CN110109472A - 一种无人机控制方法、***、终端和无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机控制方法、***、终端和无人机，该方法包括：终端接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作；其中，飞行轨迹由油门数据、飞行模型、飞行姿态预设得到；终端通过WIFI的方式接入网络。本发明通过使终端通过WIFI的方式接入网络，增加了无人机的可控距离。通过使终端接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作，使无人机可以直接按照用户预先设定好的飞行轨迹飞行，操作简单，适用于各类人群，且无人机飞行距离较长，飞行轨迹可控。
Description
技术领域
本发明涉及无人机控制技术领域，尤其涉及一种无人机控制方法、***、终端和无人机。
背景技术
随着无人机技术的快速发展，其不仅被广发应用于工业中，同时也被广泛应用于玩具上，各种玩具无人机层出不穷，极大地丰富了人们的娱乐生活，最常见的玩具无人机为固定翼玩具无人机，其一般分为手动类和电动类。
其中，手动类大多是传统的手抛固定翼玩具无人机，这类无人机飞行距离短、飞行方向不可控。
而电动类大多是利用蓝牙控制无人机飞行，控制距离有限，一旦无人机距离用户较远，则容易失去控制。此外，电动类无人机需要用户具有一定的操纵经验才能熟练控制，操作难度较高，不适合部分人群(如年龄较小的孩子等)使用。
发明内容
本发明实施例提供一种无人机控制方法，用以增加无人机的可控距离，使飞行轨迹可控，适用于各类人群，该方法包括：
终端接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作；
其中，所述飞行轨迹由油门数据、飞行模型、飞行姿态预设得到；
终端通过WIFI的方式接入网络。
可选的，所述方法还包括：
终端接收用户指定动作，并根据用户指定动作控制无人机动作；
所述用户指定动作包括以下之一或组合：直飞、左飞、右飞、加速、减速。
可选的，所述无人机飞行轨迹包括：盘旋模式、8字型模式、高低起伏模式、站立模式、特技翻滚模式。
可选的，所述无人机飞行轨迹的创造方法包括：
手动控制无人机进行多种轨迹的飞行，并记录多种轨迹的油门数据；
根据多种轨迹的油门数据利用曲线拟合法创建飞行模型；
将不同时间节点输入飞行模型中，输出不同时间节点对应的油门数据；
根据油门数据获取不同时间节点对应的无人机的多种飞行姿态，根据多种飞行姿态生成多种无人机飞行轨迹。
可选的，无人机在预设时长完成每一个用户指定动作或无人机飞行轨迹。
本发明实施例还提供一种无人机控制***，包括：
终端，用于接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作；
无人机，用于通过网络接收终端发送的控制信号，并根据控制信号执行动作。
其中，终端通过WIFI的方式接入网络。
本发明实施例还提供一种终端，包括：
控制信号发送模块，用于接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作；
其中，终端通过WIFI的方式接入网络。
本发明实施例还提供一种无人机，包括：
控制信号接收模块，用于接收终端发送的控制信号，并根据控制信号执行动作。
其中，终端通过WIFI的方式接入网络。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
本发明实施例中，通过使终端通过WIFI的方式接入网络，增加了无人机的可控距离。通过使终端接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作，使无人机可以直接按照用户预先设定好的飞行轨迹飞行，操作简单，适用于各类人群，且无人机飞行距离较长，飞行轨迹可控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。在附图中：
图1为本发明实施例中无人机控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中盘旋模式的无人机飞行轨迹示意图；
图3为本发明实施例中8字型模式的无人机飞行轨迹示意图；
图4为本发明实施例中高低起伏模式的无人机飞行轨迹示意图；
图5为本发明实施例中站立模式的无人机飞行轨迹示意图；
图6为本发明实施例中特技翻滚模式的无人机飞行轨迹示意图；
图7为本发明实施例中无人机自主飞行时的流程示意图。
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明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了解决现有技术中无人机飞行方向不可控，可控飞行距离较短，以及操作难度较高等问题，本发明实施例提供了一种无人机控制方法、***、终端和无人机。
附图1为本发明实施例提供的无人机控制方法的流程示意图，该方法包括：
步骤101、终端接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作。
其中，所述飞行轨迹由油门数据、飞行模型、飞行姿态预设得到；
终端通过WIFI的方式接入网络。
终端可以为各类智能手机、个人电脑或者其它终端设备，用于操控无人机。该网络是某个特定的网络，例如，其可以是互联网，终端通过WIFI接入该网络。
步骤102、无人机通过网络接收控制信号，并根据控制信号执行动作。
其中，无人机接入网络的方式可以为WIFI，也可以为4G等。
本发明实施例提供的无人机控制方法，通过使终端通过WIFI的方式接入网络，增加了无人机的可控距离。通过使终端接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作，使无人机可以直接按照用户预先设定好的飞行轨迹飞行，操作简单，适用于各类人群，且无人机飞行距离较长，飞行轨迹可控。
此外，当无人机在飞行过程中发生丢失时，也可以凭借终端的WIFI信号强弱有效地找回无人机，减少损失。
在本发明实施例中，为了使用户在玩的同时带给用户益智的效果，该无人机控制方法还包括：
终端接收用户指定动作，并根据用户指定动作控制无人机动作；
所述用户指定动作包括以下之一或组合：直飞、左飞、右飞、加速、减速。
其中，用户可以根据直飞、左飞、右飞、加速、减速等进行一系列组合，使无人机按照用户设定的组合动作飞行。具体地，举例来说，可以通过图形化编程实现无人机的飞行，应用时，使用终端连接无人机上的WIFI，并进入图形化编程截面，按照用户的想法拖动相应的框图控件(如直飞、左飞、右飞、加速、减速等)，生成对无人机的控制指令。
进一步地，为了对无人机进行每一个用户指定动作或无人机飞行轨迹的时长进行限定，可以使无人机在预设时长完成每一个用户指定动作或无人机飞行轨迹，即定时飞行。
此外，在本发明实施例中，无人机飞行轨迹的创造方法包括：
手动控制无人机进行多种轨迹的飞行，并记录多种轨迹的油门数据；
根据多种轨迹的油门数据利用曲线拟合法创建飞行模型；
将不同时间节点输入飞行模型中，输出不同时间节点对应的油门数据；
根据油门数据获取不同时间节点对应的无人机的多种飞行姿态，根据多种飞行姿态生成多种无人机飞行轨迹。
上述无人机飞行轨迹可以利用曲线拟合创造得到。本算法使用多组实验数据，单独进行拟合，再使用多组拟合数据进行融合，从而找到普适性最好，抗干扰最强，对环境要求低，最适用的算式模型，实现在无传感器的情况下实现飞行轨迹的方法。该算法原理如下：
以单组数据拟合算法为例：
以一组飞行数据拟合出对应飞行算式。
设拟合多项式为：
各点到这条曲线的距离之和，即偏差平方和如下：
为了求得符合条件的a值，对等式右边求ai偏导数，因而我们得到了：
将等式左边进行一下化简，然后应该可以得到下面的等式：
把这些等式表示成矩阵的形式，就可以得到下面的矩阵：
将这个范德蒙得矩阵化简后可得到:
由以上述式子可得出跟随时间油门数据y关于时间节点t的一个算式模型的具体系数，计算出油门，从而实现对应轨迹的飞行。
多组数据选取最优性能算法：
虽然单组数据可以进行飞行，但普适性差，抗干扰弱，对环境要求较高，所以我们在不同环境下，对多组数据的算式模型进行性能评选及融合，找到普适性最好，抗干扰最强，对环境要求低，最适用的算式模型。评选性能算法如下：
1、对于多组数据
找出这些数据中性能最好，也就是误差最小的一组参数
其中，y为油门数据，t为时间节点，当J最小时，上述模型参数及性能最优。
基于上述数学模型，开发出了以下5种自动飞行模式：
盘旋模式(参见附图2)：无人机在一定范围内绕圈，飞行一定时间后降落。
“8”字形模式(参见附图3)：无人机飞到一定高度后会仿照‘8’字型飞行一定时间后降落。
高低起伏模式(参见附图4)：无人机围绕一个圈间隔做高低与跌落的特效动作，飞行一定时间后降落。
站立模式(参见附图5)：适当增加无人机尾部重量，无人机由于重心偏移会将机头翘起飞行，就像站着飞行一样，飞行一段时间后降落。
特技翻滚模式(参见附图6)，无人机适当翘起尾巴，当无人机油门足够时会实现特技翻滚飞行，飞行一段时间后降落。
当用户没有终端在身旁时，无人机开机会自动执行相应的飞行模式实现自主飞行(自主飞行时的流程示意图如附图7所示)，即APP进入自动模式，首先判断无人机是否进入盘旋模式，如果是，则自动定时飞行预设时长。如果不是，则判断无人机是否进入“8”字形模式，如果是，则自动定时飞行预设时长。如果不是，则判断无人机是否进入高低起伏模式，如果是，则自动定时飞行预设时长。如果不是，则判断无人机是否进入站立模式，如果是，则自动定时飞行预设时长。如果不是，则判断无人机是否进入特技翻滚模式，如果是，则自动定时飞行预设时长。
当用户用终端与无人机连接时，可以随时切换上述模式的任意一种模式。
本发明实施例还提供了一种无人机控制***，包括：
终端，用于接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作；
无人机，用于通过网络接收终端发送的控制信号，并根据控制信号执行动作。
其中，终端通过WIFI的方式接入网络。
本发明实施例还提供了一种终端，包括：
控制信号发送模块，用于接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作；
其中，终端通过WIFI的方式接入网络。
本发明实施例还提供了一种无人机，包括：
控制信号接收模块，用于接收终端发送的控制信号，并根据控制信号执行动作。
其中，终端通过WIFI的方式接入网络。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
综上所述，本发明通过使终端通过WIFI的方式接入网络，增加了无人机的可控距离。通过使终端接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作，使无人机可以直接按照用户预先设定好的飞行轨迹飞行，操作简单，适用于各类人群，且无人机飞行距离较长，飞行轨迹可控。
实施例中，本发明集遥控功能和自动控制功能于一体，在保证飞行器能够适用于所有人群的同时，提高了对用户的益智作用。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无人机控制方法，其特征在于，包括：
终端接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作；
其中，所述飞行轨迹由油门数据、飞行模型、飞行姿态预设得到；
终端通过WIFI的方式接入网络。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
终端接收用户指定动作，并根据用户指定动作控制无人机动作；
所述用户指定动作包括以下之一或组合：直飞、左飞、右飞、加速、减速。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无人机飞行轨迹包括：盘旋模式、8字型模式、高低起伏模式、站立模式、特技翻滚模式。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无人机飞行轨迹的创造方法包括：
手动控制无人机进行多种轨迹的飞行，并记录多种轨迹的油门数据；
根据多种轨迹的油门数据利用曲线拟合法创建飞行模型；
将不同时间节点输入飞行模型中，输出不同时间节点对应的油门数据；
根据油门数据获取不同时间节点对应的无人机的多种飞行姿态，根据多种飞行姿态生成多种无人机飞行轨迹。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，无人机在预设时长完成每一个用户指定动作或无人机飞行轨迹。
6.一种无人机控制***，其特征在于，包括：
终端，用于接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作；
无人机，用于通过网络接收终端发送的控制信号，并根据控制信号执行动作；
其中，终端通过WIFI的方式接入网络。
7.一种终端，其特征在于，包括：
控制信号发送模块，用于接收用户发送的无人机飞行轨迹，并根据无人机飞行轨迹通过网络发送控制信号至无人机，控制无人机动作；
其中，终端通过WIFI的方式接入网络。
8.一种无人机，其特征在于，包括：
控制信号接收模块，用于接收终端发送的控制信号，并根据控制信号执行动作；
其中，终端通过WIFI的方式接入网络。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一所述方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至5任一所述方法。
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