CN108700888A - 无人飞行器的控制方法、飞行控制器及无人飞行器 - Google Patents

无人飞行器的控制方法、飞行控制器及无人飞行器 Download PDF

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王浩飞
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Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
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Abstract

一种无人飞行器(100)的控制方法、飞行控制器(10)及无人飞行器(100)。无人飞行器(100)的控制方法包括以下步骤：实时获取无人飞行器(100)的当前飞行方向(S12)；实时获取检测传感器(20)的当前检测方向(S13)；计算当前飞行方向与当前检测方向的角度差(S14)；根据角度差控制调整当前检测方向以使得检测传感器(20)的调整后检测方向与当前飞行方向一致(S15)。检测传感器(20)可朝各个方向旋转，检测传感器(20)的调整后检测方向始终与当前飞行方向一致，检测传感器(20)的检测范围始终涵盖无人飞行器(100)当前飞行方向上的路线范围，有效的检测到无人飞行器(100)飞行方向上的障碍物，避免碰撞障碍物导致飞行事故。

Description

无人飞行器的控制方法、飞行控制器及无人飞行器
技术领域
本发明涉及无人飞行器技术领域，特别涉及一种无人飞行器的控制方法、飞行控制器及无人飞行器。
背景技术
无人飞行器搭载了检测传感器来检测障碍物以实现避障功能，然而，检测传感器通常只固定设置在无人飞行器的正前方，检测的角度范围有限，当无人飞行器不是朝向正前方而是有一定偏移角度飞行时，会因为飞行方向上的路线范围超过检测传感器的有效检测范围而无法检测到障碍物，导致避障功能失灵。
发明内容
本发明的实施方式提供一种控制方法、飞行控制器及无人飞行器。
本发明实施方式的无人飞行器的控制方法，所述无人飞行器上搭载有检测传感器，所述控制方法包括以下步骤：
实时获取所述无人飞行器的当前飞行方向；
实时获取所述检测传感器的当前检测方向；
计算所述当前飞行方向与所述当前检测方向的角度差；及
根据所述角度差控制调整所述当前检测方向以使得所述检测传感器的调整后检测方向与所述当前飞行方向一致。
本发明实施方式的飞行控制器，用于控制无人飞行器，所述无人飞行器上搭载有检测传感器，所述飞行控制器包括：
飞行方向获取单元，所述飞行方向获取单元用于实时获取所述无人飞行器的当前飞行方向；
检测方向获取单元，所述检测方向获取单元用于实时获取所述检测传感器的当前检测方向；
角度计算模块，所述角度计算模块用于计算所述当前飞行方向与所述当前检测方向的角度差；及
传感器调整模块，所述传感器调整模块用于根据所述角度差控制调整所述当前检测方向以使得所述检测传感器的调整后检测方向与所述当前飞行方向一致。
本发明实施方式的无人飞行器，所述无人飞行器上搭载有检测传感器，所述无人飞行器还包括：
惯性测量单元，所述惯性测量单元用于检测所述无人飞行器的当前飞行方向；
第一电子调速器；
与所述惯性测量单元及所述第一电子调速器连接的飞行控制器，所述飞行控制器包括：
飞行方向获取单元，所述飞行方向获取单元用于实时获取所述无人飞行器的当前飞行方向；
检测方向获取单元，所述检测方向获取单元用于实时获取所述检测传感器的当前检测方向；
角度计算模块，所述角度计算模块用于计算所述当前飞行方向与所述当前检测方向的角度差；及
传感器调整模块，所述传感器调整模块用于根据所述角度差控制所述第一电子调速器调整所述当前检测方向以使得所述检测传感器的调整后检测方向与所述当前飞行方向一致。
本发明实施方式的飞行控制器，装载于无人飞行器上，所述无人飞行器上搭载有检测传感器，所述飞行控制器用于执行以下指令：
实时获取所述无人飞行器的当前飞行方向；
实时获取所述检测传感器的当前检测方向；
计算所述当前飞行方向与所述当前检测方向的角度差；及
根据所述角度差控制调整所述当前检测方向以使得所述检测传感器的调整后检测方向与所述当前飞行方向一致。
本发明实施方式的无人飞行器的控制方法、飞行控制器及无人飞行器，利用检测传感器可朝各个方向旋转，检测传感器的调整后检测方向始终与当前飞行方向一致，使得无人飞行器飞行过程中，检测传感器的检测范围始终涵盖无人飞行器当前飞行方向上的路线范围，从而可以有效的检测到无人飞行器飞行方向上的障碍物，避免碰撞障碍物导致飞行事故。
本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一实施方式的无人飞行器的控制方法的流程示意图；
图2是本发明一实施方式的飞行控制器的模块示意图；
图3是本发明一实施方式的无人飞行器的模块示意图；
图4是本发明一实施方式的无人飞行器的控制方法的流程示意图；
图5是本发明一实施方式的飞行控制器的模块示意图；
图6是本发明一实施方式的无人飞行器的模块示意图；
图7是本发明一实施方式的无人飞行器的控制方法的流程示意图；
图8是本发明一实施方式的无人飞行器的控制方法的流程示意图；
图9是本发明一实施方式的飞行控制器的模块示意图；
图10是本发明一实施方式的无人飞行器的模块示意图；
图11是本发明一实施方式的无人飞行器的控制方法的流程示意图；
图12是本发明一实施方式的飞行控制器的模块示意图；
图13是本发明一实施方式的无人飞行器的模块示意图；
图14是本发明一实施方式的无人飞行器的控制方法的流程示意图；
图15是本发明一实施方式的飞行控制器的模块示意图；
图16是本发明一实施方式的飞行控制器的模块示意图；
图17是本发明一实施方式的无人飞行器的模块示意图；
图18是本发明一实施方式的无人飞行器的平面示意图；
图19是本发明一实施方式的无人飞行器的平面示意图；
图20是本发明一实施方式的无人飞行器的平面示意图；
图21是本发明一实施方式的无人飞行器的平面示意图。
主要元件符号说明：
无人飞行器100，飞行控制器10，飞行方向获取单元12，检测方向获取单元13，角度计算模块14，传感器调整模块15，初始化模块11，信息获取模块16，飞行调整模块17，转速计算单元172，转速获取单元174，转速输出单元176，控制单元178，接收子单元1782，控制子单元1784，检测传感器20，惯性测量单元30，第一电子调速器40，第二电子调速器50，动力组件60，致动器70，定子72，转子74，机身80，支架90，遥控设备200。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1及图3，本发明实施方式的无人飞行器100的控制方法，无人飞行器100上搭载有检测传感器20，无人飞行器100的控制方法包括以下步骤：
S12：实时获取无人飞行器100的当前飞行方向；
S13：实时获取检测传感器20的当前检测方向；
S14：计算当前飞行方向与当前检测方向的角度差；及
S15：根据角度差控制调整当前检测方向以使得检测传感器20的调整后检测方向与当前飞行方向一致。
本发明实施方式的无人飞行器100的控制方法可以由本发明实施方式的飞行控制器10实现。
请结合图2，本发明实施方式的飞行控制器10，用于控制无人飞行器100，无人飞行器100上搭载有检测传感器20，飞行控制器10包括飞行方向获取单元12、检测方向获取单元13、角度计算模块14和传感器调整模块15。飞行方向获取单元12用于实时获取无人飞行器100的当前飞行方向。检测方向获取单元13用于实时获取检测传感器20的当前检测方向。角度计算模块14用于计算当前飞行方向与当前检测方向的角度差。传感器调整模块15用于根据角度差控制调整当前检测方向以使得检测传感器20的调整后检测方向与当前飞行方向一致。
也即是说，步骤S12可以由飞行方向获取单元12实现，步骤S13可以由检测方向获取单元13实现，步骤S14可以由角度计算模块14实现，步骤S15可以由传感器调整模块15实现。
本发明实施方式的飞行控制器10，也可以应用于本发明实施方式的无人飞行器100。也即是说，本发明实施方式的无人飞行器100包括本发明实施方式的飞行控制器10。请参阅图3，本发明实施方式的无人飞行器100还包括检测传感器20、惯性测量单元30和第一电子调速器40。惯性测量单元30用于检测无人飞行器100的当前飞行方向。飞行控制器10与惯性测量单元30及第一电子调速器40连接，如通过有线或无线方式通信连接。
本发明实施方式的无人飞行器100的控制方法、飞行控制器10及无人飞行器100，利用检测传感器20可朝各个方向旋转，检测传感器20的调整后检测方向始终与当前飞行方向一致，使得无人飞行器100飞行过程中，检测传感器20的检测范围始终涵盖无人飞行器100当前飞行方向上的路线范围，从而可以有效的检测到无人飞行器100飞行方向上的障碍物，避免碰撞障碍物导致飞行事故。
具体地，无人飞行器100飞行过程中，步骤S12、S13、S14及S15贯穿始终并循环执行。可以理解，调整检测传感器20的检测方向的过程中，存在一个检测方向实时反馈和调整的过程。也即是说，飞行方向获取单元12实时获取无人飞行器100的当前飞行方向；检测方向获取单元13实时获取检测传感器20的当前检测方向；角度计算模块14计算当前飞行方向与当前检测方向的角度差；传感器调整模块15根据角度差控制调整当前检测方向以使得检测传感器20的调整后检测方向与当前飞行方向一致并将调整后检测方向传输至检测方向获取单元13，上一轮循环的调整后检测方向即为下一轮循环的当前检测方向，角度计算模块14再次计算当前飞行方向与当前检测方向的角度差，如此循环往复。
请参阅图4，在某些实施方式中，控制方法还包括步骤：
S11：初始化当前检测方向。
请参阅图5，在某些实施方式中，飞行控制器10还包括初始化模块11，初始化模块11用于初始化当前检测方向。
也即是说，步骤S11可以由初始化模块11实现。
当前检测方向被初始化，可使后续调整当前检测方向时更加准确，减少误差，进一步保证调整后检测方向与当前飞行方向一致，进而可以有效的检测到无人飞行器100飞行方向上的障碍物，避免碰撞障碍物导致飞行事故。
请参阅图6，在某些实施方式中，无人飞行器100中的飞行控制器10还包括初始化模块11，初始化模块11用于初始化当前检测方向。
请参阅图7及图8，在某些实施方式中，检测传感器20为用于检测障碍物信息的障碍物检测传感器20，障碍物信息包括无人飞行器100的飞行环境中是否存在障碍物，控制方法还包括步骤：
S16：获取障碍物信息；及
S17：根据障碍物信息控制调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
请参阅图9，在某些实施方式中，飞行控制器10还包括信息获取模块16及飞行调整模块17。信息获取模块16用于获取障碍物信息。飞行调整模块17用于根据障碍物信息调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
也即是说，步骤S16可以由信息获取模块16实现。步骤S17可以由飞行调整模块17实现。
请参阅图10，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括第二电子调速器50，飞行调整模块17用于根据障碍物信息控制第二电子调速器50调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。也即是说，步骤S17可以由飞行调整模块17控制第二电子调速器50实现。
如此，检测传感器20实时获取障碍物信息，并使无人飞行器100及时调整当前飞行方向以避开障碍物，保障无人飞行器100的安全，避免碰撞障碍物导致飞行事故。
具体地，无人飞行器100飞行过程中，步骤S16和步骤S17贯穿始终并循环执行。也即是说，检测传感器20一直在实时检测障碍物信息，飞行调整模块17根据障碍物信息实时控制第二电子调速器50调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标飞行方向飞行。可以理解，目标方向为无人飞行器100能够避开障碍物飞行的方向。
请参阅图11及图13，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括动力组件60，动力组件60用于驱动无人飞行器100飞行，步骤S17包括子步骤：
S172：根据障碍物信息计算动力组件60能够避开障碍物的目标转速；
S174：获取动力组件60的实时转速；
S176：根据实时转速及目标转速输出转速调整信号；及
S178：根据转速调整信号控制调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
请参阅图12，在某些实施方式中，飞行调整模块17包括转速计算单元172、转速获取单元174、转速输出单元176和控制单元178。转速计算单元172用于根据障碍物信息计算动力组件60能够避开障碍物的目标转速。转速获取单元174用于获取动力组件60的实时转速。转速输出单元176用于根据实时转速及目标转速输出转速调整信号。控制单元178用于根据转速调整信号控制调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
也即是说，步骤S172可以由转速计算单元172实现。步骤S174可以由转速获取单元174实现。步骤S176可以由转速输出单元176实现。步骤S178可以由控制单元178实现。
请再次参阅图13，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括动力组件60，动力组件60用于驱动无人飞行器100飞行，控制单元178用于根据转速调整信号控制第二电子调速器50调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。也即是说，步骤S178由控制单元178控制第二电子调速器50调整动力组件60实现。
如此，根据障碍物信息实时调整动力组件60的转速以避开障碍物，避障速度快，使无人飞行器100的飞行过程更加安全。
具体地，在无人飞行器100飞行过程中，步骤S172、S174、S176及S178贯穿始终且循环进行。可以理解，无人飞行器100的调整飞行方向过程中，存在动力组件60转速实时反馈和调整的过程。也即是说，转速计算单元172根据障碍物信息计算动力组件60能够避开障碍物的目标转速，转速获取单元174实时获取动力组件60的实时转速，转速输出单元176根据实时转速及目标转速输出转速调整信号，控制单元178根据转速调整信号控制第二电子调速器50调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行，然后再将调整后的实时转速反馈给转速计算单元172，转速计算单元172再根据实时转速和目标转速输出新的目标转速，形成一个循环的过程。
请参阅图14及图16，在某些实施方式中，无人飞行器100由遥控设备200控制，步骤S178包括子步骤：
S1782：接收用户针对转速调整信号而对遥控设备200下达的手动调控指令；及
S1784：根据手动调控指令控制调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
请参阅图15及图16，在某些实施方式中，控制单元178包括接收子单元1782和控制子单元1784。接收子单元1782用于接收用户针对转速调整信号而对遥控设备200下达的手动调控指令。控制子单元1784用于根据手动调控指令控制调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
也即是说，步骤S1782可以由接收子单元1782实现，步骤S1784可以由控制子单元1784实现。
请参阅图16及图17，在某些实施方式中，无人飞行器100由遥控设备200控制，无人飞行器100中的飞行控制器10包括接收子单元1782和控制子单元1784。接收子单元1782用于接收用户针对转速调整信号而对遥控设备200下达的手动调控指令。控制子单元1784用于根据手动调控指令控制调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
如此，用户可通过遥控设备200调控无人飞行器100的避障过程，当用户发现障碍物时，及时调整无人飞行器100的飞行方向以避开障碍物。
具体地，转速输出单元176将转速调整信号传输至遥控设备200，当遥控设备200接收到转速调整信号时，用户手动对遥控设备200下达手动遥控指令，遥控设备200再将手动遥控指令发送至接收子单元1782，控制单元178根据接收子单元1782接收到的手动遥控指令控制第二电子调速器50调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
在某些实施方式的控制方法中，无人飞行器100还包括控制其飞行的飞行控制器10，步骤S178是由飞行控制器10自动执行的。
在某些实施方式的飞行控制器10中，控制单元178自动根据转速调整信号控制调整动力组件60的转速以控制调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
在某些实施方式的无人飞行器100中，控制单元178自动根据转速调整信号控制第二电子调速器50调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
如此，无需用户操作，使得无人飞行器100的避障过程自动化，有利于提升用户体验。
请参阅图18，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括致动器70，致动器70用于驱动检测传感器20，致动器70与第一电子调速器40电性连接，第一电子调速器40通过调整致动器70的转速调整当前检测方向。
如此，检测传感器20由独立的致动器70驱动，便于调整检测传感器20的当前检测方向与无人飞行器100的当前飞行方向一致。
请参阅图19，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括机身80，致动器70包括定子72和转子74，定子72与机身80固定连接，检测传感器20安装在转子74上。
如此，检测传感器20搭载在转子74上，通过转子74转动带动检测传感器20转动，使检测传感器20的当前检测方向与无人飞行器100的当前飞行方向一致。
请参阅图20，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括支架90，支架90与转子74固定连接，检测传感器20安装在支架90上。
如此，检测传感器20通过支架90与转子74连接，检测传感器20承载在支架90上，使检测传感器20的安装更加稳固。
具体地，支架90可以为中空的支架90。如此，减轻支架90的重量，降低无人飞行器100的负载重量。
请参阅图21，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括支架90，支架90与机身80固定连接，致动器70包括定子72和转子74，定子72与支架90固定连接，检测传感器20安装在转子74上。
如此，致动器70与机身80通过支架90连接，致动器70安装在支架90上，使得致动器70的安装更加稳固。
在某些实施方式中，检测传感器20包括双目视觉传感器、超声传感器或红外传感器中的任意一种或多种组合。
可以理解，本发明实施方式的无人飞行器100，可搭载仅双目视觉传感器、搭载超声传感器和红外传感器中的任意一种。也可以同时搭载双目视觉传感器和超声传感器；或者同时搭载超声传感器和红外传感器；或者同时搭载双目视觉传感器和红外传感器。还可以同时搭载双目视觉传感器、超声传感器和红外传感器。
请参阅图3，本发明实施方式的飞行控制器10，装载于无人飞行器100上，无人飞行器100上搭载有检测传感器20，飞行控制器10用于执行以下指令：
实时获取无人飞行器100的当前飞行方向；
实时获取检测传感器20的当前检测方向；
计算当前飞行方向与当前检测方向的角度差；及
根据角度差控制调整当前检测方向以使得检测传感器20的调整后检测方向与当前飞行方向一致。
本发明实施方式的飞行控制器10，利用检测传感器20可朝各个方向旋转，检测传感器20的调整后检测方向始终与当前飞行方向一致，使得无人飞行器100飞行过程中，检测传感器20的检测范围始终涵盖无人飞行器100当前飞行方向上的路线范围，从而可以有效的检测到无人飞行器100飞行方向上的障碍物，避免碰撞障碍物导致飞行事故。
具体地，无人飞行器100飞行过程中，调整检测传感器20的检测方向时，存在一个检测方向实时反馈和调整的过程。也即是说，飞行控制器10实时获取无人飞行器100的当前飞行方向和检测传感器20的当前检测方向，然后计算当前飞行方向与当前检测方向的角度差；再根据角度差控制调整当前检测方向以使得检测传感器20的调整后检测方向与当前飞行方向一致，上一轮循环的调整后检测方向即为下一轮循环的当前检测方向，飞行控制器10再次计算当前飞行方向与当前检测方向的角度差，如此循环往复。
请参阅图6，在某些实施方式中，飞行控制器10还用于执行以下指令：
初始化当前检测方向。
当前检测方向被初始化，可使后续调整当前检测方向时更加准确，减少误差，进一步保证调整后检测方向与当前飞行方向一致，进而可以有效的检测到无人飞行器100飞行方向上的障碍物，避免碰撞障碍物导致飞行事故。
请参阅图10，在某些实施方式中，无人飞行器上搭载的检测传感器20为用于检测障碍物信息的障碍物检测传感器20，障碍物信息包括无人飞行器100的飞行环境中是否存在障碍物，飞行控制器10还用于执行以下指令：
获取障碍物信息；及
根据障碍物信息控制调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
如此，检测传感器20实时获取障碍物信息，并使无人飞行器100及时调整当前飞行方向以避开障碍物，保障无人飞行器100的安全，避免碰撞障碍物导致飞行事故。
具体地，无人飞行器100飞行过程中，检测传感器20一直在实时检测障碍物信息，无人飞行器还包括第二电子调速器50，飞行控制器10不停地根据障碍物信息实时控制第二电子调速器50的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标飞行方向飞行。可以理解，目标方向为无人飞行器100能够避开障碍物飞行的方向。
请参阅图13，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括动力组件60，动力组件60用于驱动无人飞行器100飞行，飞行控制器10具体还用于执行以下指令：
根据障碍物信息计算动力组件60能够避开障碍物的目标转速；
获取动力组件60的实时转速；
根据实时转速及目标转速输出转速调整信号；及
根据转速调整信号控制调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
如此，根据障碍物信息实时调整动力组件60的转速以避开障碍物，避障速度快，使无人飞行器100的飞行过程更加安全。
具体地，无人飞行器100的调整飞行方向过程中，存在动力组件60转速实时反馈和调整的循环过程。也即是说，飞行控制器10根据障碍物信息计算动力组件60能够避开障碍物的目标转速，并实时获取动力组件60的实时转速，然后根据实时转速及目标转速输出转速调整信号，再根据转速调整信号控制第二电子调速器50调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行，再根据上一循环过程调整后的实时转速和目标转速输出新的目标转速，形成一个循环的过程。
请参阅图17，在某些实施方式中，无人飞行器100由遥控设备200控制，飞行控制器10还具体用于执行以下指令：
接收用户针对转速调整信号而对遥控设备200下达的手动调控指令；及
根据手动调控指令控制调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
如此，用户可通过遥控设备200调控无人飞行器100的避障过程，当用户发现障碍物时，及时调整无人飞行器100的飞行方向以避开障碍物。
具体地，飞行控制器10将转速调整信号传输至遥控设备200，当遥控设备200接收到转速调整信号时，用户手动对遥控设备200下达手动遥控指令，遥控设备200再将手动遥控指令发送至飞行控制器10，飞行控制器10根据接收到的手动遥控指令控制动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
本发明实施方式的无人飞行器100，可应用于但不限于电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域执行各项任务。
请参阅图3，本发明实施方式的无人飞行器100，包括上述任一实施方式所述的飞行控制器10及检测传感器20、惯性测量单元30和第一电子调速器40。惯性测量单元30用于检测无人飞行器100的当前飞行方向。飞行控制器10与惯性测量单元30及第一电子调速器40连接。
本发明实施方式的无人飞行器100，利用检测传感器20可朝各个方向旋转，检测传感器20的调整后检测方向始终与当前飞行方向一致，使得无人飞行器100飞行过程中，检测传感器20的检测范围始终涵盖无人飞行器100当前飞行方向上的路线范围，从而可以有效的检测到无人飞行器100飞行方向上的障碍物，避免碰撞障碍物导致飞行事故。
请参阅图10，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括第二电子调速器50，飞行控制器10根据障碍物信息控制第二电子调速器50调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
请参阅图13，在某些实施方式中，无人飞行器还包括动力组件60，动力组件60用于驱动无人飞行器100飞行。飞行控制器10根据转速调整信号控制第二电子调速器50调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
请参阅图17，在某些实施方式中，无人飞行器100由遥控设备200控制。
在某些实施方式的无人飞行器100中，飞行控制器10自动根据转速调整信号控制第二电子调速器50调整动力组件60的转速以调整当前飞行方向以使无人飞行器100按照目标方向飞行。
请参阅图18，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括致动器70，致动器70用于驱动检测传感器20，致动器70与第一电子调速器40电性连接，第一电子调速器40通过调整致动器70的转速调整当前检测方向。
如此，检测传感器20由独立的致动器70驱动，便于调整检测传感器20的当前检测方向与无人飞行器100的当前飞行方向一致。
请参阅图19，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括机身80，致动器70包括定子72和转子74，定子72与机身80固定连接，检测传感器20安装在转子74上。
如此，检测传感器20搭载在转子74上，通过转子74转动带动检测传感器20转动，使检测传感器20的当前检测方向与无人飞行器100的当前飞行方向一致。
请参阅图20，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括支架90，支架90与转子74固定连接，检测传感器20安装在支架90上。
如此，检测传感器20通过支架90与转子74连接，检测传感器20承载在支架90上，使检测传感器20的安装更加稳固。
具体地，支架90可以为中空的支架90。如此，减轻支架90的重量，降低无人飞行器100的负载重量。
请参阅图21，在某些实施方式中，无人飞行器100还包括支架90，支架90与机身80固定连接，致动器70包括定子72和转子74，定子72与支架90固定连接，检测传感器20安装在转子74上。
如此，致动器70与机身80通过支架90连接，致动器70安装在支架90上，使得致动器70的安装更加稳固。
在某些实施方式中，检测传感器20包括双目视觉传感器、超声传感器或红外传感器中的任意一种或多种组合。在一个例子中，检测传感器20可为双目视觉传感器、超声传感器、或红外传感器。在另一例子中，检测传感器20可为视觉传感器与超声传感器的组合、或者超声传感器与红外传感器的组合、或者双目视觉传感器与红外传感器的组合。在又一个例子中，检测传感器20可为双目视觉传感器、超声传感器及红外传感器三者的组合。
在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (28)

1.一种无人飞行器的控制方法，所述无人飞行器上搭载有检测传感器，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
实时获取所述无人飞行器的当前飞行方向；
实时获取所述检测传感器的当前检测方向；
计算所述当前飞行方向与所述当前检测方向的角度差；及
根据所述角度差控制调整所述当前检测方向以使得所述检测传感器的调整后检测方向与所述当前飞行方向一致。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括步骤：
初始化所述当前检测方向。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述检测传感器为用于检测障碍物信息的障碍物检测传感器，所述障碍物信息包括所述无人飞行器的飞行环境中是否存在障碍物，所述控制方法还包括步骤：
获取所述障碍物信息；及
根据所述障碍物信息控制调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照目标方向飞行。
4.根据权利要求3所述的控制方法，所述无人飞行器还包括动力组件，所述动力组件用于驱动所述无人飞行器飞行，其特征在于，所述根据所述障碍物信息调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照目标方向飞行的步骤包括：
根据所述障碍物信息计算所述动力组件能够避开障碍物的目标转速；
获取所述动力组件的实时转速；
根据所述实时转速及所述目标转速输出转速调整信号；及
根据所述转速调整信号控制调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述无人飞行器由遥控设备控制，所述根据所述转速调整信号调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行的步骤包括：
接收用户针对所述转速调整信号而对所述遥控设备下达的手动调控指令；及
根据所述手动调控指令控制调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述无人飞行器还包括控制其飞行的飞行控制器，所述根据所述转速调整信号调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行的步骤是由所述飞行控制器自动执行的。
7.一种飞行控制器，用于控制无人飞行器，所述无人飞行器上搭载有检测传感器，其特征在于，所述飞行控制器包括：
飞行方向获取单元，所述飞行方向获取单元用于实时获取所述无人飞行器的当前飞行方向；
检测方向获取单元，所述检测方向获取单元用于实时获取所述检测传感器的当前检测方向；
角度计算模块，所述角度计算模块用于计算所述当前飞行方向与所述当前检测方向的角度差；及
传感器调整模块，所述传感器调整模块用于根据所述角度差控制调整所述当前检测方向以使得所述检测传感器的调整后检测方向与所述当前飞行方向一致。
8.根据权利要求7所述的飞行控制器，其特征在于，所述飞行控制器还包括初始化模块，所述初始化模块用于初始化所述当前检测方向。
9.根据权利要求7所述的飞行控制器，其特征在于，所述检测传感器为用于检测障碍物信息的障碍物检测传感器，所述障碍物信息包括所述无人飞行器的飞行环境中是否存在障碍物，所述飞行控制器还包括：
信息获取模块，所述信息获取单元用于获取所述障碍物信息；及
飞行调整模块，所述飞行调整模块用于根据所述障碍物信息控制调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照目标方向飞行。
10.根据权利要求9所述的飞行控制器，所述无人飞行器还包括动力组件，所述动力组件用于驱动所述无人飞行器飞行，其特征在于，所述飞行调整模块包括：
转速计算单元，所述转速计算单元用于根据所述障碍物信息计算所述动力组件能够避开障碍物的目标转速；
转速获取单元，所述转速获取单元用于获取所述动力组件的实时转速；
转速输出单元，所述转速输出单元用于根据所述实时转速及所述目标转速输出转速调整信号；及
控制单元，所述控制单元用于根据所述转速调整信号控制调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
11.根据权利要求10所述的飞行控制器，其特征在于，所述无人飞行器由遥控设备控制，所述控制单元包括：
接收子单元，所述接收子单元用于接收用户针对所述转速调整信号而对所述遥控设备下达的手动调控指令；
控制子单元，所述控制子单元用于根据所述手动调控指令控制调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
12.根据权利要求10所述的飞行控制器，其特征在于，所述控制单元自动根据所述转速调整信号控制调整所述动力组件的转速以控制调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
13.一种无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器上搭载有检测传感器，所述无人飞行器还包括：
惯性测量单元，所述惯性测量单元用于检测所述无人飞行器的当前飞行方向；
第一电子调速器；
与所述惯性测量单元及所述第一电子调速器连接的飞行控制器，所述飞行控制器包括：
飞行方向获取单元，所述飞行方向获取单元用于实时获取所述无人飞行器的当前飞行方向；
检测方向获取单元，所述检测方向获取单元用于实时获取所述检测传感器的当前检测方向；
角度计算模块，所述角度计算模块用于计算所述当前飞行方向与所述当前检测方向的角度差；及
传感器调整模块，所述传感器调整模块用于根据所述角度差控制所述第一电子调速器调整所述当前检测方向以使得所述检测传感器的调整后检测方向与所述当前飞行方向一致。
14.根据权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述飞行控制器还包括初始化模块，所述初始化模块用于初始化所述当前检测方向。
15.根据权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括第二电子调速器，所述检测传感器为用于检测障碍物信息的障碍物检测传感器，所述障碍物信息包括所述无人飞行器的飞行环境中是否存在障碍物，所述飞行控制器还包括：
信息获取模块，所述信息获取单元用于获取所述障碍物信息；及
飞行调整模块，所述飞行调整模块用于根据所述障碍物信息控制所述第二电子调速器调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照目标方向飞行。
16.根据权利要求15所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括动力组件，所述动力组件用于驱动所述无人飞行器飞行，所述飞行调整模块包括：
转速计算单元，所述转速计算单元用于根据所述障碍物信息计算所述动力组件能够避开障碍物的目标转速；
转速获取单元，所述转速获取单元用于获取所述动力组件的实时转速；
转速输出单元，所述转速输出单元用于根据所述实时转速及所述目标转速输出转速调整信号；及
控制单元，所述控制单元用于根据所述转速调整信号控制所述第二电子调速器调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
17.根据权利要求16所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器由遥控设备控制，所述控制单元包括：
接收子单元，所述接收子单元用于接收用户针对所述转速调整信号而对所述遥控设备下达的手动调控指令；
控制子单元，所述控制子单元用于根据所述手动调控指令控制调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
18.根据权利要求16所述的无人飞行器，其特征在于，所述控制单元自动根据所述转速调整信号控制所述第二电子调速器调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
19.根据权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括致动器，所述致动器用于驱动所述检测传感器，所述致动器与所述第一电子调速器电性连接，所述第一电子调速器通过调整所述致动器的转速调整所述当前检测方向。
20.根据权利要求19所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括机身，所述致动器包括定子和转子，所述定子与所述机身固定连接，所述检测传感器安装在所述转子上。
21.根据权利要求20所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括支架，所述支架与所述转子固定连接，所述检测传感器安装在所述支架上。
22.根据权利要求20所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括支架，所述支架与所述机身固定连接，所述致动器包括定子和转子，所述定子与所述支架固定连接，所述检测传感器安装在所述转子上。
23.根据权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述检测传感器包括双目视觉传感器、超声传感器或红外传感器中的任意一种或多种组合。
24.一种飞行控制器，装载于无人飞行器上，所述无人飞行器上搭载有检测传感器，其特征在于，所述飞行控制器用于执行以下指令：
实时获取所述无人飞行器的当前飞行方向；
实时获取所述检测传感器的当前检测方向；
计算所述当前飞行方向与所述当前检测方向的角度差；及
根据所述角度差控制调整所述当前检测方向以使得所述检测传感器的调整后检测方向与所述当前飞行方向一致。
25.根据权利要求24所述的飞行控制器，其特征在于，所述飞行控制器还用于执行以下指令：
初始化所述当前检测方向。
26.根据权利要求24所述的飞行控制器，所述无人飞行器上搭载的所述检测传感器为用于检测障碍物信息的障碍物检测传感器，所述障碍物信息包括所述无人飞行器的飞行环境中是否存在障碍物，其特征在于，所述飞行控制器还用于执行以下指令：
获取所述障碍物信息；及
根据所述障碍物信息控制调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照目标方向飞行。
27.根据权利要求26所述的飞行控制器，所述无人飞行器还包括动力组件，所述动力组件用于驱动所述无人飞行器飞行，其特征在于，所述飞行控制器具体还用于执行以下指令：
根据所述障碍物信息计算所述动力组件能够避开障碍物的目标转速；
获取所述动力组件的实时转速；
根据所述实时转速及所述目标转速输出转速调整信号；及
根据所述转速调整信号控制调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
28.根据权利要求27所述的飞行控制器，所述无人飞行器由遥控设备控制，其特征在于，所述飞行控制器还具体用于执行以下指令：
接收用户针对所述转速调整信号而对所述遥控设备下达的手动调控指令；及
根据所述手动调控指令控制调整所述动力组件的转速以调整所述当前飞行方向以使所述无人飞行器按照所述目标方向飞行。
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