CN105679322A - 一种基于机载语音操控的无人机系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于机载语音操控的无人机系统及控制方法，所述系统包括机载语音控制模块和无人机飞行平台；所述机载语音控制模块用于采集操控者的语音操控信息，并转换为控制无人机动作的控制指令；所述无人机飞行平台用于根据控制指令，控制无人机根据控制指令对应的飞行参数执行飞行动作。所述机载语音控制模块包括语音采集单元、语音转换单元、控制指令存储单元；所述语音采集单元用于采集操控者的语音信号，提取其中的语音操控信息；所述语音转换单元用于将语音操控信息转换为的控制指令触发信号；所述控制指令存储单元用于存储控制无人机飞行动作对应的控制指令，并根据控制指令触发信号将控制指令发送到无人机飞行平台。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器领域，更具体的说，是涉及一种基于机载语音操控的无人机系统及控制方法。
背景技术
目前，无人机广泛应用于民用、商用及军事领域，在民用领域，越来越多的极限运动爱好者使用无人机进行摄录，在商用领域，除搭载摄像设备对各项体育赛事进行跟踪航拍以外，无人机也已进入物流行业，可以将货物送往人力配送较难、较慢的偏远地区。因此，无人机有着广泛的应用范围及广阔的市场前景。
由于无人机在空中飞行时，容易受到环境和其他干扰的影响，因此对操作者要求较高。传统的无人机飞行控制，主要是通过遥控器或移动控制终端操作，存在操作复杂，上手难度大的问题，而且对新手有一定的要求。
发明内容
有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种基于机载语音操控的无人机系统及其控制方法，简化了无人机的控制操作，增加了无人机操作的趣味性和便利性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种基于机载语音操控的无人机系统，包括机载语音控制模块和无人机飞行平台；
所述机载语音控制模块用于采集操控者的语音操控信息，并转换为控制无人机动作的控制指令；
所述无人机飞行平台用于根据控制指令，控制无人机根据控制指令对应的飞行参数执行飞行动作。
作为优选的，所述机载语音控制模块包括相互连接的语音采集单元、语音转换单元、控制指令存储单元；
所述语音采集单元用于采集操控者的语音信号，提取其中的语音操控信息；
所述语音转换单元用于将语音操控信息转换为对无人机控制指令进行触发的控制指令触发信号；
所述控制指令存储单元用于存储控制无人机飞行动作对应的控制指令，并根据控制指令触发信号将控制指令发送到无人机飞行平台。
作为优选的，所述无人机动作参数包括飞行高度、飞行速度、飞行距离、飞行方向、返航配置参数以及载荷等。
作为优选的，所述系统还包括一控制指令录入模块，所述指令录入模块连接所述控制指令存储单元，所述控制指令录入模块用于录入新的飞行动作控制指令。
作为优选的，所述新的飞行动作控制指令包括：根据原有飞行动作组合成的连贯的新的飞行动作对应的控制指令，以及重新设定飞行参数对应的控制指令。
作为优选的，所述语音采集单元通过去躁、特征识别、特征提取获得操控者的语音操控信息。
作为优选的，还包括一语音信号检测模块，连接无人机飞行平台，所述语音信号检测模块用于检测语音信号强弱，若信号太弱则发送信号到无人机飞行平台，控制无人机停止动作或返航。
一种根据上述系统进行无人机语音操控的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、语音采集，采集操控者的语音信息，进行去躁、特征提取和特征识别，提取其中的语音操控信息；
S2、语音转换，将语音操控信息转换为控制指令触发信号；
S3、飞行动作控制，控制指令触发信号触发已存入的控制指令，控制指令控制无人机飞行平台根据对应的无人机动作参数执行飞行动作。
作为优选的，所述每个控制指令都对应设有各自的飞行高度、飞行速度、飞行距离、飞行方向、返航配置参数以及载荷等。
作为优选的，还包括：
S4、录入新的飞行动作控制指令，所述新的飞行动作控制指令包括：根据原有飞行动作组合成的连贯的新的飞行动作对应的控制指令，以及重新设定飞行参数对应的控制指令。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的基于机载语音操控的无人机系统可以通过语音直接对无人机进行控制，而不需要通过遥器或移动控制终端操作，解决了无人机控制操作复杂、上手难度大的问题，同时操控者可以自行录入无人机控制指令，使无人机在简单的语音控制下执行连串的飞行动作，增加了无人机操作的趣味性和便利性。
附图说明
图1是本发明的系统的结构框图；
图2是本发明的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明所述的一种基于机载语音操控的无人机系统及其控制方法作进一步说明。
以下是本发明所述的的最佳实例，并不因此限定本发明的保护范围。
实施例1
图1示出了一种基于机载语音操控的无人机系统的结构框图，包括机载语音控制模块、综合控制器和无人机飞行平台，所述机载语音控制模块用于采集操控者的语音操控信息，并转换为无人机可识别的控制指令；在本实施例中，所述机载语音控制模块包括相互连接的语音采集单元、语音转换单元、控制指令存储单元。
所述语音采集单元用于采集操控者的语音信号，提取其中的语音操控信息；因为在实际操作过程中，机翼的旋转的噪音、无人机飞行周围环境中的嘈杂噪声、操控者的非操控语言等都会被机载语音采集残垣采集，因此，语音采集单元需要对采集到的各种声音进行去躁、特征提取和特征识别，最终只得到特定的操控无人机的语音操控信息，在本实施例中，所述语音采集单元中还可以加入语音识别功能，可以使对无人机的操控仅限于操控者本人或这是事先录入并可语音识别的语音信号，这样就防止了在操作中周围其他人声对无人机的操控造成影响。
提取到了语音操控信号后，就需要对语音操控信号进行处理，语音转换单元将语音操控信号转换为可以触发无人机控制指令的控制指令触发信号，每一个控制指令对应有一个控制指令触发信号，所述控制指令存储单元存储有系统自身保存的控制指令，每一个控制指令对应有各自的无人机飞行动作，通过控制指令触发信号触发控制指令，控制指令再控制无人机执行相应的飞行动作；在具体实现时，可以将控制指令触发信号与系统自身保存的控制指令进行对比，语音转换单元将语音操控信号转换为对应的二进制指令数据，而控制指令存储单元则存储有与二进制指令数据一一对应的飞行参数协议，二进制指令数据与飞行参数协议对比后的结果拼装成可执行的带参数的飞行指令发送给综合控制器，综合控制器将接收到的飞行指令格式化，并寻址分配给无人机飞行平台，无人机飞行平台则根据带参数的飞行指令转化为具体的飞行动作并执行，在本实施例中，综合控制器是飞行指令到飞行平台动作的过渡器，用于与所述无人机飞行平台交互，用于将数字化的飞行控制协议转换成飞行器件支持的控制信号，将接收到的飞行指令格式化，并寻址分配给无人机飞行平台。
在本实施例中，所述无人机的飞行动作参数包括飞行高度、飞行速度、飞行距离、飞行方向、返航配置参数以及载荷等。
在本实施例中，还可设置有一控制指令录入模块，连接控制指令存储单元，所述控制指令录入模块用于操控者自己设计飞行动作并录入对应的控制指令，在录入新的控制指令时，可以根据系统本身自由的控制指令、飞行动作进行组合，将组合后的一连串飞行动作整合到一个新的控制指令中，使操作更为简化、有趣味，也可以设定新的飞行动作参数，录入全新的控制指令。指令录入模块可以使操纵者不限于既有的控制，可以使无人机更具操作性。
因为无人机需要空旷的飞行空间，而人的声音传播范围有限，因此在飞行过程中，不可避免的会遇到无人机飞出人声范围导致无法操控，因此在本实施例当中，可以在系统中设置一个语音信号检测模块，连接到无分机飞行平台，用来检测语音信号的强弱并直接控制无人机飞行状态，当检测到采集的语音信号过若导致无法识别时，发送信号到无人机飞行平台，控制无人机停止动作或返航。当然还可以通过其他方式解决，可以通过外置的语音信号增强设备，增强语音信号的传播范围，以扩大无人机的飞行领域。
实施例2
本实施例提供了一种基于机载语音操控的无人机控制方法，如图2所示，其采用实施例其中的基于机载语音操控的无人机系统，具体包括以下步骤：
S1、语音采集，采集操控者的语音信息，进行去躁、特征提取和特征识别，提取其中的语音操控信息；
S2、语音转换，将语音操控信息转换为控制指令触发信号；
S3、飞行动作控制，控制指令触发信号触发已存入的控制指令，控制指令控制无人机飞行平台根据对应的无人机动作参数执行飞行动作。
更为具体的，可以分为语音采集、语音识别、语音转换、参数协议对比、参数结果生成、综合控制处理和无人机飞行平台执行等步骤；
语音采集识别，通过语音采集单元采集原始语音信息，并通过去躁、特征提取、特征识别，提取其中的语音操控信息；
语音转换，将提取到的语音操控信息转换为二进制指令数据；
参数协议对比，将二进制指令数据与具体的飞行参数协议进行对比，所述飞行参数协议即已存入的飞行控制指令；
参数结果生成，对比后的结果拼装成可执行的带参数飞行指令发送给综合控制器；
综合控制处理，综合控制器将接收到的飞行指令格式化，转换为飞行器件支持的控制信号，并寻址分配给无人机飞行平台；
无人机飞行平台执行，根据控制信号控制无人机执行具体的飞行动作。
本实施例中还包括录入新的飞行动作控制指令，所述新的飞行动作控制指令包括：根据原有飞行动作组合成的连贯的新的飞行动作对应的控制指令，以及重新设定飞行参数对应的控制指令。
综上所述，本发明的基于机载语音操控的无人机系统可以通过语音直接对无人机进行控制，而不需要通过遥器或移动控制终端操作，解决了无人机控制操作复杂、上手难度大的问题，同时操控者可以自行录入无人机控制指令，使无人机在简单的语音控制下执行连串的飞行动作，增加了无人机操作的趣味性和便利性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于机载语音操控的无人机系统，其特征在于，包括机载语音控制模块和无人机飞行平台；
所述机载语音控制模块用于采集操控者的语音操控信息，并转换为控制无人机动作的控制指令；
所述无人机飞行平台用于根据控制指令，控制无人机根据控制指令对应的飞行参数执行飞行动作。
2.根据权利要求1所述的基于机载语音操控的无人机系统，其特征在于，所述机载语音控制模块包括相互连接的语音采集单元、语音转换单元、控制指令存储单元；
所述语音采集单元用于采集操控者的语音信号，提取其中的语音操控信息；
所述语音转换单元用于将语音操控信息转换为对无人机控制指令进行触发的控制指令触发信号；
所述控制指令存储单元用于存储控制无人机飞行动作对应的控制指令，并根据控制指令触发信号将控制指令发送到无人机飞行平台。
3.根据权利要求2所述的基于机载语音操控的无人机系统，其特征在于，所述无人机动作参数包括飞行高度、飞行速度、飞行距离、飞行方向、返航配置参数以及载荷等。
4.根据权利要求2所述的基于机载语音操控的无人机系统，其特征在于，所述系统还包括一控制指令录入模块，所述指令录入模块连接所述控制指令存储单元，所述控制指令录入模块用于录入新的飞行动作控制指令。
5.根据权利要求4所述的基于机载语音操控的无人机系统，其特征在于，所述新的飞行动作控制指令包括：根据原有飞行动作组合成的连贯的新的飞行动作对应的控制指令，以及重新设定飞行参数对应的控制指令。
6.根据权利要求2所述的基于机载语音操控的无人机系统，其特征在于，所述语音采集单元通过去躁、特征识别、特征提取获得操控者的语音操控信息。
7.根据权利要求2所述的基于机载语音操控的无人机系统，其特征在于，还包括一语音信号检测模块，连接无人机飞行平台，所述语音信号检测模块用于检测语音信号强弱，若信号太弱则发送信号到无人机飞行平台，控制无人机停止动作或返航。
8.一种根据权利要求1至7任一所述的系统进行无人机语音操控的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、语音采集，采集操控者的语音信息，进行去躁、特征提取和特征识别，提取其中的语音操控信息；
S2、语音转换，将语音操控信息转换为控制指令触发信号；
S3、飞行动作控制，控制指令触发信号触发已存入的控制指令，控制指令控制无人机飞行平台根据对应的无人机动作参数执行飞行动作。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述每个控制指令都对应设有各自的飞行高度、飞行速度、飞行距离、飞行方向、返航配置参数以及载荷等。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
S4、录入新的飞行动作控制指令，所述新的飞行动作控制指令包括：根据原有飞行动作组合成的连贯的新的飞行动作对应的控制指令，以及重新设定飞行参数对应的控制指令。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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