CN109032160A - 姿态控制***、方法及无人机*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种姿态控制***、方法及无人机***，涉及智能控制的技术领域，该***包括：控制器，以及与控制器连接的姿态传感器和无线收发器；姿态传感器设置于手指上，用于检测手指的姿态数据，并将姿态数据发送至控制器；控制器用于接收姿态数据，对姿态数据进行解算，以获得动作数据；以及，在预先存储的动作数据库中查找与动作数据匹配的动作指令，将动作指令通过无线收发器发送至受控终端，以控制受控终端的动作。本发明提供的姿态控制***、方法及无人机***，增添了用户的控制乐趣，提高了用户的体验度。

Description

姿态控制***、方法及无人机***

技术领域

本发明涉及智能控制的技术领域，尤其是涉及一种姿态控制***、方法及无人机***。

背景技术

近些年来，无人机在航空摄影、高空通信，以及高空地形勘探等领域得到了广泛的发展，因此，现有的机载云台方案，大多通过无人机搭载云台的方式，实现无人机的智能飞行。

通常，现有技术中的机载云台方案，都需要通过终端，如遥控器、智能终端等进行控制，虽然可以实现机载云台的控制，但是，控制过程需要借助于上述终端，使用户难以体验到智能控制的乐趣，降低了用户的体验度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种姿态控制***、方法及无人机***，以缓解上述用户体验度低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种姿态控制***，该***包括：控制器，以及与控制器连接的姿态传感器和无线收发器；姿态传感器设置于手指上，用于检测手指的姿态数据，并将姿态数据发送至控制器；控制器用于接收姿态数据，对姿态数据进行解算，以获得动作数据；以及，在预先存储的动作数据库中查找与动作数据匹配的动作指令，将动作指令通过无线收发器发送至受控终端，以控制受控终端的动作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述姿态传感器的数量为多个，多个姿态传感器均与控制器连接；其中，多个姿态传感器分别设置于手指的指尖位置，以检测手指的姿态数据。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述控制器包括多个总线接口，每个姿态传感器分别通过总线接口与控制器通信连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，当姿态传感器的数量为多个时，上述姿态数据包括其中一个姿态传感器的姿态数据，和/或，多个姿态传感器组合测得的姿态数据；控制器接收到上述姿态数据后，对姿态数据进行解算的过程包括：对其中一个姿态传感器的姿态数据进行解算，和/或，对多个姿态传感器组合测得的姿态数据进行解算。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述***还包括姿态开关；该姿态开关设置在姿态传感器与控制器连接的通路上，用于在用户的触发下控制姿态传感器的运行状态。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述姿态开关为遥控开关。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述无线收发器为蓝牙收发器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种姿态控制方法，该方法应用于上述第一方面所述的姿态控制***，该方法包括：通过设置于手指上的姿态传感器检测手指的姿态数据；接收该姿态数据，对姿态数据进行解算，以获得动作数据；以及，在预先存储的动作数据库中查找与动作数据匹配的动作指令，将动作指令通过无线收发器发送至受控终端，以控制受控终端的动作。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述姿态传感器与控制器连接通路上设置有姿态开关，上述方法还包括：通过姿态开关接收用户输入的触发信号，在用户的触发下，控制姿态传感器的运行状态。

第三方面，本发明实施例还提供了一种无人机***，该无人机***包括第一方面所述的姿态控制***，还包括受控终端；姿态控制***与受控终端无线通信

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种姿态控制***、方法及无人机***，可以通过设置在手指上的姿态传感器检测手指的姿态数据，并将姿态数据发送至控制器，以使控制器接收到姿态数据后，对姿态数据进行结算，以获得动作数据，并在预先存储的动作数据库中查找与动作数据匹配的动作指令，将动作指令通过无线收发器发送至受控终端，以控制受控终端的动作，使得受控终端的动作控制过程仅通过设置在手指上的姿态传感器就可以实现，无需借助于遥控器，不仅实现了机载云台的控制过程，也增添了用户的控制乐趣，提高了用户的体验度。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种姿态控制***的结构框图；

图2为本发明实施例提供的另一种姿态控制***的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种姿态控制方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种无人机***的结构框图；

图5为本发明实施例提供的一种控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，现有的机载云台方案，多通过终端来实现其控制过程，使用户难以体验到智能控制的乐趣，基于此，本发明实施例提供了一种姿态控制***、方法及无人机***，可以使用户体验到智能控制的乐趣，进而提高用户的体验度。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种姿态控制***进行详细介绍。

实施例1：

本发明实施例提供了一种姿态控制***，如图1所示的一种姿态控制***的结构框图，该***包括：控制器100，以及与控制器100连接的姿态传感器101和无线收发器102；

具体实现时，姿态传感器可以设置于用户的手指上，用于检测手指的姿态数据，并将姿态数据发送至控制器；

控制器用于接收上述姿态数据，对姿态数据进行解算，以获得动作数据；以及，在预先存储的动作数据库中查找与动作数据匹配的动作指令，将动作指令通过上述无线收发器发送至受控终端，以控制受控终端的动作。

本发明实施例提供的一种姿态控制***，可以通过设置在手指上的姿态传感器检测手指的姿态数据，并将姿态数据发送至控制器，以使控制器接收到姿态数据后，对姿态数据进行结算，以获得动作数据，并在预先存储的动作数据库中查找与动作数据匹配的动作指令，将动作指令通过无线收发器发送至受控终端，以控制受控终端的动作，使得受控终端的动作控制过程仅通过设置在手指上的姿态传感器就可以实现，无需借助于遥控器，不仅实现了机载云台的控制过程，也增添了用户的控制乐趣，提高了用户的体验度。

具体实现时，上述受控终端可以是机载云台，该机载云台可以搭载在无人机上，以便于进行勘探和图像的采集工作，具体实现时，在该机载云台上可以设置有云台相机，当通过本发明实施例提供的姿态控制***进行控制时，可以同时控制该机载云台，以及搭载在该机载云台上的云台相机，因此，上述受控终端除上述机载云台，还可以是机载云台和云台相机的组合体。

进一步，上述姿态传感器的数量可以为多个，多个姿态传感器均与控制器连接；其中，多个姿态传感器分别设置于手指的指尖位置，以检测手指的姿态数据。

当姿态传感器的数量为多个时，上述姿态数据包括其中一个姿态传感器的姿态数据，和/或，多个姿态传感器组合测得的姿态数据。

具体地，当控制器接收到上述姿态数据后，可以对姿态数据进行解算，具体解算的过程包括：对其中一个姿态传感器的姿态数据进行解算，和/或，对多个姿态传感器组合测得的姿态数据进行解算。其解算过程的具体公式和算法，可以参考相关资料实现，本发明实施例对此不进行限制。

例如，当姿态传感器的数量为多个时，可以在用户的每一个手指上都设置一个姿态传感器，且，每个姿态传感器均可以是六轴姿态传感器，当用户的手指活动时，每个姿态传感器均可以检测当前手指的运动参数，如，该手指在各个方向上的运行数据，包括手指的弯曲或者伸直时的数据等等，并发送至控制器进行解算。控制器解算后，可以查找到该运动数据匹配的动作指令，以控制上述机载云台或者云台相机的动作。

例如，用户五个手指中，以三个手指的动作控制机载云台，如机载云台的俯仰、旋转，以及横滚动作等；以另外两个手指的动作来控制云台相机，如云台相机的拍照、摄像，以及变焦等动作，具体实现时，上述对机载云台，或者云台相机进行控制的动作数据，可以是基于单个手指动作的动作数据，也可以是基于多个手指动作的组合动作数据，多余单个动作数据，或者组合动作数据，其预先存储的动作数据库中均保存有与动作数据匹配的动作指令，以便于控制器通过上述无线收发器将动作指令发送至受控终端，以对受控终端的动作进行控制。具体地，该无线收发器可以为蓝牙收发器。

为了便于理解，图2示出了另一种姿态控制***的结构框图，其中，在图2所示的姿态控制***中，以上述姿态传感器的数量有多个为例进行说明。

具体实现时，为了便于控制器100与姿态传感器101之间进行通信，上述控制器100可以包括多个总线接口(图2中未示出)，每个姿态传感器101分别通过该总线接口与控制器100通信连接。

为了便于将上述姿态传感器设置在手指的指尖位置，在需要设置姿态传感器的手指上可以佩戴指套，上述姿态传感器可以内置于上述指套内部，以检测手指的姿态数据。

在实际使用时，上述姿态传感器可以采用型号为MPU6500的姿态传感器，每个姿态传感器均可以通过I2C(Inter－Integrated Circuit)总线与控制器连接，并且，由于型号为MPU6500的姿态传感器内置有DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)，可以对姿态数据进行自动的解算，因此，可以大大减少控制器的数据处理量。

考虑到手指的指尖位置空间较小，因此，上述姿态传感器可以采用小体积，小容量电池实现。

进一步，如图2所示，本发明实施例提供的姿态控制***还包括姿态开关200。

具体地，该姿态开关设置在姿态传感器与控制器连接的通路上，用于在用户的触发下控制姿态传感器的运行状态。其中，该姿态开关为遥控开关。

在实际使用时，每个姿态传感器均可以配置一个姿态开关，该姿态开关可以是设置在姿态传感器与控制器连接通路上的微动开关，该开关闭合时，姿态传感器开始工作，即，手指的动作能够被姿态传感器获取，在开关断开时，对应的姿态传感器不工作，如果有多个姿态开关，每个姿态开关控制一个姿态传感器，进一步，姿态开关还可以设置在没有设置姿态传感器的手上，或者其他使用户手能够随时接触到的位置，以便于在用户的触发下控制姿态传感器的运行状态。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种姿态控制方法，该方法应用于上述实施例所述的姿态控制***，如图3所示的一种姿态控制方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S302，通过设置于手指上的姿态传感器检测手指的姿态数据；

步骤S304，接收该姿态数据，对该姿态数据进行解算，以获得动作数据；

步骤S306，在预先存储的动作数据库中查找与动作数据匹配的动作指令，将动作指令通过无线收发器发送至受控终端，以控制受控终端的动作。

具体实现时，上述姿态传感器与控制器连接通路上设置有姿态开关，因此，本发明实施例提供的姿态控制方法还包括：

通过上述姿态开关接收用户输入的触发信号，在用户的触发下，控制姿态传感器的运行状态。

本发明实施例所提供的姿态控制方法，与上述实施例提供的姿态控制***具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果，其实现原理及产生的技术效果和前述实施例相同，为简要描述，该实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

进一步，本发明实施例还提供了一种无人机***，如图4所示的一种无人机***的结构框图，该无人机***包括上述实施例所述的姿态控制***400，还包括受控终端401；具体地，姿态控制***400与受控终端401无线通信。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的无人机***的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

参见图5，本发明实施例还提供一种控制器的结构示意图，包括：处理器50，存储器51，总线52和通信接口53，处理器50、通信接口53和存储器51通过总线52连接；处理器50用于执行存储器51中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器51可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口53(可以是有线或者无线)实现该***网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线52可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器51用于存储程序，处理器50在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的姿态控制***所执行的方法可以应用于处理器50中，或者由处理器50实现。

处理器50可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器50中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器50可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器51，处理器50读取存储器51中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

另外，在本发明实施例的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例所提供的姿态控制***、方法及无人机***的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种姿态控制***，其特征在于，所述***包括：控制器，以及与所述控制器连接的姿态传感器和无线收发器；

所述姿态传感器设置于手指上，用于检测所述手指的姿态数据，并将所述姿态数据发送至所述控制器；

所述控制器用于接收所述姿态数据，对所述姿态数据进行解算，以获得动作数据；以及，

在预先存储的动作数据库中查找与所述动作数据匹配的动作指令，将所述动作指令通过所述无线收发器发送至受控终端，以控制所述受控终端的动作。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述姿态传感器的数量为多个，多个所述姿态传感器均与所述控制器连接；

其中，多个所述姿态传感器分别设置于所述手指的指尖位置，以检测所述手指的姿态数据。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述控制器包括多个总线接口，每个所述姿态传感器分别通过所述总线接口与所述控制器通信连接。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，当所述姿态传感器的数量为多个时，所述姿态数据包括其中一个姿态传感器的姿态数据，和/或，多个所述姿态传感器组合测得的姿态数据；

所述控制器接收到所述姿态数据后，对所述姿态数据进行解算的过程包括：对其中一个姿态传感器的姿态数据进行解算，和/或，对多个所述姿态传感器组合测得的姿态数据进行解算。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括姿态开关；

所述姿态开关设置在所述姿态传感器与所述控制器连接的通路上，用于在用户的触发下控制所述姿态传感器的运行状态。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述姿态开关为遥控开关。

7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述无线收发器为蓝牙收发器。

8.一种姿态控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1～7任一项所述的姿态控制***，所述方法包括：

通过设置于手指上的所述姿态传感器检测所述手指的姿态数据；

接收所述姿态数据，对所述姿态数据进行解算，以获得动作数据；以及，

在预先存储的动作数据库中查找与所述动作数据匹配的动作指令，将所述动作指令通过所述无线收发器发送至受控终端，以控制所述受控终端的动作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述姿态传感器与控制器连接通路上设置有姿态开关，所述方法还包括：

通过所述姿态开关接收用户输入的触发信号，在所述用户的触发下，控制所述姿态传感器的运行状态。

10.一种无人机***，其特征在于，所述无人机***包括权利要求1-7任一项所述的姿态控制***，还包括受控终端；

所述姿态控制***与所述受控终端无线通信。