CN105700393A - 无人机电机的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机电机的控制方法，该方法包括：判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置；若是，则判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置；若是，则控制无人机的电机停转。本发明还公开了一种无人机电机的控制装置。采用本发明，可有效的避免因用户误操作而导致电机停转。

Description

无人机电机的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种无人机电机的控制方法及装置。

背景技术

无人机近些年来备受各国青睐，它不仅可以用于战场监视、提前预警等军事领域，在民用领域更有广阔的应用前景。用户通过无人机遥控器对无人机进行飞行控制，如在无人机变姿飞行时，无人机遥控器上的两个摇杆(左摇杆a和右摇杆b)可向各个方向移动，从而使无人机按不同的姿态飞行。但是，当用户操作不当时，如将两个摇杆打成电机停转状态时(如图1a和图1b所示的左摇杆和右摇杆呈“外八”，如图2a和图2b所示的左摇杆和右摇杆呈“内八”)，会使得无人机的电机停转，无人机意外在空中停浆，造成炸机现象，不仅会损坏设备，也会对地面的人身财产安全造成威胁。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无人机电机的控制方法及装置，旨在解决现有技术中，用户容易误操作无人机遥控器上的左右摇杆，导致无人机的电机停转。

为实现上述目的，本发明提供一种无人机电机的控制方法，该方法包括：

判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置；

若是，则判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置；

若是，则控制无人机的电机停转。

优选地，所述停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于左下极限位置且右摇杆位于右下极限位置；或者，所述停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于右下极限位置且右摇杆位于左下极限位置；

所述悬停位置是无人机的控制端的左摇杆和右摇杆均位于中位位置。

优选地，所述判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置的具体步骤包括：

在当前时刻之前第一预设时间段内，间隔第三预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组；

分别计算左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的停转位置偏移量均值，形成停转位置偏移量均值组；

判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；或者，判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；

若是，则确定无人机的控制端位于停转位置。

优选地，所述判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置的具体步骤包括：

在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内，间隔第四预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组；

分别计算左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的悬停位置偏移量均值，形成悬停位置偏移量均值组；

判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；或者，判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；

若是，则确定无人机的控制端位于悬停位置。

优选地，所述判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置的步骤之前，该方法还包括：

判断无人机是否处于失控下降状态；

若所述无人机处于非失控下降状态，则执行步骤判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种无人机电机的控制装置，该装置包括：第一判断模块，用于判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置；

第二判断模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置时，判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置；

控制模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内位于悬停位置。

优选地，所述停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于左下极限位置且右摇杆位于右下极限位置；或者，所述停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于右下极限位置且右摇杆位于左下极限位置；

所述悬停位置是无人机的控制端的左摇杆和右摇杆均位于中位位置。

优选地，所述第一判断模块包括：

第一获取单元，用于在当前时刻之前第一预设时间段内，间隔第三预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组；

第一计算单元，用于分别计算左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的停转位置偏移量均值，形成停转位置偏移量均值组；

第一判断单元，用于判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；或者，判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；

第一确定单元，用于在所述第一判断单元的判断结果为停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值小于或等于预设的停转偏移阈值，或在所述停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值小于或等于预设的停转偏移阈值时，确定无人机的控制端位于停转位置。

优选地，所述第二判断模块包括：

第二获取单元，用于在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内，间隔第四预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组；

第二计算单元，用于分别计算左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的悬停位置偏移量均值，形成悬停位置偏移量均值组；

第二判断单元，用于判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；或者，判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；

第二确定单元，用于在所述第二判断单元的判断结果为悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值小于或等于预设的悬停偏移阈值，或悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值小于或等于预设的悬停偏移阈值时，确定无人机的控制端位于悬停位置。

优选地，所述装置还包括第三判断模块，用于判断无人机是否处于失控下降状态；

所述第二判断模块，还用于在所述第一判断模块的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置，且第三判断模块的判断结果为无人机是否处于非失控下降状态时，判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置。

本发明的无人机电机的控制方法及装置，通过判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置；若是，则判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置；若是，则控制无人机的电机停转；通过两次判断，确定是否控制无人机的电机停转，可有效的避免因用户误操作而导致电机停转。

附图说明

图1a、1b为现有技术中，无人机遥控器上的左摇杆和右摇杆呈“外八”的示意图；

图2a、2b为现有技术中，无人机遥控器上的左摇杆和右摇杆呈“内八”的示意图；

图3为本发明无人机电机的控制方法的第一实施例的流程示意图；

图4为图3中步骤S10的详细流程示意图；

图5为本发明无人机电机的控制方法中的左摇杆的坐标系；

图6为本发明无人机电机的控制方法中的右摇杆的坐标系；

图7为图3中步骤S20的详细流程示意图；

图8为本发明无人机电机的控制方法的第二实施例的流程示意图；

图9为本发明无人机电机的控制方法中的判断无人机是否处于失控下降状态的步骤的详细流程的流程示意图；

图10为本发明无人机电机的控制装置的第一实施例的结构示意图；

图11为本发明无人机电机的控制装置中的的第一判断模块的结构示意图；

图12为本发明无人机电机的控制装置中的的第二判断模块的结构示意图；

图13为本发明无人机电机的控制装置的第二实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图3，图3为本发明无人机电机的控制方法的第一实施例的流程示意图，该方法包括：

S10、判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置，若无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置，则执行步骤S20，若无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内不是位于停转位置，则执行步骤S40。

该第一预设时间段可根据需要设置。无人机的控制端为无人机遥控器，用户可通过操作该无人机遥控器控制无人机，如控制无人机向前飞、向左飞、向右飞、空中悬停等。

该停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于左下极限位置且右摇杆位于右下极限位置(外八的形式，如图1a和图1b所示)；或者，该停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于右下极限位置且右摇杆位于左下极限位置(内八的形式，如图图2a和图2b所示)。

在该步骤中，判断该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置，若该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置，则初步认为无人机满足电机停转要求，若无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内不是位于停转位置，则可确定不需要控制无人机的电机停转。

在一实施例中，如图4所示，该步骤S10包括：S11、在当前时刻之前第一预设时间段内，间隔第三预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组；S12、分别计算左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的停转位置偏移量均值，形成停转位置偏移量均值组；S13、判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；或者，判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；S14、若是，则确定无人机的控制端位于停转位置。

该第三预设时间可根据需要设置。在该步骤S11中，在当前时刻之前第一预设时间段内，每隔第三预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量，得到无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组。

在获取无人机遥控器上的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量时，分别以该左摇杆和右摇杆的理想中位位置为圆心建立坐标系，如图5(左摇杆a的坐标系)和图6(右摇杆b的坐标系)所示。在获取无人机遥控器上的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量时，先获取无人机的左摇杆的位置向量R_L＝[x_L，y_L]和右摇杆的位置向量R_R＝[x_R，y_R]；再根据获取的无人机的左摇杆的位置向量和右摇杆的位置向量及预先设置的左摇杆的停转位置向量R_LS＝[x_LS，y_LS]和右摇杆的停转位置向量R_RS＝[x_RS，y_RS]，计算左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量，其中，左摇杆的停转位置偏移量可通过以下公式获得：右摇杆的停转位置偏移量可通过以下公式获得：该左摇杆的停转位置向量和右摇杆的停转位置向量，由工程实验人员经过对无人机遥控器进行多次测试，在该无人机遥控器控制无人机电机停转时的左摇杆和右摇杆的位置向量确定。

在步骤S12中，分别计算左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的停转位置偏移量均值，该停转位置偏移量均值可通过以下公式获得：f_S(R_L,R_R)＝(D_L(R_L,R_LS)+D_R(R_R,R_RS))/2，其中，f_S(R_L,R_R)表示停转位置偏移量均值，D_L(R_L,R_LS)表示左摇杆的停转位置偏移量，D_R(R_R,R_RS)表示右摇杆的停转位置偏移量；如当左摇杆的停转位置偏移量组包括3个停转位置偏移量，右摇杆的停转位置偏移量组包括3个停转位置偏移量，根据对应时间段内左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的计算停转位置偏移量均值，得到停转位置偏移量均值组，该停转位置偏移量均值组包括3个停转位置偏移量均值。

停转偏移阈值可根据需要预先设置。在步骤S13中，判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的停转偏移阈值，具体的，可采用mean()均值函数求该停转位置偏移量均值组的平均值，即该停转位置偏移量均值的平均值fs’＝mean(fs)。在该步骤中，判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的停转偏移阈值，具体的，可采用median()中值函数求该停转位置偏移量均值组的中值，即该停转位置偏移量均值的中值fs’＝median(fs)。

S20、判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置，若该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内位于悬停位置，则执行步骤S30；若该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内不是位于悬停位置，则执行步骤S40。

该第二预设时间段可根据需要设置。可选的，该第二预设时间段的时长可与第一预设时间的时长相同。该第一预设时间段和第二预设时间段为该当前时刻之前连续相连的时间段。

该悬停位置是无人机的控制端的左摇杆和右摇杆均位于中位位置。在该步骤S20中，判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置，若该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内位于悬停位置，则最终确定无人机满足电机停转要求，若该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内不是位于悬停位置，则可确定不需要控制无人机的电机停转。

在一实施例中，如图7所示，该步骤S20包括：S21、在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内，间隔第四预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组；S22、分别计算左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的悬停位置偏移量均值，形成悬停位置偏移量均值组；S23、判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；或者，判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；S24、若是，则确定无人机的控制端位于悬停位置。

该第四预设时间可根据需要设置，该第四预设时间的时长可与第三预设时间的时长相同或不同。在该步骤S21中，在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内，每隔第四预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量，得到无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组。

在获取无人机遥控器上的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量时，分别以该左摇杆和右摇杆的理想中位位置为圆心建立坐标系，如图5(左摇杆a的坐标系)和图6(右摇杆b的坐标系)所示。在获取无人机遥控器上的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量时，先获取无人机的左摇杆的位置向量R_L'＝[x_L'，y_L']和右摇杆的位置向量R_R'＝[x_R'，y_R']；再根据获取的无人机的左摇杆的位置向量和右摇杆的位置向量及预先设置的左摇杆的悬停位置向量R_LN＝[x_LS'，y_LS']和右摇杆的悬停位置向量R_RN＝[x_RS'，y_RS']，计算左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量，其中，左摇杆的悬停位置偏移量可通过以下公式获得： 右摇杆的悬停位置偏移量可通过以下公式获得：预先设置的左摇杆的悬停位置向量和右摇杆的悬停位置向量中的x_LS'、y_LS'、x_RS'、y_RS'均为0。

在该步骤S22中，分别计算左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的悬停位置偏移量均值，该悬停位置偏移量均值可通过以下公式获得：f_N(R_L',R_R')＝(D_L'(R_L',R_LS')+D_R'(R_R',R_RS'))/2，其中，f_N(R_L',R_R')表示悬停位置偏移量均值，D_L'(R_L',R_LS')表示左摇杆的悬停位置偏移量，D_R'(R_R',R_RS')表示右摇杆的悬停位置偏移量；如当左摇杆的悬停位置偏移量组包括3个悬停位置偏移量，右摇杆的悬停位置偏移量组包括3个悬停位置偏移量，根据对应时间段内左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的计算悬停位置偏移量均值，得到悬停位置偏移量均值组，该悬停位置偏移量均值组包括3个悬停位置偏移量均值。

该悬停偏移阈值可根据需要预先设置。在该步骤S23中，判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值，具体的，可采用mean()均值函数求该悬停位置偏移量均值组的平均值，即该悬停位置偏移量均值的平均值f_N’＝mean(f_N)。在该步骤中，判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值，具体的，可采用median()中值函数求该悬停位置偏移量均值组的中值，即该悬停位置偏移量均值的中值f_N’＝median(f_N)。

S30、控制无人机的电机停转。

S40、控制无人机上的电机按照无人机的遥控端的当前左摇杆和右摇杆的控制量运转。

采用上述实施例，通过判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置；若是，则判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置；若是，则控制无人机的电机停转；通过两次判断，确定是否控制无人机的电机停转，可有效的避免因用户误操作而导致电机停转。

参照图8，图8为本发明无人机电机的控制方法的第二实施例的流程示意图。

基于上述无人机电机的控制方法的第一实施例，在步骤S20之前，该方法还包括：

S50、判断无人机是否处于失控下降状态，若该无人机处于非失控下降状态，则执行步骤S20；若该无人机处于失控下降状态，则执行步骤S60。

在该步骤中，判断无人机是否处于失控下降状态，以确定是否需要对步骤S20中的第二预设时间段进行修改，在该无人机处于失控下降状态时，对该步骤S20中的第二预设时间段进行修改，在该无人机处于非失控下降状态时，不需要对步骤S20中的第二预设时间段进行修改。

在一实施例中，如图9所示，该判断无人机是否处于失控下降状态的步骤包括：S51、获取无人机当前时刻之前第五预设时间段内的加速度值，该第五预设时间段小于第一预设时间段；S52、根据该无人机的加速度值和重力加速度确定该无人机是否处于失控下降状态。

该第五预设时间段可根据需要设置。

该加速度值可通过以下公式获得：其中，f_A表示加速度值，该a_x为无人机上的加速度计在x方向测量的分加速度值，该a_y为无人机上的加速度计在y方向测量的分加速度值，该a_Z为无人机上的加速度计在z方向测量的分加速度值。该加速度计的测量的原始加速度值为：A[a_x，a_y，a_Z]。

在步骤S52中，根据该无人机的加速度值和重力加速度确定该无人机是否处于失控下降状态的步骤为：将该无人机的加速度值与重力加速度相除，得到第一比值ω，判断该第一比值是否小于或等于预设的失控阈值，若该第一比值小于或等于预设的失控阈值ω_th，则确定该无人机处于失控下降状态，若该第一比值大于预设的失控阈值，则确定该无人机处于非失控下降状态。ω＝f_A/g，其中，g表示重力加速度。

该失控阈值可根据需要设置，通常的，该失控阈值小于1。

可选的，在该第五预设时间段内，每间隔第六预设时间获取无人机的加速度值，该加速度值有多个，则该第一比值也有多个，即可在该第五预设时间段内，每间隔第六预设时间从无人机上的加速度计获取多个原始加速度值，分别根据各个原始加速度值计算得到加速度值。可选的，该第六预设时间可与第三预设时间或第四预设时间相同。在一实施例中，判断该第一比值是否小于或等于预设的失控阈值的步骤为：对该第一比值求平均值，得到平均比值，判断该平均比值是否小于或等于预设的失控阈值。可选的，可采用mean()均值函数求该第一比值的平均值，即该平均比值ω’＝mean(ω)。在另一实施例中，判断该第一比值是否小于或等于预设的失控阈值的步骤为：对该第一比值求中值，得到平均比值，判断该平均比值是否小于或等于预设的失控阈值。可选的，可采用median()中值函数求该第一比值的中值，即该平均比值ω’＝median(f_A)。

S60、根据该第二预设时间段生成第七预设时间段，并将步骤S20中的第二预设时间段替换为第七预设时间段，然后执行步骤S20，该第七预设时间段小于第二预设时间段。

采用上述实施例，可在无人机处于失控下降状态时，调整第二预设时间段，可有效减少无人机在失控时的电机停转判断的时间，降低桨叶高速旋转带来的危害。

参照图10，图10为本发明无人机电机的控制装置的第一实施例的结构示意图，该装置包括：

第一判断模块10，用于判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置；

第二判断模块20，用于在该第一判断模块10的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置时，判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置；

控制模块30，用于在该第二判断模块20的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内位于悬停位置。

该第一预设时间段可根据需要设置。无人机的控制端为无人机遥控器，用户可通过操作该无人机遥控器控制无人机，如控制无人机向前飞、向左飞、向右飞、空中悬停等。

该停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于左下极限位置且右摇杆位于右下极限位置(外八的形式，如图1a和图1b所示)；或者，该停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于右下极限位置且右摇杆位于左下极限位置(内八的形式，如图图2a和图2b所示)。

该第一判断模块10判断该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置，若该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置，则初步认为无人机满足电机停转要求，若无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内不是位于停转位置，则可确定不需要控制无人机的电机停转。

在一实施例中，如图11所示，该第一判断模块10包括：第一获取单元11，用于在当前时刻之前第一预设时间段内，间隔第三预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组；第一计算单元12，用于分别计算左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的停转位置偏移量均值，形成停转位置偏移量均值组；第一判断单元13，用于判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；或者，判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；第一确定单元14，用于在该第一判断单元13的判断结果为停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值小于或等于预设的停转偏移阈值，或在该停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值小于或等于预设的停转偏移阈值时，确定无人机的控制端位于停转位置。

该第三预设时间可根据需要设置。该第一获取单元11在当前时刻之前第一预设时间段内，每隔第三预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量，得到无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组。

在获取无人机遥控器上的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量时，分别以该左摇杆和右摇杆的理想中位位置为圆心建立坐标系，如图5(左摇杆a的坐标系)和图6(右摇杆b的坐标系)所示。该第一获取单元11在获取无人机遥控器上的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量时，先获取无人机的左摇杆的位置向量R_L＝[x_L，y_L]和右摇杆的位置向量R_R＝[x_R，y_R]；再根据获取的无人机的左摇杆的位置向量和右摇杆的位置向量及预先设置的左摇杆的停转位置向量R_LS＝[x_LS，y_LS]和右摇杆的停转位置向量R_RS＝[x_RS，y_RS]，计算左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量，其中，左摇杆的停转位置偏移量可通过以下公式获得： 右摇杆的停转位置偏移量可通过以下公式获得： 该左摇杆的停转位置向量和右摇杆的停转位置向量，由工程实验人员经过对无人机遥控器进行多次测试，在该无人机遥控器控制无人机电机停转时的左摇杆和右摇杆的位置向量确定。

该第一计算单元12分别计算左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的停转位置偏移量均值，该停转位置偏移量均值可通过以下公式获得：f_S(R_L,R_R)＝(D_L(R_L,R_LS)+D_R(R_R,R_RS))/2，其中，f_S(R_L,R_R)表示停转位置偏移量均值，D_L(R_L,R_LS)表示左摇杆的停转位置偏移量，D_R(R_R,R_RS)表示右摇杆的停转位置偏移量；如当左摇杆的停转位置偏移量组包括3个停转位置偏移量，右摇杆的停转位置偏移量组包括3个停转位置偏移量，根据对应时间段内左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的计算停转位置偏移量均值，得到停转位置偏移量均值组，该停转位置偏移量均值组包括3个停转位置偏移量均值。

停转偏移阈值可根据需要预先设置。该第一判断单元13判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的停转偏移阈值，具体的，可采用mean()均值函数求该停转位置偏移量均值组的平均值，即该停转位置偏移量均值的平均值fs’＝mean(fs)。该第一判断单元13判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的停转偏移阈值，具体的，可采用median()中值函数求该停转位置偏移量均值组的中值，即该停转位置偏移量均值的中值fs’＝median(fs)。

该第二预设时间段可根据需要设置。可选的，该第二预设时间段的时长可与第一预设时间的时长相同。该第一预设时间段和第二预设时间段为该当前时刻之前连续相连的时间段。

该悬停位置是无人机的控制端的左摇杆和右摇杆均位于中位位置。该第二判断模块20判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置，若该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内位于悬停位置，则最终确定无人机满足电机停转要求，若该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内不是位于悬停位置，则可确定不需要控制无人机的电机停转。

在一实施例中，如图12所示，该第二判断模块20包括：第二获取单元21，用于在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内，间隔第四预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组；第二计算单元22，用于分别计算左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的悬停位置偏移量均值，形成悬停位置偏移量均值组；第二判断单元23，用于判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；或者，判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；第二确定单元24，用于在该第二判断单元23的判断结果为悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值小于或等于预设的悬停偏移阈值，或悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值小于或等于预设的悬停偏移阈值时，确定无人机的控制端位于悬停位置。

该第四预设时间可根据需要设置，该第四预设时间的时长可与第三预设时间的时长相同或不同。该第二获取单元21在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内，每隔第四预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量，得到无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组。

在获取无人机遥控器上的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量时，分别以该左摇杆和右摇杆的理想中位位置为圆心建立坐标系，如图5(左摇杆a的坐标系)和图6(右摇杆b的坐标系)所示。该第二获取单元21在获取无人机遥控器上的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量时，先获取无人机的左摇杆的位置向量R_L'＝[x_L'，y_L']和右摇杆的位置向量R_R'＝[x_R'，y_R']；再根据获取的无人机的左摇杆的位置向量和右摇杆的位置向量及预先设置的左摇杆的悬停位置向量R_LN＝[x_LS'，y_LS']和右摇杆的悬停位置向量R_RN＝[x_RS'，y_RS']，计算左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量，其中，左摇杆的悬停位置偏移量可通过以下公式获得： 右摇杆的悬停位置偏移量可通过以下公式获得：预先设置的左摇杆的悬停位置向量和右摇杆的悬停位置向量中的x_LS'、y_LS'、x_RS'、y_RS'均为0。

该第二计算单元22分别计算左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的悬停位置偏移量均值，该悬停位置偏移量均值可通过以下公式获得：f_N(R_L',R_R')＝(D_L'(R_L',R_LS')+D_R'(R_R',R_RS'))/2，其中，f_N(R_L',R_R')表示悬停位置偏移量均值，D_L'(R_L',R_LS')表示左摇杆的悬停位置偏移量，D_R'(R_R',R_RS')表示右摇杆的悬停位置偏移量；如当左摇杆的悬停位置偏移量组包括3个悬停位置偏移量，右摇杆的悬停位置偏移量组包括3个悬停位置偏移量，根据对应时间段内左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的计算悬停位置偏移量均值，得到悬停位置偏移量均值组，该悬停位置偏移量均值组包括3个悬停位置偏移量均值。

该悬停偏移阈值可根据需要预先设置。该第二判断单元23判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值，具体的，可采用mean()均值函数求该悬停位置偏移量均值组的平均值，即该悬停位置偏移量均值的平均值f_N’＝mean(f_N)。该第二判断单元23判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值，具体的，可采用median()中值函数求该悬停位置偏移量均值组的中值，即该悬停位置偏移量均值的中值f_N’＝median(f_N)。

该控制模块30，还用于在该第一判断模块10的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内不是位于停转位置，或第二判断模块20的判断结果为该无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内不是位于悬停位置，控制无人机上的电机按照无人机的遥控端的当前左摇杆和右摇杆的控制量运转。

参照图13，图13为本发明无人机电机的控制装置的第二实施例的结构示意图。

基于上述无人机电机的控制装置的第一实施例，该装置还包括第三判断模块40，用于判断无人机是否处于失控下降状态；

该第二判断模块20，还用于在该第一判断模块10的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置，且第三判断模块的判断结果为无人机处于非失控下降状态时，判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置。

该第三判断模块40判断无人机是否处于失控下降状态，以确定是否需要对第一判断模块10中用于比较的第二预设时间段进行修改，在该无人机处于失控下降状态时，对该第一判断模块10中用于比较的第二预设时间进行修改，在该无人机处于非失控下降状态时，不需要对第一判断模块10中用于比较的第二预设时间进行修改。

在一实施例中，该第三判断模块40，还用于获取无人机当前时刻之前第五预设时间段内的加速度值，该第五预设时间段小于第一预设时间段；及用于根据该无人机的加速度值和重力加速度确定该无人机是否处于失控下降状态。

该第五预设时间段可根据需要设置。

该加速度值可通过以下公式获得：其中，f_A表示加速度值，该a_x为无人机上的加速度计在x方向测量的分加速度值，该a_y为无人机上的加速度计在y方向测量的分加速度值，该a_Z为无人机上的加速度计在z方向测量的分加速度值。该加速度计的测量的原始加速度值为：A[a_x，a_y，a_Z]。

该第三判断模块40，还用于将该无人机的加速度值与重力加速度相除，得到第一比值ω，判断该第一比值是否小于或等于预设的失控阈值，若该第一比值小于或等于预设的失控阈值ω_th，则确定该无人机处于失控下降状态，若该第一比值大于预设的失控阈值，则确定该无人机处于非失控下降状态。ω＝f_A/g，其中，g表示重力加速度。

该失控阈值可根据需要设置，通常的，该失控阈值小于1。

可选的，在该第五预设时间段内，每间隔第六预设时间获取无人机的加速度值，该加速度值有多个，则该第一比值也有多个，即该第三判断模块40在该第五预设时间段内，每间隔第六预设时间从无人机上的加速度计获取多个原始加速度值，分别根据各个原始加速度值计算得到加速度值。可选的，该第六预设时间可与第三预设时间或第四预设时间相同。在一实施例中，该第三判断模块40对该第一比值求平均值，得到平均比值，并判断该平均比值是否小于或等于预设的失控阈值。可选的，该第三判断模块40可采用mean()均值函数求该第一比值的平均值，即该平均比值ω’＝mean(ω)。在另一实施例中，该第三判断模块40对该第一比值求中值，得到平均比值，并判断该平均比值是否小于或等于预设的失控阈值。可选的，该第三判断模块40可采用median()中值函数求该第一比值的中值，即该平均比值ω’＝median(f_A)。

进一步的，该装置还包括生成模块，用于在该无人机处于失控下降状态时，根据该第二预设时间段生成第七预设时间段；

该第二判断模块20，还用于在该第一判断模块10的判断结果为该第一判断模块10的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置，且第三判断模块的判断结果为无人机处于失控下降状态时，判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第七预设时间段内是否位于悬停位置。

通过生成模块，可在无人机处于失控下降状态时，调整第二预设时间段，可有效减少无人机在失控时的电机停转判断的时间，降低桨叶高速旋转带来的危害。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人机电机的控制方法，其特征在于，该方法包括：

判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置；

若是，则判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置；

若是，则控制无人机的电机停转。

2.如权利要求1所述的无人机电机的控制方法，其特征在于，所述停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于左下极限位置且右摇杆位于右下极限位置；或者，所述停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于右下极限位置且右摇杆位于左下极限位置；

所述悬停位置是无人机的控制端的左摇杆和右摇杆均位于中位位置。

3.如权利要求1所述的无人机电机的控制方法，其特征在于，所述判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置的具体步骤包括：

在当前时刻之前第一预设时间段内，间隔第三预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组；

分别计算左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的停转位置偏移量均值，形成停转位置偏移量均值组；

判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；或者，判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；

若是，则确定无人机的控制端位于停转位置。

4.如权利要求1所述的无人机电机的控制方法，其特征在于，所述判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置的具体步骤包括：

在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内，间隔第四预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组；

分别计算左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的悬停位置偏移量均值，形成悬停位置偏移量均值组；

判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；或者，判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；

若是，则确定无人机的控制端位于悬停位置。

5.如权利要求1至4任一项所述的无人机电机的控制方法，其特征在于，所述判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置的步骤之前，该方法还包括：

判断无人机是否处于失控下降状态；

若所述无人机处于非失控下降状态，则执行步骤判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置。

6.一种无人机电机的控制装置，其特征在于，该装置包括：

第一判断模块，用于判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内是否位于停转位置；

第二判断模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置时，判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置；

控制模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内位于悬停位置。

7.如权利要求6所述的无人机电机的控制装置，其特征在于，所述停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于左下极限位置且右摇杆位于右下极限位置；或者，所述停转位置是无人机的控制端的左摇杆位于右下极限位置且右摇杆位于左下极限位置；

所述悬停位置是无人机的控制端的左摇杆和右摇杆均位于中位位置。

8.如权利要求6所述的无人机电机的控制装置，其特征在于，所述第一判断模块包括：

第一获取单元，用于在当前时刻之前第一预设时间段内，间隔第三预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组；

第一计算单元，用于分别计算左摇杆的停转位置偏移量组和右摇杆的停转位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的停转位置偏移量和右摇杆的停转位置偏移量的停转位置偏移量均值，形成停转位置偏移量均值组；

第一判断单元，用于判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；或者，判断停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的停转偏移阈值；

第一确定单元，用于在所述第一判断单元的判断结果为停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的平均值小于或等于预设的停转偏移阈值，或在所述停转位置偏移量均值组中各个停转位置偏移量均值的中值小于或等于预设的停转偏移阈值时，确定无人机的控制端位于停转位置。

9.如权利要求6所述的无人机电机的控制装置，其特征在于，所述第二判断模块包括：

第二获取单元，用于在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内，间隔第四预设时间，分别获取无人机的控制端的左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组；

第二计算单元，用于分别计算左摇杆的悬停位置偏移量组和右摇杆的悬停位置偏移量组中对应时间段的左摇杆的悬停位置偏移量和右摇杆的悬停位置偏移量的悬停位置偏移量均值，形成悬停位置偏移量均值组；

第二判断单元，用于判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；或者，判断悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值是否小于或等于预设的悬停偏移阈值；

第二确定单元，用于在所述第二判断单元的判断结果为悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的平均值小于或等于预设的悬停偏移阈值，或悬停位置偏移量均值组中各个悬停位置偏移量均值的中值小于或等于预设的悬停偏移阈值时，确定无人机的控制端位于悬停位置。

10.如权利要求6至9任一项所述的无人机电机的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：第三判断模块，用于判断无人机是否处于失控下降状态；

所述第二判断模块，还用于在所述第一判断模块的判断结果为无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段内位于停转位置，且第三判断模块的判断结果为无人机是否处于非失控下降状态时，判断无人机的控制端在当前时刻之前第一预设时间段之前的第二预设时间段内是否位于悬停位置。