CN104765359A - 一种在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法；包括如下步骤：①初始定位；②检测手势；③连接操控；④动作变换。本发明解决了用户的双手、双眼不能独立工作的弊端，使得虚拟摇杆位置随时手指位置变动，无需眼睛定位，保证用户操作具有更高的灵活性、实时可控性，从而更能享受多旋翼飞行器带来的愉悦感。
Description
技术领域
本发明涉及一种在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高，纷繁的娱乐、休闲工具层出不穷。从古代开始，人们就一直幻想着可以翱翔天空，因此才出现了风筝和孔明灯这样的飞行工具。随着内燃机的出现，进一步使得物体在空气中飞行的梦想成为可能。各种飞机、飞船、直升机、火箭和导弹等都诞生与成熟的工业背景下。但是这一类的飞行器并不能被大众广泛接触，它们背后总是拥有着庞大而复杂的支撑系统，使用代价极高。这些障碍并没有阻碍人们研发飞行器的道路，反而促进了小型飞行器的出现——多旋翼飞行器。这类飞行器大多采用四轴、六轴等偶数轴的螺旋桨作为机翼，在电机的带动下快速旋转，从而实现飞行的目的。飞行过程中，人为地通过遥控装置控制其飞行的速度和方向。通常情况下，飞行器与遥控装置均为配套使用。后来，随着智能手机和平板电脑的诞生，Android系统和IOS系统得到了用户的广泛使用，其可以自由下载应用软件的功能更是备受推崇。相应地，遥控装置不再局限于实体，而是逐渐演变成为一种应用软件，直接安装在各个客户端即可实现对飞行器的控制。该应用软件上设置有虚拟摇杆，供给用户操作，但是用户在使用虚拟摇杆来控制飞行器时，总是需要时不时地观察屏幕，才能确定虚拟摇杆的位置。针对以上现状，多旋翼飞行器的控制系统总是无可避免地存在以下缺陷：
(1)使用客户端控制飞行器时，总是需要有眼睛去确定虚拟摇杆的位置；
(2)确定虚拟摇杆位置的同时，无法监测飞行器的飞行状态；
(3)飞行器的实时操作性不强。
具体而言，在检测操作者手指位置而确定虚拟摇杆中心时，普通的虚拟摇杆技术一般由电容触摸屏作为触控板，然后使用软件虚拟技术，将用户的触控和滑动操作识别出来，并以图形界面的形式显示触控和滑动，而底层根据摇杆的触控情况或偏离位置而执行相应的控制操作。这些虚拟摇杆技术在用户的视线离开触屏幕后，变得难以操作，容易发生错位的操作；而且用户的手指在释放虚拟摇杆后，需先用眼睛确定虚拟摇杆的位置，然后按下手指才能够操作。这些局限性都严重影响了用户在使用多旋翼飞行器时的灵活性和实时控制能力。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法，该在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法即使操作者的视线完全脱离触控设备，也可实现精准触控和滑动操作。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法；包括如下步骤：
①初始定位：在操作者手指触碰时检测操作者手指位置，以此确定虚拟摇杆中心位置；
②检测手势：检测操作者手指的滑动手势，确定对应的控制指令；
③连接操控：根据控制指令对多旋翼飞行器实时发送控制信号；
④动作变换：多旋翼飞行器根据接收到的控制信号进行动作变换。
所述控制指令包括加减速、左右转、俯仰和翻滚。
所述检测操作者手指位置、滑动手势，以及确定中心位置、确定控制指令是通过应用于IOS系统、Android系统或Windows系统上的APP实现的。
在操作者触碰的操作屏上，于居中正上处有飞行加锁功能虚拟按钮，于居中正下处有飞行解锁功能虚拟按钮。
所述飞行加锁功能可以锁定飞行器的电机，让虚拟摇杆无法控制飞行器；所述飞行解锁功能可以开启飞行器的电机，让虚拟摇杆可以控制飞行器。
所述实时发送控制信号通过蓝牙通信的方式实现。
所述飞行器为FlexBot飞行器。
本发明的有益效果在于：解决了用户的双手、双眼不能独立工作的弊端，使得虚拟摇杆位置随时手指位置变动，无需眼睛定位，保证用户操作具有更高的灵活性、实时可控性，从而更能享受多旋翼飞行器带来的愉悦感。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明提供了一种在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法；包括如下步骤：
①初始定位：在操作者手指触碰时检测操作者手指位置，以此确定虚拟摇杆中心位置；
②检测手势：检测操作者手指的滑动手势，确定对应的控制指令；
③连接操控：根据控制指令对多旋翼飞行器实时发送控制信号；
④动作变换：多旋翼飞行器根据接收到的控制信号进行动作变换。
通常情况下，客户端的触摸屏上有两个外方内圆形的虚拟摇杆，供给用户操作，左方的蓝色虚拟摇杆设置有四个滑动方向，分别为：上、下、左、右，分别控制多旋翼飞行器向前、向后、向左、向右的飞行方向；右方的红色虚拟摇杆与左方的滑动方向相同，只是控制的内容有所区别，其上、下、左、右分别控制的是加油门、减油门、机头向左偏转、机头向右偏转。
以上操作所发出的的信号通过蓝牙连接传递给遥控终端——多旋翼飞行器。飞行器在获取到相关信号后即可执行相关动作的变换与实现，与此同时，多旋翼飞行器的运行状态也会同步至客户端的屏幕上。使得用户可以实时监控、了解飞行器的飞行状态，从而进行相关动作的调整。
所述检测操作者手指位置、滑动手势，以及确定中心位置、确定控制指令是通过应用于IOS系统、Android系统或Windows系统上的APP实现的。
在操作者触碰的操作屏上，于居中正上处有飞行加锁功能虚拟按钮，于居中正下处有飞行解锁功能虚拟按钮。
所述飞行加锁功能可以锁定飞行器的电机，让虚拟摇杆无法控制飞行器；所述飞行解锁功能可以开启飞行器的电机，让虚拟摇杆可以控制飞行器。
所述飞行器为FlexBot飞行器。
本发明在用户使用时，首先将购买到的多旋翼飞行器，组装完毕，客户端下载FlexBot的App，该客户端包括控制界面、设置界面(连接FlexBot的界面)、设置界面(飞行角度修正界面)、设置界面(个人设置界面)和设置界面(模式设置界面)。
1.控制界面包含了状态栏、设置按钮、飞行加锁和解锁按钮和虚拟摇杆按钮；
(1)左上角的显示栏是状态栏，显示智能设备的电量和通信连接状态；
(2)右上角的按钮是设置按钮，按下后进入设置页面；
(3)居中正上处的是飞行加锁按钮，按下后可以锁定飞行器的电机，让虚拟摇杆无法控制FlexBot飞行器；
(4)居中正下处的是飞行解锁按钮，按下后可以开启飞行器的电机，让虚拟摇杆可以控制FlexBot飞行器；
(5)界面左右分别有两个虚拟摇杆，其他一个摇杆用于控制飞行器的前后左右方向，另外一个摇杆用于控制油门和飞行器的航向。
2.设置界面(连接FlexBot的界面)
(1)该设置界面中左上角的位返回按钮，按下后返回主界面；
(2)下部有三个按钮，从左到右功能分别是：恢复默认设置，校准FlexBot飞行器的加速计，校准FlexBot飞行器的磁感计；
(3)中间有个“Scan”按钮，用于扫描和连接FlexBot飞行器.
3.设置界面(飞行角度修正界面)
正中央有四个按钮，这些按钮用于修正FlexBot飞行器的初始姿态偏角，在只加油门的情况下，若FlexBot会偏飞，则可使用该设置按钮进行修正，按一个按钮次数越多，表明修正的角度越大，若向后偏飞，则按向上的按钮进行修正；向前偏飞，则按向下的按钮进行修正；若向左偏飞，则按向右的按钮进行修正；若向右偏飞，则按向左的按钮进行修正。
4.设置界面(个人设置界面)
(1)LeftHanded切换开关可根据用户的使用习惯设置虚拟摇杆的左右方向；
(2)Interface Opacity滑动条用于控制主界面中的虚拟摇杆的透明度；
(3)Add Mode切换开关用于控制是否使用智能设备的加速计来控制FlexBot飞行器的飞行方向。
5.设置界面(模式设置界面)
(1)BegginerMode切换开关用于控制是否开启新手模式，在新手模式下FlexBot飞行器的控制灵敏度会较低，并且会关系航向的控制；
(2)Aileron/ElevetorDead Band滑动条用于设置方向摇杆的的无效区域范围，当摇杆处于此无效区域范围时，摇杆的值始终为中值；
(3)Rudder Dead Band滑动条用于设置航向摇杆的的无效区域范围，当摇杆处于此无效区域范围时，摇杆的值始终为中值；
(4)Headfree Mode切换开关用于控制是否开始无头飞行模式，在无头飞行模式下，FlexBot飞行器会记住飞行的初始正前方向，然后始终以此方向作为正前方向。
Claims (7)
1.一种在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
①初始定位：在操作者手指触碰时检测操作者手指位置，以此确定虚拟摇杆中心位置；
②检测手势：检测操作者手指的滑动手势，确定对应的控制指令；
③连接操控：根据控制指令对多旋翼飞行器实时发送控制信号；
④动作变换：多旋翼飞行器根据接收到的控制信号进行动作变换。
2.如权利要求1所述的在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法，其特征在于：所述控制指令包括加减速、左右转、俯仰和翻滚。
3.如权利要求1所述的在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法，其特征在于：所述检测操作者手指位置、滑动手势，以及确定中心位置、确定控制指令是通过应用于IOS系统、Android系统或Windows系统上的APP实现的。
4.如权利要求1所述的在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法，其特征在于：在操作者触碰的操作屏上，于居中正上处有飞行加锁功能虚拟按钮，于居中正下处有飞行解锁功能虚拟按钮。
5.如权利要求4所述的在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法，其特征在于：所述飞行加锁功能可以锁定飞行器的电机，让虚拟摇杆无法控制飞行器；所述飞行解锁功能可以开启飞行器的电机，让虚拟摇杆可以控制飞行器。
6.如权利要求1所述的在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法，其特征在于：所述实时发送控制信号通过蓝牙通信的方式实现。
7.如权利要求1所述的在虚拟遥杆触摸屏对多旋翼飞行器盲操的控制方法，其特征在于：所述飞行器为FlexBot飞行器。
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