CN106094857A - 无人机、穿戴设备及无人机的飞行控制方法、装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，公开了一种无人机、穿戴设备及无人机的飞行控制方法、装置，以实现无人机的微型化，并便于无人机的储存和携带。无人机包括飞行架、悬臂以及旋翼，其中：所述飞行架具有开口；所述悬臂与所述飞行架连接；所述旋翼与所述悬臂连接，所述旋翼与所述悬臂能够收纳于所述飞行架的开口内。在本发明实施例中，当无人机处于闲置状态时，悬臂和旋翼能够收纳在飞行架的开口内，采用这样的设计，无人机的空间利用率较高，从而有利于实现无人机的微型化，同时也提高了无人机的美观性。

Description

无人机、穿戴设备及无人机的飞行控制方法、装置
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机、穿戴设备及无人机的飞行控制方法、装置。
背景技术
无人机(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)是指一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着科技的日新月异，微型化成为当今无人机技术的重要发展方向，微型化的无人机尺寸小、重量轻、功能范围广且便于携带，因此，在军方侦查和民用测量等领域均有重要应用。
目前，大多数无人机的体积较大，其在具体应用时需要占用较多的空间，且携带十分不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种无人机、穿戴设备及无人机的飞行控制方法、装置，以实现无人机的微型化，并便于无人机的储存和携带。
本发明实施例提供一种无人机，包括飞行架、悬臂以及旋翼，其中：所述飞行架具有开口；所述悬臂与所述飞行架连接；所述旋翼与所述悬臂连接，所述旋翼与所述悬臂能够收纳于所述飞行架的开口内。
在本发明实施例中，当无人机处于闲置状态时，悬臂和旋翼能够收纳在飞行架的开口内，采用这样的设计，无人机的空间利用率较高，从而有利于实现无人机的微型化，同时也提高了无人机的美观性。
优选的，每个悬臂上均设置有用于驱动旋翼旋转的第一电机。
优选的，所述悬臂与所述飞行架铰接，所述飞行架上设置有用于驱动悬臂旋转的第二电机。
优选的，所述悬臂为可伸缩悬臂。
优选的，所述悬臂的数量为3～6个，所述悬臂在所述飞行架上对称分布。
本发明实施例提供一种穿戴设备，包括穿戴设备本体以及上述任一技术方案所述的无人机，其中：所述穿戴设备本体设置有底座，所述无人机与所述底座可拆卸连接。
本发明实施例将无人机与穿戴设备相结合，当无人机处于闲置状态时，可以将其收纳于穿戴设备的底座中，当无人机处于使用状态时，可以将其从穿戴设备的底座中分离出来，这大大提高了无人机储存和携带的便利性，此外，由于无人机与穿戴设备相结合，无人机的体积可以设计地较小，因而有利于实现无人机的微型化。
可选的，所述无人机与所述底座永磁吸附连接或电磁吸附连接。
优选的，穿戴设备还包括与所述底座相配合的上盖，所述上盖与所述无人机连接。
优选的，所述穿戴设备本体设置有第一控制器和用于检测穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息的第一传感器，所述无人机设置有第二控制器，其中：
所述第一控制器接收第一传感器发送的穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令，并向所述第二控制器发送无人机的飞行指令；所述第二控制器接收无人机的飞行指令，并根据所述无人机的飞行指令，控制无人机飞行。
优选的，所述无人机还设置有用于检测无人机的飞行信息的第二传感器；
所述第二控制器接收第二传感器发送的无人机的飞行信息，并根据所述无人机的飞行指令以及所述无人机的飞行信息，控制无人机进行飞行修正。
优选的，所述第二控制器根据无人机的飞行指令，控制第一电机驱动旋翼旋转，和/或控制第二电机驱动悬臂旋转。
本发明实施例提供一种无人机的飞行控制方法，包括：
接收第一传感器发送的穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息；
根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令；
将所述无人机的飞行指令发送给第二控制器。
上述控制方法应用于无人机，用户可通过穿戴部位的动作，实现无人机飞行姿态的控制，从而提高了无人机操作的智能性和便利性。
优选的，根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令，具体包括：
根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位的目标运动方向；
根据穿戴部位的目标运动方向，确定无人机的飞行指令。
优选的，根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位的目标运动方向，具体包括：
根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位在运动方向上的位移；
根据穿戴部位在运动方向上的位移，以及设定的位移阈值，确定穿戴部位的目标运动方向。
基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种无人机的飞行控制装置，包括：
接收单元，用于接收第一传感器发送的穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息；
确定单元，用于根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令；
发送单元，用于将所述无人机的飞行指令发送给第二控制器。
上述控制装置应用于无人机，用户可通过穿戴部位的动作，实现无人机飞行姿态的控制，从而提高了无人机操作的智能性和便利性。
本发明实施例提供一种无人机的飞行控制方法，包括：
接收第一控制器发送的无人机的飞行指令；
根据所述无人机的飞行指令，控制无人机飞行。
上述控制方法应用于无人机，用户可通过穿戴部位的动作，实现无人机飞行姿态的控制，从而提高了无人机操作的智能性和便利性。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种无人机的飞行控制装置，包括：
第一接收单元，用于接收第一控制器发送的无人机的飞行指令；
第一控制单元，用于根据所述无人机的飞行指令，控制无人机飞行。
上述控制装置应用于无人机，用户可通过穿戴部位的动作，实现无人机飞行姿态的控制，从而提高了无人机操作的智能性和便利性。
附图说明
图1为本发明实施例无人机在第一视角方向的结构示意图；
图2为本发明实施例无人机在第二视角方向的结构示意图；
图3为本发明实施例穿戴设备的结构示意图；
图4为本发明实施例穿戴设备的爆炸图；
图5为本发明实施例穿戴设备的外观示意图；
图6为本发明实施例无人机的局部结构示意图；
图7为本发明实施例无人机的飞行控制方法流程图；
图8为本发明实施例无人机的飞行控制装置示意图；
图9为本发明另一实施例无人机的飞行控制方法流程图；
图10为本发明另一实施例无人机的飞行控制装置示意图。
附图标记说明：
10-穿戴设备本体
11-底座
12-第一传感器
13-第一控制器
20-无人机
21-飞行架
22-悬臂
23-旋翼
24-第一电机
25-第二控制器
26-第二电机
27-开口
28-第二传感器
40-上盖
111-接收单元
112-确定单元
113-发送单元
211-第一接收单元
212-第一控制单元
具体实施方式
为了实现无人机的微型化，并便于无人机的储存和携带，本发明实施例提供了一种无人机、穿戴设备及无人机的飞行控制方法、装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明实施例提供的无人机20，包括飞行架21、悬臂22以及旋翼23，其中：
飞行架21具有开口27；
悬臂22与飞行架21连接；
旋翼23与悬臂22连接，旋翼23与悬臂22能够收纳于飞行架21的开口27内。
其中，悬臂22的具体数量不限，优选的，悬臂22的数量为3～6个，旋翼23的数量与悬臂22的数量相同，悬臂22在飞行架21上对称分布，例如，在图1和图2所示的实施例中，悬臂22和旋翼23的数量均为4个；此外，悬臂22与飞行架21的连接方式不限，例如悬臂22可以与飞行架21铰接，优选的，参加图6所示，飞行架21上设置有用于驱动悬臂22旋转的第二电机26。
开口27的具体开口深度不限，例如根据不同的开口深度，开口27可以为凹槽或者通孔。
在本发明实施例中，当无人机处于闲置状态时，悬臂22和旋翼23能够收纳在飞行架21的开口27内，采用这样的设计，无人机的空间利用率较高，从而有利于实现无人机的微型化，同时也提高了无人机的美观性。
在一个优选实施例中，每个悬臂22上均设置有用于驱动旋翼23旋转的第一电机24。可以理解的，无人机的飞行架上设置有与第一电机和第二电机连接的供电装置，供电装置为第一电机和第二电机提供电能，具体的，供电装置可以为电池。
在另一个优选实施例中，无人机的悬臂22为可伸缩悬臂。例如，悬臂22可以为多段套接的可伸缩悬臂等等，采用这样的设计，无人机可以实现更宽速度范围的飞行，从而有利于提高无人机的飞行性能。
为了实现无人机的监测等功能，可以在无人机上设置微型摄像头，采用这样的设计，无人机可以实现摄像和拍照等功能，在军事侦察和民用测量等领域可发挥重要作用。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种穿戴设备，包括穿戴设备本体10和前述任一实施例的无人机20，其中：
穿戴设备本体10设置有底座11，无人机20与底座11可拆卸连接。
上述实施例中，无人机20的具体穿戴部位不限，例如穿戴设备可以为手表、指环或者手环等等。
其中，无人机与底座可拆卸连接。可以理解的，可拆卸连接指的是无人机与底座连接时为固定连接，拆卸时不会损伤无人机和底座，能够实现无人机与底座的多次使用。具体的，无人机与底座可拆卸连接的具体方式不限，例如无人机与底座可以通过磁吸式连接，例如可以通过永磁吸附连接，或者通过电磁吸附连接等等。
在本发明的一个优选实施例中，请参考图3和图4所示，穿戴设备还包括与底座11相配合的上盖40，上盖40与无人机20的具体连接方式不限，例如可以是可拆卸连接，也可以是固定连接，优选的，上盖40与无人机20固定连接。其中，上盖40的具体类型不限，例如可以为液晶显示面板，当无人机在使用时，液晶显示面板可以显示一定的画面内容，当上盖40与无人机20可拆卸连接时，上盖40内可设有供电装置，为液晶显示面板供电；当上盖40与无人机20固定连接时，供电装置可设置于上盖40中，也可设置于无人机20中。具体的，当穿戴设备为手表时，上盖40可以为表盘。
本发明实施例将无人机与穿戴设备相结合，当无人机处于闲置状态时，可以将其收纳于穿戴设备的底座中，当无人机处于使用状态时，可以将其从穿戴设备的底座中分离出来，这大大提高了无人机储存和携带的便利性，此外，由于无人机与穿戴设备相结合，无人机的体积可以设计地较小，因而有利于实现无人机的微型化。
在本发明的优选实施例中，如图1和图5所示，穿戴设备本体10设置有第一控制器13和用于检测穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息的第一传感器12，无人机20设置有第二控制器25，其中：
第一控制器13接收第一传感器12发送的穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令，并向第二控制器25发送无人机的飞行指令；
第二控制器25接收无人机的飞行指令，并根据无人机的飞行指令，控制无人机飞行。
进一步的，在本发明的具体实施例中，第一控制器13根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位的目标运动方向，并且根据穿戴部位的目标运动方向，确定无人机的飞行指令。
其中，第一控制器13根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位的目标运动方向具体是指：
第一控制器13可根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位在运动方向上的位移，并且根据穿戴部位在运动方向上的位移，以及设定的位移阈值，确定穿戴部位的目标运动方向。
具体的，当穿戴部位在运动方向上的位移不小于设定的位移阈值时，确定运动方向为穿戴部位的目标运动方向。
在该实施例中，用户可佩戴该具有无人机的穿戴设备，在将无人机与底座分离后，通过穿戴部位的动作控制无人机飞行，采用该方案，用户仅通过穿戴部位的动作，即可实现无人机飞行姿态的控制，从而提高了无人机操作的便利性和智能性。
其中，穿戴部位的不同运动信息对应无人机不同的飞行指令，例如，当穿戴设备为手表时，可以规定：腕部向上对应无人机上升飞行高度，腕部向下对应无人机降低飞行高度，腕部前伸对应无人机前进，腕部后缩对应无人机后退，腕部连续晃动两下对应无人机悬停，腕部水平逆时针转圈对应无人机加速飞行，腕部水平顺时针转圈对应无人机减速飞行，腕部垂直顺时针旋转对应无人机左翻转，腕部垂直逆时针旋转对应无人机右翻转等等。其中，穿戴部位的动作与无人机的飞行指令的对应关系不限于上述描述，具体应用时以用户便于操作为宜。
在本发明的一个优选实施例中，请继续参考图1所示，无人机20还设置有用于检测无人机的飞行信息的第二传感器28，第二控制器25接收第二传感器28发送的无人机的飞行信息，并根据无人机的飞行指令以及无人机的飞行信息，控制无人机进行飞行修正。第二控制器可以实时监测无人机的飞行信息，如果无人机的飞行信息与无人机的飞行指令不匹配，则控制无人机进行飞行修正，采用这样的设计，大大提高了无人机飞行的精准性和可靠性。需要说明的是，上述实施例提到的第一传感器12和第二传感器28，可以检测被测物体在空间x、y、z三个方向上的速度和加速度六个物理量。第一传感器和第二传感器的具体类型不限，只要可以检测被测物体的上述六个物理量即可，例如，第一传感器和第二传感器可以为由三轴数字陀螺仪和加速度传感器组成的传感器组，等等。
在本发明一个具体实施例中，请参考图1和图2所示，第二控制器25根据无人机的飞行指令，控制第一电机24驱动旋翼23旋转，和/或控制第二电机26驱动悬臂22旋转。具体的，第二电机26通过驱动悬臂22旋转可以使悬臂22旋入或者旋出飞行架21的开口27，第一电机24通过驱动旋翼23旋转可以使无人机执行不同的飞行指令。
本发明的一个优选方案中，无人机还设置有用于检测障碍物与无人机的距离信息的超声波传感器，第二控制器接收障碍物与无人机的距离信息，并根据障碍物与无人机的距离信息，控制无人机避让障碍物飞行。采用该方案，无人机可以根据障碍物与无人机的距离，对障碍物进行合理避让，因此无人机飞行的智能性得到了提高。
基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种无人机的飞行控制方法，如图7所示，无人机的飞行控制方法包括：
步骤101：接收第一传感器发送的穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息；
步骤102：根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令；
步骤103：将无人机的飞行指令发送给第二控制器。
其中，步骤102具体包括：根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位的目标运动方向；根据穿戴部位的目标运动方向，确定无人机的飞行指令。
其中，根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位的目标运动方向，具体包括：根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位在运动方向上的位移；根据穿戴部位在运动方向上的位移，以及设定的位移阈值，确定穿戴部位的目标运动方向。
其中，根据穿戴部位在运动方向上的位移，以及设定的位移阈值，确定穿戴部位的目标运动方向，具体包括：当穿戴部位在运动方向上的位移不小于设定的位移阈值时，确定所述运动方向为穿戴部位的目标运动方向。
上述控制方法应用于无人机，用户可通过穿戴部位的动作，实现无人机飞行姿态的控制，从而提高了无人机操作的智能性和便利性。
基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种无人机的飞行控制装置，如图8所示，无人机的飞行控制装置包括：
接收单元111，用于接收第一传感器发送的穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息；
确定单元112，用于根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令；
发送单元113，用于将无人机的飞行指令发送给第二控制器。
其中，确定单元具体用于：根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位的目标运动方向；根据穿戴部位的目标运动方向，确定无人机的飞行指令。
进一步的，确定单元用于：根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位在运动方向上的位移；根据穿戴部位在运动方向上的位移，以及设定的位移阈值，确定穿戴部位的目标运动方向。
另外，确定单元还用于：当穿戴部位在运动方向上的位移不小于设定的位移阈值时，确定所述运动方向为穿戴部位的目标运动方向。
上述控制装置应用于无人机，提高了无人机操作的智能性和便利性。
基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种无人机的飞行控制方法，如图9所示，无人机的飞行控制方法包括：
步骤201：接收第一控制器发送的无人机的飞行指令；
步骤202：根据所述无人机的飞行指令，控制无人机飞行。
优选的，无人机的飞行控制方法还包括：
接收第二传感器发送的无人机的飞行信息；
根据无人机的飞行指令和无人机的飞行信息，控制无人机进行飞行修正。
上述控制方法应用于无人机，提高了无人机操作的便利性和无人机飞行时的精准性。
基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种无人机的飞行控制装置，如图10所示，无人机的飞行控制装置包括：
第一接收单元211，用于接收第一控制器发送的无人机的飞行指令；
第一控制单元212，用于根据无人机的飞行指令，控制无人机飞行。
优选的，无人机的飞行控制装置还包括：
第二接收单元，用于接收第二传感器发送的无人机的飞行信息；
第二控制单元，用于根据所述无人机的飞行指令和无人机的飞行信息，控制无人机进行飞行修正。
上述控制装置应用于无人机，提高了无人机操作的便利性无人机飞行时的精准性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种无人机，其特征在于，包括飞行架、悬臂以及旋翼，其中：
所述飞行架具有开口；
所述悬臂与所述飞行架连接；
所述旋翼与所述悬臂连接，所述旋翼与所述悬臂能够收纳于所述飞行架的开口内。
2.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，每个悬臂上均设置有用于驱动旋翼旋转的第一电机。
3.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述悬臂与所述飞行架铰接，所述飞行架上设置有用于驱动悬臂旋转的第二电机。
4.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述悬臂为可伸缩悬臂。
5.如权利要求1～4任一项所述的无人机，其特征在于，所述悬臂的数量为3～6个，所述悬臂在所述飞行架上对称分布。
6.一种穿戴设备，其特征在于，包括穿戴设备本体以及如权利要求1～5任一项所述的无人机，其中：
所述穿戴设备本体设置有底座，所述无人机与所述底座可拆卸连接。
7.如权利要求6所述的穿戴设备，其特征在于，所述无人机与所述底座永磁吸附连接或电磁吸附连接。
8.如权利要求6所述的穿戴设备，其特征在于，还包括与所述底座相配合的上盖，所述上盖与所述无人机连接。
9.如权利要求6～8任一项所述的穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备本体设置有第一控制器和用于检测穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息的第一传感器，所述无人机设置有第二控制器，其中：
所述第一控制器接收第一传感器发送的穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令，并向所述第二控制器发送无人机的飞行指令；
所述第二控制器接收无人机的飞行指令，并根据所述无人机的飞行指令，控制无人机飞行。
10.如权利要求9所述的穿戴设备，其特征在于，所述无人机还设置有用于检测无人机的飞行信息的第二传感器；
所述第二控制器接收第二传感器发送的无人机的飞行信息，并根据所述无人机的飞行指令以及所述无人机的飞行信息，控制无人机进行飞行修正。
11.如权利要求9所述的穿戴设备，其特征在于，所述第二控制器根据无人机的飞行指令，控制第一电机驱动旋翼旋转，和/或控制第二电机驱动悬臂旋转。
12.一种无人机的飞行控制方法，其特征在于，包括：
接收第一传感器发送的穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息；
根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令；
将所述无人机的飞行指令发送给第二控制器。
13.如权利要求12所述的飞行控制方法，其特征在于，根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令，具体包括：
根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位的目标运动方向；
根据穿戴部位的目标运动方向，确定无人机的飞行指令。
14.如权利要求13所述的飞行控制方法，其特征在于，根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位的目标运动方向，具体包括：
根据穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定穿戴部位在运动方向上的位移；
根据穿戴部位在运动方向上的位移，以及设定的位移阈值，确定穿戴部位的目标运动方向。
15.一种无人机的飞行控制装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收第一传感器发送的穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息；
确定单元，用于根据所述穿戴部位的初始状态信息和穿戴部位的运动信息，确定无人机的飞行指令；
发送单元，用于将所述无人机的飞行指令发送给第二控制器。
16.一种无人机的飞行控制方法，其特征在于，包括：
接收第一控制器发送的无人机的飞行指令；
根据所述无人机的飞行指令，控制无人机飞行。
17.一种无人机的飞行控制装置，其特征在于，包括：
第一接收单元，用于接收第一控制器发送的无人机的飞行指令；
第一控制单元，用于根据所述无人机的飞行指令，控制无人机飞行。
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