CN108885452B - 多轴控制器 - Google Patents

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Abstract

本文描述的实施例涉及控制无人机(UAV)的各个方面的控制器，该控制器包括但不限于：具有被配置为固定到该控制器的用户的第一部分的控制器主体；被配置用于控制UAV的至少飞行的第一控制器。该控制器是经由第一部分便携的。第一控制器可使用用户的单只手进行操作。

Description

多轴控制器
相关申请的交叉引用
本专利申请要求享受2016年3月25日提交的、标题为“MULTI-AXIS CONTROLLER”的美国非临时专利申请No.15/081,211的优先权，故以引用方式将其全部内容明确地并入本文。
背景技术
已经开发了各种各样的无人机(UAV)，其包括用于业余爱好者的遥控(RC)飞机，以及用于包括商业和军事应用的其它应用的更先进“无人机”或UAV。已经开发诸如“四轴(quadcopter)”或四转子结构之类的UAV结构用于特定的或一般的爱好、商业或军事应用。
包括操纵杆和平板型计算机的传统UAV控制器通常需要两只手都进行操作。例如，用户的第一只手可以控制偏航和油门，而用户的第二只手可以控制翻滚和倾斜。当两只手均被占用来控制UAV的飞行时，用户将没有空闲的手来控制UAV的其它方面，比如照相机、传感器、飞行模式等等。通常，为了操作UAV上的照相机或其它传感器，用户必须释放一个飞行控制交互元件(其管理一半的飞行控制)，这将导致不便和飞行风险。
发明内容
本文描述的实施例涉及用于控制UAV的各个方面的UAV控制器(例如，遥控)。该控制器可以包括用于形成支撑结构的控制器主体。该控制器主体可以具有用于固定到控制器的用户的第一部分，以允许该控制器经由第一部分对用户来说是便携的。当第一部分固定到用户时，用户仍然可以有空闲的双手，以通过与第一控制器、第二控制器、第三控制器或第四控制器中的一项或多项进行交互来控制UAV的各个方面。在一些实施例中，第一部分可以形成用于固定到用户的手臂(例如，前臂)的套筒或撑杆，同时留下(第一部分所固定到的)手臂的手和手指自由地操作第一控制器。
第一控制器可以是操纵杆或者被配置为控制UAV的至少飞行方面(例如，油门、偏航、倾斜和翻滚)的另一种适当的交互元件。第一控制器可以是6轴控制器，其实现控制多达6个自由度(DOF)。因此，根据这些实施例的控制器可以使用户能够使用一只手/手臂来控制UAV的飞行。
所述控制器可以包括实现UAV的额外控制的第二控制器。第二控制器可以包括惯性测量单元(IMU)或者其它加速计和陀螺仪组合，以便当第一部分固定到手臂时，感测手臂的运动。第二控制器可以针对以下各项中的一项或多项来实现多达6个DOF的控制：UAV的飞行、UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。因此，第一控制器和第二控制器的组合可以实现针对UAV的各个方面的多达12个DOF控制。
所述控制器可以包括用于控制UAV的额外方面的第三控制器。在一些实施例中，该控制器可以被配置为耦合到无线通信设备。该无线通信设备可以包括输出设备(例如，屏幕显示器、扬声器等等)，以用于当第一部分固定到用户时，向用户输出音频数据、视觉数据和/或其它传感器输出。此外，无线通信设备还可以包括用于控制UAV的额外方面的输入设备(例如，第四控制器)。
在一些实施例中，用于UAV的控制器包括控制器主体，该控制器主体具有被配置为固定到该控制器的用户的第一部分，该控制器主体被配置为是经由第一部分和第二部分便携的，第二部分包括被配置为控制UAV的至少飞行的第一控制器。第一控制器被配置为使用用户的单只手可操作。
在一些实施例中，第一控制器被配置为控制对UAV进行油门调节、偏航、倾斜和翻滚。
在一些实施例中，第一控制器是6轴操纵杆。
在一些实施例中，第一控制器被配置为在第一部分固定到用户时，用于用户使用单只手来控制UAV的飞行，而无需使用另一只手。
在一些实施例中，第一部分被配置为固定到用户的手臂。第一部分被配置为在第一部分固定到用户的手臂时，允许与该手臂相关联的单只手与第一控制器进行交互。
在一些实施例中，第一部分被配置为允许单只手的手指和手腕进行移动以操作第一控制器。
在一些实施例中，第一部分被配置为固定到与用户的单只手相关联的手臂。所述控制器仅仅由与用户的所述单只手相关联的手臂进行支撑，以实现便携性。
在一些实施例中，第一部分形成被配置为耦合到用户的手臂的至少一部分的套筒。
在一些实施例中，所述套筒具有用于限定内部空间以容纳用户的手臂的C形状横截面。当手臂容纳在该内部空间时，所述控制器由手臂来支撑。
在一些实施例中，所述控制器还包括第二控制器，所述第二控制器被配置为控制下面中的一项或多项：UAV的飞行、UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。
在一些实施例中，第二控制器包括惯性测量单元(IMU)，其中该IMU包括至少三个加速计和三个陀螺仪。
在一些实施例中，第一控制器和第二控制器中的一项被配置为控制UAV的飞行。第一控制器和第二控制器中的另一项被配置为控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。
在一些实施例中，第二控制器被配置为对所述控制器的方位进行感测。第一控制器或第二控制器中的一项或多项被配置为基于所述控制器的方位来控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行、UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。
在一些实施例中，所述控制器还包括第三控制器，其被配置为控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行、UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。
在一些实施例中，所述第三控制器是按钮、方向盘、鼠标、水准仪、滑块、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关或跟踪球中的一项或多项。
在一些实施例中，第一控制器、第二控制器和第三控制器中的第一项被配置为控制UAV的飞行。第一控制器、第二控制器和第三控制器中的第二项被配置为控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。第一控制器、第二控制器和第三控制器中的第三项被配置为控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。
在一些实施例中，所述控制器还包括反馈设备，其被配置为提供音频反馈、视觉反馈或触觉反馈中的一项或多项。
在一些实施例中，所述反馈设备被配置为：响应于从UAV接收到反馈信号，提供音频反馈、视觉反馈或者触觉反馈中的一项或多项。
在一些实施例中，所述第一部分和所述第二部分是所述控制器的不同部分。
在各个实施例中，一种用于为UAV提供控制器的方法，包括：提供具有第一部分和第二部分的控制器主体。第一部分被配置为固定到该控制器的用户。该控制器主体被配置为是经由第一部分便携的。第二部分包括第一控制器，第一控制器被配置为控制UAV的至少飞行。第一控制器被配置为是使用用户的单只手可操作的。
在一些实施例中，一种用于控制UAV的装置包括：用于将该装置固定到用户的单元，其中，该装置是经由用于将该装置固定到用户的单元便携的；用于控制UAV的至少飞行的单元，其中，用于控制UAV的至少飞行的单元是使用用户的单只手可操作的。
根据一些实施例，一种用于UAV的控制器，包括：第一部分，其被配置为固定到用户的第一手臂，使得当第一部分固定到第一手臂时，该控制器与用户的第一手臂一起运动；以及用于接受用户输入以控制UAV的第一控制器，其中，所述控制器被配置为在第一部分固定到第一手臂时，是通过第一手臂的手可操作的。
在一些实施例中，所述控制器还包括第二部分，其中第一控制器布置在第二部分上，第二部分延伸自第一部分。
在一些实施例中，第二部分形成第一部分和第一控制器之间的空间，以便当第一部分固定到第一手臂时，容纳手臂的手腕。
在一些实施例中，所述控制器还包括第二控制器，其被配置为感测所述控制器的运动。
在一些实施例中，第一控制器是被配置为接收多达6个自由度(DOF)的用户输入的操纵杆。第二控制器包括：被配置为接收多达6个DOF的用户输入的至少一个加速计和至少一个陀螺仪中的一项或多项。
在一些实施例中，第一控制器或第二控制器中的一项被配置为控制UAV的飞行。第一控制器或第二控制器中的另一项被配置为：控制UAV的照相机的位置或方位中的一项或多项。
在一些实施例中，所述控制器还包括布置在第二部分上的第三控制器。第三控制器是按钮、方向盘、鼠标、水准仪、滑块、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关或跟踪球中的一项或多项。第三控制器被配置为控制以下各项中的一项或多项：UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。
在一些实施例中，所述控制器还包括用于容纳无线通信设备的第三部分，其中，第三部分包括用于连接到无线通信设备以在所述控制器和无线通信设备之间传送数据或电力的电连接。
在一些实施例中，所述控制器还包括着陆平台，其被配置为允许UAV在所述控制器上着陆。
附图说明
被并入本文并且构成本说明书一部分的附图，描绘了本公开内容的示例性实施例，并且连同上面给出的概括描述以及下面给出的详细描述一起来解释各个实施例的特征。
图1A是根据各个实施例，(在透视图中)示出无人机(UAV)和控制器之间的交互的示例的图。
图1B是根据各个实施例的控制器的前视图。
图1C是根据各个实施例的控制器的后视图。
图1D是根据各个实施例的控制器的第一侧视图。
图1E是根据各个实施例的控制器的第二侧视图。
图1F是根据各个实施例的控制器的顶视图。
图1G是根据各个实施例的控制器的底视图。
图2是根据各个实施例，用于控制UAV的各个方面的控制器的示例的框图。
图3A是根据各个实施例，示出适合于由控制器进行控制的UAV的示例的示意图。
图3B是根据各个实施例，示出适合于由控制器进行控制的UAV的示例的示意图。
图3C是根据各个实施例，示出适合于由控制器进行控制的UAV的示例的示意图。
图3D是根据各个实施例，示出适合于由控制器进行控制的UAV的示例的示意图。
图4A是示出第一控制器的操纵和UAV的飞行之间的对应关系的示例，以及第一控制器的操纵和UAV的照相机的方位/位置之间的对应关系的示例的示意图。
图4B是示出第二控制器的操纵和UAV的飞行之间的对应关系的示例，以及第二控制器的操纵和UAV的照相机的方位/位置之间的对应关系的示例的示意图。
图5是根据一些实施例，示出用于提供控制器的方法的示例的处理流程图。
具体实施方式
将参照附图来详细地描述各个实施例。只要有可能，贯穿附图可以使用相同的附图标记来指代相同或者类似的部件。不同的附图标记可以用于指代不同的、相同的或者类似的部件。对于特定示例和实现方式的引用只是用于说明目的，而不是旨在限制本公开内容或权利要求的保护范围。
本文所描述的实施例涉及无人机(UAV)控制器(例如，遥控)，其使用户能够使用一只手来控制UAV的飞行，使另一只手空闲以用于其它任务，例如控制UAV上的照相机或其它传感器。在一些实施例中，用户可以使用一只手来控制UAV的飞行、UAV的照相机和/或其它传感器。控制器可以包括第一控制器、第二控制器、第三控制器或第四控制器中的一项或多项。
控制器可以包括用于将该控制器固定到用户的固定构件(例如，第一部分)。第一部分可以包括用于固定到用户的前臂或者另一个身体部分的套筒或手臂撑杆。例如，第一部分可以包括具有容纳用户的前臂的通道或内部空间的管状套筒。在替代的或额外的实施例中，第一部分可以包括带、绳、魔术贴、夹子、弹性固定件等等中的一项或多项，以将控制器固定到用户。第一部分可以适配在用户前臂的一部分上，但留下与该前臂相关联的手腕和手自由地操作第一控制器。第一控制器可以使用户能够使用一只手来控制典型的飞行动作(其包括油门、偏航、倾斜和翻滚)。也就是说，第一部分可以耦合或者以其它方式附接到与用户的第一只手相关联的前臂，使得第一只手可以在无需第二只手进行额外的支撑或者操作的情况下，操作第一控制器。也就是说，该控制器可以由(与第一只手相关联的)手臂来单独地支撑或握住。例如，该控制器可以由用户利用在地面上方的(与第一只手相关联的)手臂来握住，而无需任何额外的支撑(例如，另一只手/手臂、另一个身体部分、衣物、表面(如，桌面、墙壁、树木等等))来维持该控制器的位置/方位。
第一控制器可以包括用于利用多个(例如，六个)轴(其包括旋转的三个轴和平移的三个轴)，控制UAV的飞行的操纵杆或者可移动旋钮。响应于第一控制器在移动，UAV可以被配置为基于对应关系或者映射来相应地移动。
在一些实施例中，控制器可以包括诸如振动电机、伺服***、扬声器等等之类的一个或多个反馈设备，以向用户警告进入的碰撞、导航指示、危险，或者以其它方式向用户提供通知。具体而言，响应于UAV检测到在某个方向将造成即将来临的碰撞的物体，反馈设备可以提供用于向用户告警的反馈(例如，音频信号或振动/逆着操作第一控制器在该方向移动UAV的方向的反作用力)。
在一些实施例中，该控制器可以包括被布置为由用户进行操作，以控制UAV的一些方面的额外控制器(例如，第二控制器、第三控制器等等)，所述方面包括但不限于：UAV的飞行、UAV的飞行模式、UAV的至少一个传感器、UAV的至少一个照相机、UAV的方位、UAV上的软件设置、UAV的着陆模式、UAV的起飞配置或者UAV的负载设置。例如，第二控制器可以基于第一部分所固定到的手臂的运动，来接受用户输入。利用非限制性示例进行说明，第二控制器可以包括用于检测用户的手臂的运动的一个或多个加速计、陀螺仪等等。第三控制器可以包括额外的交互式元件，例如但不限于下面各项中的至少一项：用于接受用户输入的按钮、方向盘、鼠标、水准仪、滑块、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关或跟踪球。
第一控制器和第二控制器的组合可以使用户能够使用一只手，控制飞行的UAV的两个或更多方面。利用非限制性示例进行说明，第一控制器可以被配置为控制UAV的飞行，第二控制器可以被配置为控制照相机(例如，照相机架)或UAV的其它传感器，反之亦然。利用额外的第三控制器，可以对UAV的额外方面进行控制。用户可以使用一只手与第一、第二和第三控制器进行交互。
在一些实施例中，该控制器可以经由第三部分(例如，磁铁、魔术贴，夹片、夹子等等)来耦合到无线通信设备。该无线通信设备可以显示飞行控制信息、来自UAV照相机的视觉数据、飞行地图等等。用户可以使用第二手臂(没有经由第一部分来固定到控制器的手臂)的第二只手，与无线通信设备进行交互。该无线通信设备可以包括用于接受用户输入的输入设备，作为第四控制器。
图1A是根据各个实施例，(在透视图中)示出UAV 300和控制器100之间的交互的示例的图。图1B是根据各个实施例的控制器100的前视图。图1C是根据各个实施例的控制器100的后视图。图1D是根据各个实施例的控制器100的第一侧视图。图1E是根据各个实施例的控制器100的第二侧视图。图1F是根据各个实施例的控制器100的顶视图。图1G是根据各个实施例的控制器100的底视图。
参见图1A-1G，控制器100可以至少包括：用于固定到用户的第一部分120和用于控制UAV 300的至少一个方面的第一控制器110。第一控制器100可以布置在控制器100的第二部分125上。控制器主体150可以是用于支撑控制器100的各个部件的结构或者支撑构件。控制器主体150可以至少包括第一部分120和第二部分125。在一些实施例中，第一部分120和第二部分125可以是彼此相邻的(邻接的)。第二部分125可以从第一部分120延伸。在其它实施例中，第一部分120和第二部分125可以被控制器100的其它部件分离。
第一部分120可以包括用于固定到用户的身体部分，以允许用户的两只手空闲的任何适当固定元件。如图1A-1G中所给出的非限制性示例所示出的，第一部分120可以被配置成用于容纳用户的第一手臂(例如，第一前臂)的至少一部分的管状套筒或手臂撑杆。第一部分120可以具有包含内部空间122的C形状横截面。当用户的第一手臂容纳在该横截面所限定的内部空间122中时，第一手臂可以握住或者以其它方式支撑第一部分120和因此的控制器100。也就是说，当第一手臂容纳在内部空间122中时，可以在无需第二只手/手臂、其它身体部分、衣物、表面(如，桌面、墙壁、树木等等)等等的情况下，完全地支撑该控制器100。第一部分120可以被配置为：通过将第一手臂/手从第一部分120的端开口或者横截面中的开口延伸到所述空间中，来允许用户耦合到第一部分120。在其它实施例中，第一部分120可以具有被配置为握住用户的第一手臂的另一种适当的横截面(例如，环状或者椭圆形状横截面)。
第一部分120的长度和/或大小可以被配置为固定地耦合到用户的第一手臂，使得只通过第一部分120，整个控制器100对于用户来说是便携的。用户的第一只手(其与第一部分120耦合到的第一手臂相关联)和第二只手(其与没有耦合到第一部分120的第二手臂相关联)可以自由地与控制器100的部件进行交互。也就是说，第一只手和第二只手(或者与之相关联的手指)可以都不需要携带或者以其它方式握住控制器100的任何部件以使控制器100是便携的。第一部分120可以固定地耦合到第一手臂，使得当用户与第一控制器110、第二控制器(图2的220)、第三控制器130和第四控制器(例如，图2的输入设备270)进行交互或者对其进行操纵时，控制器100和无线通信设备140并不关于第一手臂进行移动。第一只手的手指和手腕可以自由地操作各个控制器110、220(图2)、130和270(图2)中的一项或多项。
在一些实施例中，第一部分120可以被配置为覆盖用户的第一手臂，直到第一手臂的手腕为止，留下第一手臂的手指和手腕能自由地操作第一控制器110。例如，第二部分125可以从第一部分120延伸，以形成第一部分120和第一控制器110之间的用于第一手臂的手腕的空间115。换言之，第一部分120和第一控制器110可以是分隔开的和非邻接的，以形成用于允许第一手臂的手腕自由地运动的足够空间(例如，空间115)。可以以本文所描述的方式，通过第一手臂的手指和/或手掌来移动第一控制器110，以控制UAV 300的各个方面。第一部分120和第二部分125可以是不同的部分。在一些实施例中，第二部分125可以被配置为与手腕和/或第一只手接触。在其它实施例中，第二部分125可以不与手腕和/或第一只手接触。
在其它实施例中，第一部分120可以包括任何适当的固定构件(例如但不限于：带、绳、魔术贴、夹子、弹性固定件等等)，以便将控制器100固定到第一手臂或者用户的另一个身体部分，使得当第一部分120固定到用户时，第一手臂的手、手指、手掌和手腕可以自由地操作第一控制器110。在一些实施例中，第一部分120可以被配置为耦合到用户的衣物(例如，衬衫袖、纽扣、腰带等等)，使得当第一部分120固定到用户的衣物时，第一手臂的手、手指、手掌和手腕可以自由地操作第一控制器110。
在一些实施例中，第一部分120可以被配置为是非常灵巧的。例如，第一部分120可以被配置为耦合到右臂或者左臂。左臂或右臂都可以是第一手臂。第一部分120可以包括可调整的固定构件(例如，具有可调节适配或大小)，以适配不同大小的第一手臂。可以包括滑动小机件、可调节带、可伸缩构件、垫子(例如，记忆泡沫)、填充物等等以允许对第一部分的大小和长度进行调整，使得第一部分120可以牢固地固定到第一手臂上，而没有它们之间的任何移动。
如图1A-1G的非限制性示例所示出的，第一控制器110可以是操纵杆或者可移动旋钮。在其它示例中，第一控制器110可以是被配置为当控制器100经由第一部分120固定到用户时，接收用户的用户输入的任何适当的交互式元件或操作器(例如，按钮、方向盘、鼠标、水准仪、滑块、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关、跟踪球等等中的至少一项)。该用户输入可以对应于由手腕所驱动的第一手臂的手指和/或手掌对第一控制器110的操纵和交互。
在一些实施例中，控制器100可以包括用于控制UAV 300的额外方面的至少一个第二控制器(例如，图2的第二控制器220)。第二控制器可以嵌入在控制器100中，或者布置在控制器100之外。随着控制器100被用户(例如，用户的第一手臂)以所描述的方式来移动，第二控制器可以基于控制器100的运动来接收用户输入。
在一些实施例中，控制器100可以包括至少一个第三控制器130，以控制UAV 300的额外方面。第三控制器130可以布置在控制器主体150的任何部分上。利用非限制性示例进行说明，第三控制器130可以布置在第二部分125上。在其它示例中，第三控制器130可以布置在第一部分120上，或者布置在控制器主体150的任何其它部分上。第三控制器130的示例可以包括，但不限于：用于接收用户输入的按钮、方向盘、鼠标、水准仪、滑块、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关、跟踪球等等中的至少一项。在一些实施例中，可以对第三控制器130进行放置，使得第一手臂的至少一个手指可以对第三控制器130进行相互作用(例如，可以够到和操纵)。
利用非限制性示例进行说明，当第一手臂固定地耦合到第一部分120时，第一只手的拇指可以够到和操纵第三控制器130。同时，第一只手的手指和/或手掌可以与第一控制器110进行相互作用。因此，在一些实施例中，用户的第一只手可以与第一控制器110和第三控制器130进行相互作用，并且用户的第一手臂可以与第二控制器进行相互作用。因此，控制器100可以允许用户使用一个手臂(例如，第一手臂和第一只手)，与第一控制器110、第二控制器和第三控制器130进行相互作用。在其它实施例中，用户的第二只手可以与第三控制器130进行相互作用，同时用户的第一只手和/或第一手臂可以与第一控制器110和第二控制器进行相互作用。
控制器主体150可以包括用于耦合到或者以其它方式支撑无线通信设备140或其它控制设备的第三部分135。第三部分135可以包括至少一个固定构件(例如，但不限于：带、绳、魔术贴、夹片、夹子、弹性固定件、磁铁等等中的至少一项)，以可拆卸地耦合到无线通信设备140。第三部分135可以至少包括用于稳定和支撑无线通信设备140的平台136。第三部分135可以包括至少一个电连接(例如，通用串行总线(USB)、微型USB、迷你USB、USB类型B、USB类型C、照明连接器等等)，以将无线通信设备140和控制器100电耦合以用于电力传送和/或数据传送。电连接的一个示例可以是电连接252(图2)。在其它实施例中，第三部分135可以不包括与无线通信设备140的任何电连接。在一些实施例中，可以对第三部分135进行配置，使得当无线通信设备140附接到第三部分135时，并且当第一部分120固定到用户的第一手臂时，用户可以能够针对与UAV 300有关的信息来观看显示器(例如，图2的输出设备265)。
在一些实施例中，第三部分135可以毗邻第一部分120。在其它实施例中，第三部分135可以位于控制器主体150的任何其它部分处。在各个实施例中，对第三部分135进行布置，使得无线通信设备140(当附接到第三部分135时)通常并不在空间115上延伸，以允许手腕和第一只手自由地操作第一控制器110和/或第三控制器130。无线通信设备140可以以所描述的方式，实现对UAV 300的额外方面的控制(例如，第四控制器)。用户的第二只手可以与第四控制器进行相互作用。
图2是根据一些实施例，示出用于控制图1A的UAV 300的各个方面的控制器200的示例的框图。参见图1A-2，控制器200可以对应于控制器100。根据一些实施例，控制器200可以包括用于接收用于控制UAV 300的各个方面的用户输入的第一控制器210、第二控制器220和第三控制器230中的至少一项。第一控制器210可以对应于第一控制器110。第三控制器230可以对应于第三控制器130。
控制器200可以包括处理器215，其被配置为执行如本文所描述的控制器200的功能。根据一些实施例，处理器215可以是通用处理器。处理器215可以包括任何适当的数据处理设备，例如，但不限于：微处理器、中央处理单元(CPU)或定制软件。替代地，处理器215可以是任何适当的电子处理器、控制器、微控制器或状态机。此外，处理器215还可以实现成计算设备的组合(例如，数字信号处理器(DSP)和微处理器的组合、多个微处理器、至少一个微处理器与DSP内核的结合或者任何其它适当的配置)。
处理器215可以包括或者耦合到存储器225。存储器225可以存储处理器可读指令，以用于处理器215接收用于对UAV 300的各个方面进行控制的用户输入，基于对应关系和映射将用户输入转换成控制数据，以及向UAV 300发送控制数据(例如，经由射频(RF)资源或无线模块235)。根据一些实施例，存储器225可以是存储处理器可执行指令的非暂时性处理器可读存储介质。存储器225可以包括用于存储软件和数据的任何适当的内部或外部设备。存储器225的示例可以包括但不限于：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、看门狗或者其它Recomp传感器板(RSB)连接存储器设备等等。存储器225可以存储操作***(OS)、用户应用软件和/或可执行指令。此外，存储器225还可以存储应用数据，例如但不限于阵列数据结构。
第二控制器220可以嵌入在控制器200中，或者布置在控制器200之外。第二控制器220可以包括用于检测控制器200的运动的传感器。第二控制器220可以向处理器215发送由第二控制器220检测的用户输入，以转换成控制数据。在一些实施例中，第二控制器220可以包括至少一个加速计、陀螺仪、或者被配置为确定用户移动控制器200的方向、加速度、速度等等的其它传感器。利用非限制性示例进行说明，第二控制器220可以包括惯性测量单元(IMU)。该IMU可以包括用于检测平移方向的改变(通过利用加速计)和旋转方向的改变(通过利用陀螺仪)的至少三个加速计、三个陀螺仪、以及磁力计。因此，IMU可以在6个DOF中，提供对控制器200的运动的检测。在其它实施例中，第二控制器220可以利用加速计和/或陀螺仪的其它组合来实现，以针对多达6个DOF来检测控制器200的运动。在一种非限制性示例中，第二控制器220可以包括用于在三个平移方向，检测控制器200的运动的三个加速计。在另一种非限制性示例中，第二控制器220可以包括用于在三个旋转方向，检测控制器200的运动的三个陀螺仪。
在一些实施例中，第一控制器210可以提供多达6个DOF的控制。第二控制器220可以提供多达6个DOF的控制。在至少第一控制器210和第二控制器220组合的情况下，控制器200可以提供多达12个DOF的控制。这允许第一控制器210和第二控制器220中的一项控制UAV 300的所有飞行方面(例如，油门、偏航、倾斜和翻滚)，同时允许第一控制器210和第二控制器220中的另一项控制UAV 300的照相机(例如，照相机340或者与照相机340相关联的相机架)。第三控制器230和/或无线通信设备250(当它们电耦合到控制器200时)可以提供UAV 300的额外方面的额外控制。
处理器215可以使用无线模块235与UAV 300进行无线通信。无线模块235可以被配置为向UAV 300发送控制数据，以及从UAV 300接收反馈数据。无线模块235可以耦合到天线240，以执行发送和接收功能。无线模块235可以包括用于与UAV 300进行通信的接口软件、硬件或者其组合。无线模块235可以包括诸如网络调制解调器、无线接收机或收发机电子设备之类的硬件、和/或提供有线或无线通信链路的软件。
在一些实施例中，处理器215可以耦合到反馈设备205，以便向用户提供反馈。利用非限制性示例进行说明，反馈设备205可以包括用于提供音频反馈的扬声器。利用另一种非限制性示例进行说明，反馈设备205可以包括用于提供视觉反馈的显示屏。利用另一种非限制性示例进行说明，反馈设备205可以包括用于提供触觉或力反馈的至少一个振动电机或者伺服***。
在一些实施例中，该反馈可以由(经由无线模块235)从UAV 300接收的反馈信号、(经由电连接252)从无线通信设备250接收的信号、和/或由处理器215所生成的信号来触发。利用非限制性示例进行说明，UAV 300可以包括用于光学障碍避免、导航和/或危险识别的传感器(例如，图3D的照相机340、导航单元325、陀螺仪/加速计单元327、航空电子模块329等等)。响应于检测到即将来临的碰撞、检测到UAV 300偏离航向、或者检测到目前的危险，UAV 300可以向控制器200发送与这样的事件相对应的反馈信号。在接收到反馈信号时，控制器200可以经由反馈设备205，向用户提供反馈。
例如，响应于接收到关于即将来临的碰撞的反馈信号，反馈设备205可以基于该即将来临的碰撞的方向和距离来提供反馈。如果反馈信号指示与物体(例如，墙壁、建筑物、另一个UAV等等)的即将来临的碰撞处于关于UAV 300的第一方向，则反馈设备205可以在与第一方向相对应的方向上向用户提供反馈(例如，振动)，以通知该用户在第一方向存在即将来临的碰撞。如果反馈信号指示UAV 300偏离航向，并且需要在关于UAV 300的第一方向进行飞行以返回到航线，则反馈设备205可以在与第一方向相对应的方向上向用户提供反馈，以通知该用户适当的航向。如果反馈信号指示UAV 300正在被来自关于UAV 300的第一方向的子弹射击，则反馈设备205可以在与第一方向相对应的方向上向用户提供反馈，以通知用户损害的方向。在一些实施例中，UAV 300越靠近该物体，反馈(例如，振动、声音、视觉指示符等等)可以变得越强，反之亦然。
在一些实施例中，控制器200可以包括用于UAV 300进行着陆的着陆平台290。着陆平台290可以位于控制器主体150的任何适当部分。着陆平台290可以包括用于以无线或有线方式，对UAV 300进行充电的充电装置。控制器200可以包括用于向控制器200和/或着陆平台290提供电力的电力模块245。在一些实施例中，着陆平台290可以包括：用于与UAV 300(图3D)的导航单元325和/或无线模块330进行通信的信号柱，以辅助UAV 300的着陆。因此，将UAV 300着陆在着陆平台290上或者另一个着陆垫上，只需要一只手(例如，第一只手)操作控制器200，留下另一只手空闲以用于其它任务。在特定的实施例中，着陆平台290可以是在UAV 300在被使用时，将无线通信设备140、250支撑在其上的平台。
在一些实施例中，控制器200可以经由电连接252，电耦合到无线通信设备250。电连接252可以是第三部分135的一部分。无线通信设备250可以是移动智能电话(例如，但不限于iPhoneTM、AndroidTM电话等等)、智能平板设备、膝上型计算机等等。无线通信设备250可以包括至少处理器255，处理器255被配置为执行无线通信设备250的功能，如本文所描述的。根据一些实施例，处理器255可以是通用处理器。处理器255可以包括任何适当的数据处理设备，例如但不限于微处理器、CPU或者定制硬件。替代地，处理器255可以是任何适当的电子处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器255还可以实现成计算设备的组合(例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、至少一个微处理器与DSP内核的结合或者任何其它适当的配置)。控制器200或通信设备250的各种功能可以由处理器215、处理器255或二者来执行。
处理器255可以包括或者耦合到存储器260。存储器260可以存储用于处理器255的处理器可读指令。根据一些实施例，存储器260可以是存储处理器可执行指令的非暂时性处理器可读存储介质。存储器260可以包括用于存储软件和数据的任何适当的内部或外部设备。存储器260的示例可以包括但不限于：RAM、ROM、软盘、硬盘、看门狗或者其它RSB连接存储器设备等等。存储器260可以存储OS、用户应用软件和/或可执行指令。此外，存储器260还可以存储应用数据，例如但不限于阵列数据结构。
无线通信设备250可以具有电力模块285，例如但不限于：电力模块245。无线通信设备250可以具有无线模块275和天线280，例如但不限于：分别的无线模块235和天线240。无线模块275可以与UAV 300的无线模块330(图3D)进行通信。在一些实施例中，无线模块275可以被配置为与控制器200的无线模块235进行通信(替代电连接252或者除了电连接252之外)，以实现它们之间的数据传送。
在一些实施例中，控制器200和无线通信设备250中的每一项可以具有其自己的相应处理器215或255、存储器225或260、无线模块235或275、以及电力模块245或285。在其它实施例中，可以在控制器200和无线通信设备250之间，共享处理器、存储器、无线模块或电力模块中的一项或多项。也就是说，无线通信设备250可以使用处理器215、存储器225、无线模块235和电力模块245中的一项或多项，或者控制器200可以使用处理器255、存储器260、无线模块275和电力模块285中的一项或多项。电连接252可以用于数据在共享的部件之间的通信。因此，控制器200可以使用无线通信设备250上的现有硬件，反之亦然。
无线通信设备250可以包括耦合到处理器255的输出设备265。输出设备265可以包括用于向用户显示信息(例如，关于UAV 300的文本、地图、导航图表、航点、通知等等)的至少一个显示设备。输出设备265可以包括用于提供人类可感知的视觉信号、音频信号、触觉信号或者其任意组合的任何适当设备，其包括但不限于：触摸屏、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、阴极射线管(CRT)、等离子或者其它适当的显示屏、音频扬声器或其它音频生成设备、其组合等等。
在一些实施例中，无线通信设备250可以包括至少一个输入设备270，其可以提供用于接受用户的用户输入的接口。输入设备270可以包括任何适当的输入设备，其包括但不限于下面中的一项或多项：手动操作器(例如，但不限于：开关、按钮、方向盘、触摸屏(其可以是显示设备的一部分)、旋钮、滑块、键盘、鼠标等等)、麦克风、照相机、各种传感器、加速计、陀螺仪等等。输入设备270可以是可以提供UAV 300的额外方面的额外控制的第四控制器。用户的第二只手可以用于经由输入设备270，与输出设备265呈现的地图、导航信息、航点、通知等等进行交互。随着用户使用第一手臂握住无线通信设备250(以及该无线通信设备250附接到的控制器200)，用户可以使用用户的第二只手来与第四控制器进行交互。输入设备270可以接收用于控制下面各项中的一项或多项的用户输入：UAV 300的飞行模式、UAV300的至少一个传感器、UAV 300的至少一个照相机、UAV 300的方位、UAV 300上的软件设置、UAV 300的着陆模式、UAV 300的起飞配置或者UAV 300的负载设置。
在一些实施例中，处理器255可以将用户输入转换成控制数据，并经由无线模块275向UAV 300发送该控制数据。在一些实施例中，处理器255可以将该控制数据或用户输入中继到控制器200的处理器215。处理器215可以将用户输入转换成控制数据(如果发送了用户输入的话)。处理器215可以经由无线模块235，向UAV 300发送该控制数据。
在一些实施例中，输入设备270可以包括控制器，例如但不限于：第二控制器220。当无线通信设备250附接到控制器200，使得无线通信设备250不关于控制器200进行运动时，第二控制器220可以替代地是输入设备270的一部分(而不是控制器200的一部分)，假定由控制器200的部件所检测的运动可以同样地被无线通信设备250检测。在这些实施例中，输入设备270的第二控制器220可以由第一手臂进行控制，这是由于不需要第二手臂移动无线通信设备250，其中无线通信设备250可以附接到控制器200并与控制器200一起移动。
在各个实施例中，控制器200可以包括输出设备(例如，但不限于输出设备265)和/或输入设备(例如，但不限于输入设备270)。具体而言，控制器200可以包括本地地位于控制器200上的显示屏或者触摸屏(例如，输出设备265)，以便输出与UAV 300有关的信息。
图3A是根据各个实施例，示出适合于由图2的控制器200进行控制的UAV 300的示例的示意图。图3B是根据各个实施例，示出适合于由图2的控制器200进行控制的UAV 300的示例的示意图。图3C是根据各个实施例，示出适合于由图2的控制器200进行控制的UAV 300的示例的示意图。图3D是根据各个实施例，示出适合于由图2的控制器200进行控制的UAV300的示例的示意图。
参见图1A-3D，在一些实施例中，UAV 300可以包括多个转子301、框架303和起落架305。框架303可以为与转子301、起落架305相关联的电机提供结构支撑，并且可以足够地坚固以支撑UAV 300的部件组合的最大负载重量，在一些情况下，负载309。为了便于描述和说明，省略了UAV 300的一些细节方面，比如布线、框架结构互连或者本领域普通技术人员已知的其它特征。例如，虽然将UAV 300示出和描述成具有框架303，所述框架303具有多个支撑构件或框架结构，但可以使用通过模制结构来获得支撑的模制框架来构造UAV 300。在所示出的实施例中，UAV 300具有四个转子301。但是，可以使用比四个转子301更多或更少的转子。
在一些实施例中，UAV 300的起落架305可以提供有着陆传感器355。着陆传感器355可以是光学传感器、无线传感器、照相机传感器或其它传感器。替代地或额外地，着陆传感器355可以是接触或压力传感器，所述接触或压力传感器可以提供用于指示UAV 300何时与表面进行接触的信号。在一些实施例中，着陆传感器355可以适于提供当UAV 300位于适当的着陆垫时对电力模块350进行充电的额外能力(例如，通过充电连接器)。在一些实施例中，着陆传感器355可以提供与着陆垫的额外连接，例如有线通信或控制连接。UAV 300还可以进一步包括控制单元310，后者可以包含用于对UAV 300的操作进行供电和控制的各种电路和设备，包括用于对转子301、电力模块350、无线模块330等等进行供电的电机。
在一些实施例中，UAV 300可以装备有负载固定单元307。负载固定单元307可以包括驱动抓紧和释放机制的驱动器电机和响应于控制信号的相关控制，以响应于来自控制单元310的命令而对负载309进行抓紧和释放。
在图3D中，示出了适合于结合各个实施例使用的用于UAV 300的控制单元310的一个示例。参见图1A-3D，控制单元310可以包括处理器320、无线模块330和电力模块350。处理器320可以包括或者耦合到存储器单元321和导航单元325。处理器320可以配置有处理器可执行指令，以控制UAV 300的飞行和其它操作。具体而言，处理器320可以基于从无线模块235和/或无线模块275接收的控制数据，来控制UAV 300的飞行和其它方面。
处理器320可以耦合到负载固定单元307和着陆传感器355。可以从电力模块350(例如，电池)向处理器320供电。处理器320可以配置有处理器可执行指令，以控制电力模块350的充电(例如，通过使用充电控制电路，来执行充电控制算法)。替代地或额外地，电力模块350可以被配置为管理其自己的充电。处理器320可以耦合到电机控制单元323，后者被配置为对驱动转子301的电机进行管理。
通过转子301的各个电机的控制，可以在UAV 300朝着目的地前进的飞行中，对UAV300进行控制。在一些实施例中，处理器320可以基于从无线模块235接收的控制数据来控制电机控制323(例如，UAV 300的飞行)，例如，在其中由控制器200的用户至少部分地手动控制UAV 300的实例中。处理器320可以从导航单元325接收数据，并且使用这样的数据来确定UAV 300的目前位置和方位，以及朝向目的地的适当航线。在一些实施例中，导航单元325可以包括使UAV 300能够使用全球导航卫星***(GNSS)信号来进行导航的GNSS接收机***(例如，一个或多个GPS接收机)。替代地或额外地，导航单元325可以装备有无线导航接收机，以用于从诸如导航信号柱(如，甚高频(VHF)全向无线电测距(VOR)信号柱)、Wi-Fi接入点、蜂窝网络站点、无线电台等等之类的无线电节点接收导航信标或其它信号。额外地，处理器320和/或导航单元325可以被配置为通过无线通信链路332(例如，蜂窝数据网络)来与无线模块235和/或无线模块275进行通信，以接收在导航时有用的数据，以及提供实时位置报告。
耦合到处理器320和/或导航单元325的航空电子模块329可以被配置为提供与飞行控制有关的信息，例如，高度、姿态、航速、航向、以及导航单元325可以用于导航目的的类似信息(比如，GNSS位置更新之间的航位推算)。航空电子模块329可以包括陀螺仪/加速计单元327或者从其接收数据，所述陀螺仪/加速计单元327提供可以在导航计算时使用的关于UAV 300的方位和加速度的数据。
无线模块330可以被配置为接收导航信号(例如，来自受限制区域的信标信号、来自航空导航设施的信号等等)，并且向处理器320和/或导航单元325提供这样的信号以辅助导航。在一些实施例中，导航单元325可以使用从地面上的可识别RF发射器(例如，AM/FM无线电台、Wi-Fi接入点和蜂窝网络基站)接收的信号。这样的RF发射器的位置、唯一标识符、单一强度、频率和其它特性信息可以存储在数据库中，并用于当无线模块330接收到RF信号时确定位置(例如，经由三角测量和/或三边测量)。可以将RF发射器的这样的数据库存储在UAV 300的存储器单元321中、存储在经由无线通信链路332与处理器320进行通信的基于地面的设备(例如，存储器225或存储器260中)或服务器中，或者存储在存储器单元321和基于地面的设备或服务器的组合中。
使用关于RF发射器的信息的导航可以利用多种常规方法中的任何方法。例如，在经由无线模块330接收到RF信号时，处理器320可以获得信号唯一标识符(例如，服务扇区标识(SSID)、介质访问控制(MAC)地址、无线电台呼叫签名、小区ID等等)，并根据RF发射器特性的数据库，使用该信息来获得地面坐标和所检测的RF发射器的信号强度。如果该数据库存储在板上存储器单元321上，则处理器320可以使用发射器标识符信息来在该数据库中执行表查找。替代地或额外地，处理器320可以使用无线模块330来向位置信息服务(LIS)服务器发送所检测的RF发射器标识符，所述LIS服务器可以返回从RF发射器位置数据库获得的该RF发射器的位置。使用RF发射器坐标和可选的信号强度特性，处理器320(或者导航单元325)可以估计UAV 300相对于那些坐标的位置。使用无线模块330所检测的三个或更多RF发射器的位置，处理器可以经由三角测量来确定更精确的位置。基于接收的基于地面的RF发射器来对位置的估计可以与来自GNSS接收机的位置信息进行组合，以提供与单独地利用任意一种方法可实现的相比更精确和可靠的位置估计。
处理器320可以使用无线模块330与各种无线通信设备(例如，控制器200和/或无线通信设备250)(比如，信号柱、服务器、智能电话、平板设备、控制器或者可以与UAV 300进行通信的其它设备)进行无线通信。可以在无线模块330的发送/接收天线331和控制器200的发送/接收天线240(和/或无线通信设备250的天线280)之间建立双向无线通信链路332。无线模块330可以被配置为：支持与具有不同无线接入技术的不同设备(例如，控制器200和无线通信设备250)的多个连接。UAV 300可以通过中间通信链路(例如，一个或多个网络节点或其它通信设备)，与控制器200和/或无线通信设备250进行通信。
在一些实施例中，无线模块330可以被配置为取决于UAV 300的位置和高度来在蜂窝连接和Wi-Fi(或者其它局域网或个域网)连接之间进行切换。例如，当在被指定用于UAV交通的高度进行飞行时，无线模块330可以与蜂窝基础设施进行通信，以便维持与设备(例如，控制器200和/或无线通信设备250)的通信。UAV 300的飞行高度的一个示例可以是大约400英尺或更低，例如，其可以由针对UAV飞行交通的政府机构进行指定。在该高度，可能很难使用短距离无线通信链路(例如，Wi-Fi)来与控制器200和/或无线通信设备250建立通信。因此，当UAV 300处于飞行高度时，可以使用蜂窝电话网络来建立与控制器200和/或无线通信设备250的通信。当UAV 300移动到更靠近控制器200(无线通信设备250)时，无线模块330和控制器200(无线通信设备250)之间的通信可以转换到短距离通信链路(例如，Wi-Fi或蓝牙)。
UAV 300可以包括耦合到处理器320的照相机340。照相机340可以布置在照相机架上以便移动。照相机340的示例可以包括但不限于：数码相机、立体相机、摄像机等等。可以经由无线模块330，向无线通信设备250发送照相机340的输出。输出设备265可以经由输出设备265的显示屏来输出照相机340的输出数据。
响应于从控制器200的无线模块235和/或无线通信设备250的无线模块275接收到控制数据，UAV 300的处理器350可以基于该控制数据来配置UAV 300的相关部件。利用非限制性示例进行说明，响应于接收到与UAV 300的飞行有关的控制数据，处理器350可以基于该控制数据，来控制电机控制323来驱动转子301。UAV 300的飞行可以包括以下各项中的一项或多项：UAV 300的油门、偏航、倾斜和/或翻滚。
利用另一种非限制性示例进行说明，响应于接收到与UAV 300的飞行模式有关的控制数据，处理器350可以基于该控制数据，来控制电机控制323、导航单元325和/或航空电子模块329。UAV 300的飞行模式可以包括“高度握住”模式，其中，处理器350可以配置电机控制323和航空电子模块329维持UAV 300的当前高度，除非额外指示。飞行模式还可以包括“跟随”模式，其中，处理器350可以配置电机控制323、导航单元325和/或航空电子模块329跟随信号柱或设备(例如，控制器200、无线通信设备250等等)(以维持与其的相对距离)。飞行模式还可以包括“航点”模式，其中，处理器350可以配置电机控制323、导航单元325和/或航空电子模块329飞到至少一个航点。用户可以经由无线通信设备250的输入设备270来指示航点。(例如，利用GPS坐标)指示航点的控制数据可以经由无线模块275或无线模块235来发送给UAV 300。处理器350可以随后配置电机控制323、导航单元325和/或航空电子模块329飞到由控制数据中包括的坐标所标识的航点。
利用另一种非限制性示例进行说明，响应于接收到与UAV 300的方位有关的控制数据，处理器350可以基于该控制数据，来控制电机控制323、导航单元325和/或航空电子模块329。UAV 300的方位可以指代经由电机控制323和/或航空电子模块329来稳定UAV 300。额外地或替代地，UAV 300的方位可以指代在UAV 300在任何适当的方向上进行飞行时，UAV300的相对位置/方位。
利用另一种非限制性示例进行说明，响应于接收到与UAV 300的至少一个传感器有关的控制数据，处理器350可以基于该控制数据，来控制导航单元325、陀螺仪/加速计单元327和/或航空电子模块329。该控制数据可以对应于将传感器打开/关闭、对传感器进行校准、调整传感器的位置/方位等等。
利用另一种非限制性示例进行说明，响应于接收到与UAV 300的照相机340有关的控制数据，处理器350可以基于该控制数据，来控制照相机设备(例如，曝光、角度、视野、滤镜、聚焦等等)、照相机340的位置和/或方位。
利用另一种非限制性示例进行说明，响应于接收到与UAV 300的软件设备有关的控制数据，处理器350可以基于该控制数据，来修改存储器单元321中存储的指令。利用另一种非限制性示例进行说明，响应于接收到与UAV 300的着陆模式或起飞配置有关的控制数据，处理器350可以基于该控制数据，来控制着陆传感器355。利用另一种非限制性示例进行说明，响应于接收到与UAV 300的负载设置有关的控制数据，处理器350可以基于该控制数据，来控制负载固定单元307。
因此，控制器200可以利用第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230或第四控制器(例如，输入设备270)中的一项或多项来控制UAV 300的各个方面。在一些实施例中，控制器200可以以任何适当的组合来包括第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230或第四控制器(例如，输入设备270)中的一项或多项。在一些实施例中，控制器200可以包括全部的第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230或第四控制器(例如，输入设备270)。
第一控制器210和第二控制器220中的每一项可以提供多达6个DOF的控制。假定对UAV 300的飞行的控制可以需要至少4个DOF(例如，油门、偏航、倾斜和翻滚中的每一项对应一个)，则第一控制器210和第二控制器220中的一项可以被配置为控制UAV 300的飞行。假定对(例如，照相机架上的)照相机340的方位和位置的控制可以需要多达6个DOF，则第一控制器210或第二控制器220中的另一项可以被配置为控制照相机340。
利用非限制性示例进行说明，第一控制器210可以被配置为控制UAV 300的飞行，而第二控制器220可以被配置为控制照相机340的方位和位置。利用另一种非限制性示例进行说明，第一控制器210可以被配置为控制照相机340的方位和位置，而第二控制器220可以被配置为控制UAV 300的飞行。
图4A是示出第一控制器110(图1A-1G)的操纵和UAV 300(图1A-1G、3A-3D)的飞行之间的对应关系的示例，以及第一控制器110(图1A-1G)的操纵和照相机490的方位/位置之间的对应关系的示例的示意图。参见图1-4A，图4A示出了控制器100的部分透视视图，其包括第一控制器110、支撑第一控制器110的第二部分125、以及用于用户的第一手臂的手腕的空间115。为了清楚说明起见，省略了控制器100的其它部分。
第一控制器110可以***纵或者以其它方式被配置为以多达6个轴(6个DOF)进行移动，包括平移的三个轴和旋转的三个轴。例如，第一控制器110可以在任一方向412a或412b，以平移的第一轴进行移动。第一控制器110可以在任一方向414a或414b，以平移的第二轴进行移动。第一控制器110可以在任一方向416a或416b，以平移的第三轴进行移动。第一控制器110可以在任一方向422a或422b，以旋转的第一轴进行移动。第一控制器110可以在任一方向424a或424b，以旋转的第二轴进行移动。第一控制器110可以在任一方向426a或426b，以旋转的第三轴进行移动。
在一些实施例中，平移的第一轴(具有方向412a和412b)可以与控制器100的纵向维度平行。也就是说，第一控制器110可以布置在关于第一部分120的方向412a中。为了示例性目的，呈现了方向412a-426b，并且可以针对与UAV 300的运动或者照相机490的运动的对应关系或映射来同样地实现用于限定这些方向的其它惯例。
响应于接收到与在方向412a-426b中的任何一个方向上移动第一控制器110相关联的用户输入，处理器215可以将用户输入转换成控制数据，并经由无线模块235向UAV 300发送该控制数据。在接收到该控制数据时，UAV 300的处理器320可以以所描述的方式，基于该控制数据来控制电机控制323。
利用非限制性配置进行说明，响应于检测到第一控制器110在方向416a上进行移动(拉)，UAV 300可以被配置为在方向436a上进行飞行(例如，增加油门以获得高度)。响应于检测到第一控制器110在方向416b上进行移动(推)，UAV 300可以被配置为在方向436b上进行飞行(例如，减少油门以降低高度)。在该配置下，平移的第三轴(其包括方向416a和416b)可以对应于UAV 300的油门(沿着UAV 300的方向436a或436b来增加或减少高度)。响应于UAV 300设置在“高度握住”模式(其中，UAV 300可以维持其当前高度，除非有其它指示)，当第一控制器110被拉起(或者以相对的反向控制来压下)时，UAV 300可以获得高度。
利用另一种非限制性配置进行说明，响应于检测到第一控制器110在方向422a或422b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向442a或442b上进行飞行，以进行翻滚。替代地，响应于检测到第一控制器110在方向422a或422b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向442b或442a上进行飞行，以随着相对的反向控制进行翻滚。在该配置中，旋转的第一轴(其包括方向422a和422b)可以对应于UAV 300沿着该UAV 300的方向442a或442b的翻滚。
利用另一种非限制性配置进行说明，响应于检测到第一控制器110在方向424a或424b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向444a或444b上进行飞行，以进行倾斜。替代地，响应于检测到第一控制器110在方向424a或424b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向444b或444a上进行飞行，以随着相对的反向控制进行倾斜。在该配置中，旋转的第二轴(其包括方向424a和424b)可以对应于UAV 300沿着该UAV 300的方向444a或444b的倾斜。
利用另一种非限制性配置进行说明，响应于检测到第一控制器110在方向426a或426b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向446a或446b上进行飞行，以进行偏航。替代地，响应于检测到第一控制器110在方向426a或426b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向446b或446a上进行飞行，以随着相对的反向控制进行偏航。在该配置中，旋转的第三轴(其包括方向426a和426b)可以对应于UAV 300沿着该UAV 300的方向446a或446b的偏航。
在一些实施例中，在方向412a或412b上移动第一控制器110可以以它们之间的任何适当的映射关系对应于UAV 300在方向432a、432b、444a或444b上移动。在一些实施例中，(除了方向424a或424b以外的)方向412a或412b可以对应于UAV 300在方向444a或444b上的倾斜。在其它实施例中，方向412a或412b可以对应于UAV 300在方向432a或432b上直线运动。
在一些实施例中，在方向414a或414b上移动第一控制器110可以以它们之间的任何适当的映射关系对应于UAV 300在方向434a、434b、442a或442b上运动。在一些实施例中，(除了方向422a或422b之外的)方向414a或414b可以对应于UAV 300在方向442a或442b上的翻滚。在其它实施例中，方向414a或414b可以对应于UAV 300在方向434a或434b上直线运动。
在一些实施例中，假定4个DOF足够用于操纵某个UAV的飞行，则第一控制器110可以不提供在方向412a、412b、414a和/或414b上的移动之间的对应关系。
照相机490可以对应于照相机340。在一些实施例中，照相机490可以处于初始方位和位置，使得当在方向452a-466b中的任何一个方向上进行移动时，可以同时地在输出设备265上显示(受到时延)输出视觉数据，以实现第一人视角和对照相机490的控制。照相机490可以安装在相机架492或者另一种适当的结构上，其可以在方向452a-466b上提供照相机490的移动。以平移的第一轴、第二轴和第三轴(例如，在方向412a、412b、414a、414b、416a、416b)移动第一控制器110，可以以它们之间的任何适当的映射关系对应于在方向452a、452b、454a、454b、456a、456b上移动照相机490(通过相机架492)。以旋转的第一轴、第二轴和第三轴(例如，在方向422a、422b、424a、424b、426a、426b)上移动第一控制器110，可以以它们之间的任何适当的映射关系对应于在方向462a、462b、464a、464b、466a、466b移动照相机490(通过相机架492)。
图4B是示出第二控制器220(图2)的操纵和UAV 300(图1A-1G、3A-3D)的飞行之间的对应关系的示例，以及第二控制器220(图2)的操纵和照相机490的方位/位置之间的对应关系的示例的示意图。图4B示出了具有嵌入的第二控制器220(没有示出)的控制器100的透视图。参见图1-4B，控制器100的运动可以对应于由第二控制器220检测到的运动。
控制器100(以及嵌入在其中的用于感测控制器100的运动的第二控制器220)可以在多达6个轴(6个DOF)上***纵或者进行移动，其包括平移的三个轴和旋转的三个轴。例如，控制器100可以在任一方向472a或472b，以平移的第一轴进行移动。控制器100可以在任一方向474a或474b，以平移的第二轴进行移动。控制器100可以在任一方向476a或476b，以平移的第三轴进行移动。控制器100可以在任一方向482a或482b，以旋转的第一轴进行移动。控制器100可以在任一方向484a或484b，以旋转的第二轴进行移动。控制器100可以在任一方向486a或486b，以旋转的第三轴进行移动。
在一些实施例中，平移的第二轴(具有方向474a和474b)可以与控制器100的纵向维度和/或第一控制器110的平移的第二轴(方向414a和414b)平行。为了说明的目的，呈现了方向472a-486b，可以针对与UAV 300的移动或者照相机490的移动的对应关系或映射来同样地实现用于限定这些方向的其它惯例。
响应于接收到与通过移动第一手臂在方向472a-486b中的任何一个方向上移动控制器100相关联的用户输入，处理器215可以将(由第二控制器220获得的)用户输入转换成控制数据，并经由无线模块235向UAV 300发送该控制数据。在接收到该控制数据时，UAV300的处理器320可以基于该控制数据来控制电机控制323。
利用非限制性配置进行说明，响应于检测到控制器100在方向476a上进行移动(升高)，UAV 300可以被配置为在方向436a上进行飞行(例如，增加油门以获得高度)。响应于检测到控制器100在方向476b上进行移动(去升高)，UAV 300可以被配置为在方向436b上进行飞行(例如，减少油门以失去高度)。在该配置下，平移的第三轴(其包括方向476a和476b)可以对应于UAV 300的油门以沿着UAV 300的方向436a或436b来增加或降低高度。
利用另一种非限制性配置进行说明，响应于检测到控制器100在方向482a或482b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向442a或442b上进行飞行，以进行翻滚。替代地，响应于检测到控制器100在方向482a或482b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向442b或442a上进行飞行，以随着相对的反向控制进行翻滚。在该配置中，旋转的第一轴(其包括方向482a和482b)可以对应于UAV 300沿着该UAV 300的方向442a或442b的翻滚。
利用另一种非限制性配置进行说明，响应于检测到控制器100在方向484a或484b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向444a或444b上进行飞行，以进行倾斜。替代地，响应于检测到控制器100在方向484a或484b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向444b或444a上进行飞行，以随着相对的反向控制进行倾斜。在该配置中，旋转的第二轴(其包括方向484a和484b)可以对应于UAV 300沿着该UAV 300的方向444a或444b的倾斜。
利用另一种非限制性配置进行说明，响应于检测到控制器100在方向486a或486b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向446a或446b上进行飞行，以进行偏航。替代地，响应于检测到控制器100在方向486a或486b上进行移动，UAV 300可以被配置为分别在方向446b或446a上进行飞行，以随着相对的反向控制进行偏航。在该配置中，旋转的第三轴(其包括方向486a和486b)可以对应于UAV 300沿着该UAV 300的方向446a或446b的偏航。
在一些实施例中，在方向472a或472b移动控制器100可以以它们之间的任何适当的映射关系对应于UAV 300在方向432a、432b、444a或444b上移动。在一些实施例中，(除了方向484a或484b之外的)方向472a或472b可以对应于UAV 300在方向444a或444b上的倾斜。在其它实施例中，方向472a或472b可以对应于UAV 300在方向432a或432b上的直线运动。
在一些实施例中，在方向474a或474b移动控制器100可以以它们之间的任何适当的映射关系对应于UAV 300在方向434a、434b、442a或442b上移动。在一些实施例中，(除了方向482a或482b之外的)方向474a或474b可以对应于UAV 300在方向442a或442b上的翻滚。在其它实施例中，方向474a或474b可以对应于UAV 300在方向434a或434b上的直线运动。
在一些实施例中，假定4个DOF可以足够用于操纵某个UAV的飞行，则控制器100可以不提供在方向472a、472b、474a和/或474b上的移动之间的对应关系。
在平移的第一轴、第二轴和第三轴(例如，在方向472a、472b、474a、474b、476a、476b)上移动控制器100可以以它们之间的任何适当的映射关系对应于在方向452a、452b、454a、454b、456a、456b上移动照相机490(通过相机架492)。在旋转的第一轴、第二轴和第三轴(例如，在方向482a、482b、484a、484b、486a、486b)上移动控制器100可以以它们之间的任何适当的映射关系对应于在方向462a、462b、464a、464b、466a、466b上移动照相机490(通过相机架492)。
在一些实施例中，本文所描述的映射/对应关系配置可以是静态的。在一些实施例中，处理器215可以自动地选择映射/对应关系配置。在一些实施例中，用户可以经由第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230和/或输入设备270(第四控制器)，基于用户的偏好来选择多种现有的映射/对应关系配置中的一种，或者编程新的映射/对应关系配置。
在其它实施例中，处理器215可以基于控制器100的方位来选择该映射/对应关系配置。在一些实施例中，第二控制器220或(耦合到处理器215的)输入设备270可以确定控制器100的方位。控制器100的方位可以指代用户握住控制器100的方式。响应于确定控制器100处于第一方位，可以选择第一映射/对应关系配置。另一方面，为了确定控制器100处于第二方位，可以选择与第一映射/对应关系配置不同的第二映射/对应关系配置。
在一些实施例中，可以在第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230和/或输入设备270(第四控制器)中的一项或多项之间共享飞行控制。利用非限制性示例进行说明，翻滚(方向442a和442b)、倾斜(方向444a和444b)和偏航(方向446a和446b)可以由第一控制器210和第二控制器220中的一项进行控制，而油门(方向426a和436b)可以由第一控制器210和第二控制器220中的另一项进行控制。利用另一种非限制性示例进行说明，翻滚(方向442a和442b)、倾斜(方向444a和444b)和偏航(方向446a和446b)可以由第一控制器210进行控制，而油门(方向426a和436b)可以由输入设备270(例如，经由在输入设备270的触摸屏上呈现的虚拟滑块)或者第三控制器230进行控制。可以在控制器210、220、230和270之间，以任何适当的方式来共享飞行控制。同样地，可以共享针对照相机480的方位和位置的控制。
在额外的或替代的实施例中，第一控制器210可以被配置为：控制不同于UAV 300的飞行或者除了UAV 300的飞行之外的UAV 300的方面。利用特定数量的力、加速度、频率以及其组合来在方向412a-426b中的一个方向上移动第一控制器210可以表示不同的命令。利用非限制性示例进行说明，将第一控制器210(在方向416b)压下多次(例如，两次)，可以指示对飞行模式(例如，“高度握住”模式)的选择。利用另一种非限制性示例进行说明，使第一控制器210沿着某个旋转轴(在方向426a或426b)旋转多次(例如，两次)可以将照相机490返回到初始位置。
在额外的或替代的实施例中，第二控制器220可以被配置为：控制不同于UAV 300的飞行或者除了UAV 300的飞行之外的UAV 300的方面。利用特定数量的力、加速度、频率以及其组合在方向472a-486b中的一个方向上移动控制器100可以表示不同的命令。利用非限制性示例进行说明，将控制器100(在方向476b)压下多次(例如，两次)可以指示对飞行模式(例如，“高度握住”模式)的选择。利用另一种非限制性示例进行说明，使控制器100沿着某个旋转轴(在方向484a或484b)旋转多次(例如，两次)，可以将照相机490返回到初始位置。
图5是根据一些实施例，示出用于提供控制器的方法500的示例的处理流程图。参见方框B510，可以提供具有第一部分120的控制器主体150。第一部分120可以被配置为固定到控制器100的用户。控制器100可以是经由第一部分120便携的，而无需用户适合任何手。在方框B520处，可以提供被配置为控制UAV 300的至少飞行的第一控制器110。在额外的或替代的实施例中，可以提供第二控制器220、第三控制器230或反馈设备205中的一项或多项。在额外的或替代的实施例中，控制器100可以经由用于第四控制器(输入设备270)的电连接252来操作性地耦合到无线通信设备250。控制器100可利用用户的单只手进行操作。可以使用用户的单只手(例如，第一只手)来控制UAV 100的飞行。
所示出和描述的各种实施例只是提供成用于说明权利要求的各个特征的示例。但是，关于任何给定的实施例所示出和描述的特征，并不必须受限于相关联的实施例，并且可以与所示出和描述的其它实施例进行使用或者组合。此外，本发明并不旨在受到任何一个示例性实施例的限制。
上述的方法描述和处理流程图仅仅是用作为说明性示例，而不是旨在要求或者隐含着必须以所给出的顺序来执行各个实施例的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，可以以任何顺序来执行上述的实施例中的步骤顺序。此外，诸如“其后”、“转而”、“接着”等等之类的词语，并不旨在限制这些步骤的顺序；这些词语仅仅只是用于引导读者遍历该方法的描述。此外，任何以单数对权利要求要素的引用(例如，使用冠词“一个(a)”、“一(an)”或者“该(the)”)，不应被解释为将该要素限制为单数形式。
结合本文所公开的实施例描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的这种可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这样的功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个***所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这样的实现决策不应解释为导致背离本发明的保护范围。
可以利用被设计为执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件部件或者其任意组合来实现或执行结合本文所公开的实施例描述的用于实现各种说明性的逻辑单元、逻辑框、模块和电路的硬件。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它这样的结构。替代地，一些步骤或方法可以由专用于给定的功能的电路来执行。
在一些示例性实施例中，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们任意组合的方式来实现。当在软件中实现时，可以将这些功能存储成非暂时性计算机可读存储介质或者非暂时性处理器可读存储介质上的一个或多个指令或代码。本文所公开的方法或算法的步骤可以体现在处理器可执行软件模块中，其可以位于非暂时性计算机可读存储介质或处理器可读存储介质上。非暂时性计算机可读存储介质或处理器可读存储介质可以是计算机或处理器可以存取的任何存储介质。举例而言，但非做出限制，这样的非暂时性计算机可读存储介质或者处理器可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、闪存、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者可以用于存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并可以由计算机进行存取的任何其它介质。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。上述的组合也包括在非暂时性计算机可读介质和处理器可读介质的保护范围之内。另外，一种方法或算法的操作可以作为代码和/或指令中的一项或任何组合或集合而存在于非暂时性处理器可读存储介质和/或计算机可读存储介质上，所述非暂时性处理器可读存储介质和/或计算机可读存储介质可以并入到计算机程序产品中。
为使本领域任何普通技术人员都能够实现或者使用本发明，提供了对所公开的实施例的之前描述。对于本领域普通技术人员来说，对这些实施例的各种修改将是显而易见的，并且，本文定义的总体原理也可以在不脱离本发明的精神或保护范围的基础上应用于一些实施例。因此，本发明并不限于本文所示出的实施例，而是要符合与所附权利要求书和本文所公开的原理和新颖性特征一致的最广范围。

Claims (27)

1.一种用于无人机(UAV)的控制器，包括：
控制器主体，所述控制器主体具有：
形成套筒的第一部分，其被配置为可拆卸地固定到所述控制器的用户的手臂的至少一部分，所述控制器主体被配置为是经由所述第一部分便携的，其中，所述套筒具有限定用于容纳所述用户的所述手臂的内部空间的C形状的横截面，以支撑所述控制器；以及
第二部分，所述第二部分包括第一控制器，所述第一控制器被配置用于控制所述UAV的至少飞行，其中所述第一控制器被配置为是使用所述用户的单只手可操作的，当所述手臂容纳在所述内部空间中时，所述控制器仅仅由与所述用户的所述单只手相关联的所述手臂进行支撑，以用于便携性。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第一控制器被配置为利用所述用户的所述单只手来控制对所述UAV进行油门调节、偏航、倾斜和翻滚。
3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第一控制器是6轴操纵杆。
4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第一控制器被配置用于在所述第一部分固定到所述用户时，使所述用户使用单只手而不使用另一只手来控制所述UAV的所述飞行。
5.根据权利要求1所述的控制器，其中：
所述第一部分被配置为在所述第一部分固定到所述用户的所述手臂上时，允许与所述手臂相关联的单只手与所述第一控制器进行交互。
6.根据权利要求5所述的控制器，其中，所述第一部分被配置为允许所述单只手的手指和手腕进行移动以操作所述第一控制器。
7.根据权利要求1所述的控制器，还包括：第二控制器，其被配置为控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的所述飞行、所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置、或者所述UAV的负载设置。
8.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述第二控制器包括惯性测量单元(IMU)，所述IMU包括至少三个加速计和三个陀螺仪。
9.根据权利要求7所述的控制器，其中：
所述第一控制器和所述第二控制器中的一项被配置为控制所述UAV的所述飞行；以及
所述第一控制器和所述第二控制器中的另一项被配置为控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置、或者所述UAV的负载设置。
10.根据权利要求7所述的控制器，其中：
所述第二控制器被配置为对所述控制器的方位进行感测；以及
所述第一控制器和所述第二控制器中的一项或多项被配置为基于所述控制器的所述方位来控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的所述飞行、所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置、或者所述UAV的负载设置。
11.根据权利要求7所述的控制器，还包括：第三控制器，其被配置为控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的所述飞行、所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置、或者所述UAV的负载设置。
12.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述第三控制器是以下各项中的一项或多项：按钮、方向盘、鼠标、水准仪、滑块、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关或跟踪球。
13.根据权利要求11所述的控制器，其中：
所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器中的第一项被配置为控制所述UAV的所述飞行；
所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器中的第二项被配置为控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置、或者所述UAV的负载设置；以及
所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器中的第三项被配置为控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的所述飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置或者所述UAV的负载设置。
14.根据权利要求1所述的控制器，还包括：反馈设备，其被配置为提供以下各项中的一项或多项：音频反馈、视觉反馈或者触觉反馈。
15.根据权利要求14所述的控制器，其中，所述反馈设备被配置为：响应于从所述UAV接收到反馈信号，提供以下各项中的一项或多项：所述音频反馈、所述视觉反馈或者所述触觉反馈。
16.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第一控制器是被配置为控制多达6个自由度(DOF)的6轴控制器。
17.一种用于为无人机(UAV)提供控制器的方法，包括：
提供具有第一部分和第二部分的控制器主体，其中：
形成套筒的所述第一部分被配置为可拆卸地固定到所述控制器的用户的手臂的至少一部分，所述控制器主体被配置为是经由所述第一部分便携的，其中，所述套筒具有限定用于容纳所述用户的所述手臂的内部空间的C形状的横截面，以支撑所述控制器；
所述第二部分包括第一控制器，所述第一控制器被配置用于控制所述UAV的至少飞行；以及
所述第一控制器被配置为是使用所述用户的单只手可操作的，当所述手臂容纳在所述内部空间中时，所述控制器仅仅由与所述用户的所述单只手相关联的所述手臂进行支撑，以用于便携性。
18.一种用于控制无人机(UAV)的装置，包括：
用于将所述装置可拆卸地固定到用户的手臂的至少一部分的单元，其中，所述装置是经由所述用于将所述装置固定到所述用户的单元而便携的，并且其中，所述用于将所述装置固定到所述用户的单元形成套筒，并且所述套筒具有限定用于容纳所述用户的所述手臂的内部空间的C形状的横截面，以支撑所述装置；以及
用于控制所述UAV的至少飞行的单元，其中，所述用于控制所述UAV的至少所述飞行的单元是使用所述用户的单只手可操作的，当所述手臂容纳在所述内部空间中时，所述装置仅仅由与所述用户的所述单只手相关联的所述手臂进行支撑，以用于便携性。
19.一种用于控制无人机(UAV)的控制器，包括：
形成套筒的第一部分，其被配置为可拆卸地固定到用户的第一手臂的至少一部分，使得当所述第一部分固定到所述第一手臂时，所述控制器随着所述用户的所述第一手臂进行移动，其中，所述套筒具有限定用于容纳所述用户的所述第一手臂的内部空间的C形状的横截面，以支撑所述控制器；以及
第一控制器，其用于接受用户输入以控制所述UAV，其中，所述控制器被配置为在所述第一部分固定到所述第一手臂时，是由所述第一手臂的单只手可操作的，当所述第一手臂容纳在所述内部空间中时，所述控制器仅仅由与所述用户的所述单只手相关联的所述第一手臂进行支撑，以用于便携性。
20.根据权利要求19所述的控制器，还包括：第二部分，所述第一控制器被布置在所述第二部分上，所述第二部分延伸自所述第一部分。
21.根据权利要求20所述的控制器，其中，所述第二部分形成所述第一部分和所述第一控制器之间的空间，以用于当所述第一部分固定到所述第一手臂时，容纳所述手臂的手腕。
22.根据权利要求19所述的控制器，还包括：第二控制器，其被配置为感测所述控制器的运动。
23.根据权利要求22所述的控制器，其中：
所述第一控制器是被配置为接收多达6个自由度(DOF)的用户输入的操纵杆；以及
所述第二控制器包括：被配置为接收多达6个DOF的用户输入的至少一个加速计和至少一个陀螺仪中的一项或多项。
24.根据权利要求23所述的控制器，其中：
所述第一控制器或所述第二控制器中的一项被配置为控制所述UAV的飞行；以及
所述第一控制器或所述第二控制器中的另一项被配置为控制所述UAV的照相机的位置或方位中的一项或多项。
25.根据权利要求19所述的控制器，还包括布置在第二部分上的第三控制器，其中：
所述第三控制器是以下各项中的一项或多项：按钮、方向盘、鼠标、水准仪、滑块、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关或跟踪球；以及
所述第三控制器被配置为控制以下各项中的一项或多项：所述UAV的飞行模式、所述UAV的至少一个传感器、所述UAV的至少一个照相机、所述UAV的方位、所述UAV上的软件设置、所述UAV的着陆模式、所述UAV的起飞配置或者所述UAV的负载设置。
26.根据权利要求19所述的控制器，还包括：第三部分，其用于容纳无线通信设备，其中，所述第三部分包括电连接，所述电连接连接到所述无线通信设备，以用于在所述控制器和所述无线通信设备之间传送数据或电力。
27.根据权利要求19所述的控制器，还包括：着陆平台，其被配置为允许所述UAV在所述控制器上着陆。
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