803)。
返回图6的说明,在步骤S602的处理后,控制器201根据目的地与当前地的位置关系来决定飞行路径(图6的步骤S603)。具体地,控制器 201控制图2的#1到#4的各电动机驱动器205,以遵循与在步骤S602选择的目的位置信息对应的水平角度θ、垂直角度以及水平距离D。
接下来,控制器201与第1实施方式所涉及的图4的流程图的情况同样地,直到基于飞行传感器203的输出判定为成为能飞行的姿态为止,都重复执行成为能飞行的姿态控制的动作(图6的步骤S403→S404的判定为“否”→S403的重复)。
若步骤S404的判定成为“是”,则控制器201控制图2的#1到#4的各电动机驱动器205,以遵循与在步骤S603决定的飞行路径、即与在步骤 S602选择的目的位置信息对应的水平角度θ、垂直角度以及水平距离D (图6的步骤S604)。具体地,控制器201存储前述的初始位置,控制各电动机驱动器205,来使针对当前的飞行时间点的初始位置的相对位置维持水平角度θ、垂直角度
控制器201判定是否到达目的地(图6的步骤S605)。具体地,控制器201判定针对当前的飞行时间点的初始位置的水平距离是否成为水平距离D。
若步骤S605的判定成为“是”,控制器201执行与第1实施方式所涉及的图4的步骤S407到S413同样的处理。
在上述的第1以及第2实施方式中,进行控制,一边盘旋一边进行摄影,但既可以通过盘旋而一边就地静止一边进行摄影,也 可以一边飞行一边进行摄影。
飞行装置100可以使用LED(半导体发光二极管)、液晶等来明示摄影的定时。
飞行装置100摄影的静止图像的张数是任意的。
飞行装置100进行摄影的并不限于静止图像,也可以是动态图像 。该情况下的动态图像 的摄影时间也是任意的。
飞行装置100例如也可以与投掷者持有的终端进行通信,发送摄影的影像,一边观看影像一边进行摄影。
飞行装置100的摄影的摄影位置、摄影方向、摄影定时等例如也可以从投掷者持有的终端等无线操作。
在飞行装置100中采用便携用的电动机框架102的折叠机构的情况下,也可以在投掷刚开始后执行使电动机框架102向能飞行状态变形的处理。
在上述的第1以及第2实施方式中,作为信息收集装置的一例而说明了信息取得传感器部是摄像机106的飞行装置100的实施方式,但本发明并不限于此,也可以实施作为信息取得传感器部例如由收集温度分布或大气成分的分布的传感器构成的信息收集装置。
另外,在上述的第1以及第2实施方式的说明中,说明了驱动推进部包含电动机104和旋翼桨叶103的示例,但也可以用由空气压或引擎输出推进的机构实现驱动推进部。
以上说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式只是例示,并不限定本发明的技术范围。本发明能采取其他各种实施方式,进而能在不脱离本发明的要旨的范围内进行省略或置换等种种变更。这些实施方式和其变形包含在本说明书等记载的发明的范围和要旨中,并包含在权利要求书记载的发明和与其等同的范围内。
Claims (15)
1.一种飞行装置,具备用于在空中飞行的驱动推进部,所述飞行装置的特征在于,具备:
控制器部,其在由投掷者进行投掷的时间点以后,基于进行了所述投掷的时间点的状态来使所述驱动推进部驱动推进,从而进行飞行,
所述控制器部还具备:
轨道算出部,其基于由投掷者进行了投掷的时间点的状态来算出轨道,
所述控制器部在进行了所述投掷的时间点以后使所述驱动推进部驱动推进,从而遵循所述轨道算出部算出的轨道进行飞行。
2.根据权利要求1所述的飞行装置,其特征在于,
所述控制器部还具备:
估计部,其基于由投掷者进行了投掷的时间点的状态来估计目的地点,
所述控制器部在进行了所述投掷的时间点以后使所述驱动推进部驱动推进,从而向所述估计部估计出的目的地点进行飞行。
3.根据权利要求1所述的飞行装置,其特征在于,
所述控制器部算出进行了所述投掷的时间点的给定的绝对坐标系中的各坐标轴方向的速度,基于该各坐标轴方向的速度来算出初速度、和与地面水平的坐标面方向以及与地面垂直的坐标面方向的所述投掷的水平角度以及垂直角度,
所述控制器部在进行了所述投掷的时间点使所述驱动推进部驱动推进,以遵循所述控制器部算出的所述初速度、所述水平角度以及所述垂直角度。
4.根据权利要求3所述的飞行装置,其特征在于,
所述飞行装置还具备:
飞行传感器部,其控制飞行,
所述控制器部基于在进行了所述投掷的时间点所述飞行传感器部所输出的所述各坐标轴方向的加速度值来算出进行所述投掷的时间点的所述各坐标轴方向的速度,
所述控制器部一边基于所述飞行传感器部的输出进行所述驱动推进部的姿态控制一边使该驱动推进部驱动推进。
5.根据权利要求4所述的飞行装置,其特征在于,
所述飞行装置还具备:
接触探测传感器部,其检测所述投掷者的接触,
所述控制器部,从所述飞行传感器部所输出的所述各坐标轴方向的加速度值超过给定的阈值的时间点到基于所述接触探测传感器部的输出探测到所述飞行装置从所述投掷者的身体离开的时间点为止,对所述飞行传感器部所输出的所述各坐标轴方向的加速度值分别进行积分,由此算出进行了所述投掷的时间点的所述各坐标轴方向的速度。
6.根据权利要求5所述的飞行装置,其特征在于,
所述坐标系是相互正交的x轴、y轴、z轴所构成的三维坐标系,
将所述飞行传感器部所输出的所述各坐标轴方向的加速度值超过给定的阈值的时间点设为ts,将探测到所述飞行装置从所述投掷者的身体离开的时间点设为tr,将所述各坐标轴方向的速度设为Vx、Vy、Vz,将所述飞行传感器部所输出的所述各坐标轴方向的加速度值设为ax、ay、az,这时,所述控制器部通过与下述数式12式、数式13式以及数式14式等效的运算处理来算出所述各坐标轴方向的速度Vx、Vy以及Vz,
[数式12]
[数式13]
[数式14]
7.根据权利要求3所述的飞行装置,其特征在于,
所述坐标系是相互正交的x轴、y轴、z轴所构成的三维坐标系,
在将所述水平角度设为α、将所述垂直角度设为β时,所述控制器部通过与下述数式15式等效的运算处理算出所述水平角度α,
[数式15]
所述控制器部通过与下述数式16式等效的运算处理算出所述垂直角度β,
[数式16]
8.根据权利要求7所述的飞行装置,其特征在于,
在将所述各坐标轴方向的速度设为Vx、Vy、Vz、将所述初速度设为Vini时,所述控制器部通过与下述数式17式等效的运算处理算出所述初速度Vini,
[数式17]
将所述飞行装置从所述投掷者的身体离开的释放时间点设为tr,将以所述释放时间点tr为起点的经过时间设为t,将以所述释放时间点tr的位置为原点的飞行高度以及水平飞行距离分别设为H以及L,将重力加速度设为g,将投掷的补正系数设为K,这时,所述轨道算出部通过与下述数式18式等效的运算处理算出所述飞行高度H,
[数式18]
所述轨道算出部通过与下述数式19式等效的运算处理算出所述水平飞行距离L,
[数式19]
L=Vini×K×cosβ×t
所述控制器部使所述驱动推进部驱动推进,以使得随着所述经过时间t经过,在与所述数式15式等效的运算处理中算出的所述水平角度α的方向上维持通过与所述数式18式等效的运算处理运算出的所述高度H以及通过与所述数式19式等效的运算处理运算出的所述水平飞行距离L。
9.根据权利要求7所述的飞行装置,其特征在于,
所述控制器部还具备:
估计部,其基于由投掷者进行了投掷的时间点的状态来估计目的地点,
所述控制器部在进行了所述投掷的时间点以后使所述驱动推进部驱动推进,从而向所述估计部估计出的目的地点进行飞行,
所述飞行装置还具备:
目的位置表,其存储多组目的位置信息,该目的位置信息根据初始位置与目的位置的水平角度θ、所述初始位置与所述目的位置的垂直角度以及从所述初始位置到所述目的位置的水平移动距离D确定,
在将所述各坐标轴方向的速度设为Vx、Vy、将所述初速度设为Vini时,所述控制器部通过与下述数式20式等效的运算处理算出所述初速度Vini,
[数式20]
所述估计部将h设为适当的系数,通过与下述数式21式等效的运算处理算出预想投掷水平距离d,
[数式21]
d=h×Vini
所述估计部将与所述数式15式等效的运算处理中算出的所述水平角度α、与所述数式16式等效的运算处理中算出的所述垂直角度β以及与所述数式20式等效的运算处理中算出的所述预想投掷水平距离d和与存储于所述目的位置表的多组目的位置信息分别对应的所述水平角度θ、所述垂直角度以及所述水平移动距离D进行比较,由此从该多组目的位置信息中选择与所述水平角度α、所述垂直角度β以及所述预想投掷水平距离d最佳对应的目的位置信息,作为所述目的地点,
使所述驱动推进部驱动推进,以遵循与该选择的目的位置信息对应的所述水平角度θ、所述垂直角度以及所述水平移动距离D。
10.根据权利要求9所述的飞行装置,其特征在于,
将π设为圆周率,将与1个所述目的位置信息对应的所述水平角度、所述垂直角度以及所述水平移动距离分别设为θi、以及Di,将a、b以及c分别设为所述水平角度、所述垂直角度以及所述水平移动距离的加权系数,将Dmax设为能在水平方向上飞行的最大距离,这时,所述控制器部通过与下述数式22式等效的运算处理,对存储于所述目的位置表的多组目的位置信息分别算出所述水平角度α、所述垂直角度β以及所述预想投掷水平距离d和与1组目的位置信息对应的所述水平角度θi、所述垂直角度以及所述水平移动距离Di的误差E,选择该误差E最小的目的位置信息作为所述目的地点,
[数式22]
11.根据权利要求9所述的飞行装置,其特征在于,
所述控制器部对于多个目的位置的每个位置保持该目的位置的纬度经度以及高度的信息,
所述控制器部在所述飞行装置从所述投掷者的身体离开的释放时间点,基于GPS传感器以及/或者气压传感器的输出取得所述释放时间点的纬度经度以及高度,作为所述初始位置,对于所述多个目的位置的每个位置,根据该目的位置的纬度经度以及高度和所述初始位置的纬度经度以及高度来算出所述初始位置与所述目的位置的水平角度θ、所述初始位置与所述目的位置的垂直角度以及从所述初始位置到所述目的位置的水平移动距离D,生成所述目的位置表,其对于所述多个目的位置的每个位置存储具有对应于该目的位置而算出的所述水平角度θ、所述垂直角度以及所述水平移动距离D作为参数的目的位置信息。
12.根据权利要求2所述的飞行装置,其特征在于,
所述估计部基于由所述投掷者进行了投掷的时间点的状态来估计所述驱动推进部的推进力,
所述控制器部在进行了所述投掷的时间点以后,用所述估计部估计出的推进力使所述驱动推进部驱动推进,从而进行飞行。
13.根据权利要求2所述的飞行装置,其特征在于,
所述飞行装置还具备数字摄像机组件,
所述控制器部在到达所述轨道的最高高度地点或所述目的地点的时间点以后,进行所述数字摄像机组件的摄影。
14.根据权利要求1所述的飞行装置,其特征在于,
所述驱动推进部具备多个由电动机和通过该电动机旋转驱动的旋翼桨叶构成的组件。
15.一种飞行方法,是具备用于在空中飞行的驱动推进部的飞行装置的飞行方法,其特征在于,
在由投掷者进行了投掷的时间点以后,基于进行了所述投掷的时间点的状态使所述驱动推进部驱动推进,从而进行飞行,
其中,基于由投掷者进行了投掷的时间点的状态来算出轨道,并在进行了所述投掷的时间点以后使所述驱动推进部驱动推进,从而遵循算出的轨道进行飞行。
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