CN107608378A - 控制无人机起飞的方法及装置、存储介质及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制无人机起飞的方法及装置、存储介质及无人机，包括：接收遥控装置的连接指令，根据该连接指令与遥控装置建立连接；检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度；在所述当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，进入等待起飞指令状态；在接收到起飞指令时，启动飞行器的动力装置，并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。只需要飞行器的当前倾斜角度和垂直于地面的当前高度达到解锁条件，就能使飞行器解锁，接收起飞指令进入飞行状态，解决了无人机的地面起飞方式不能在任意的环境下起飞，并且有一个从地面到起飞目标高度的过程，起飞不方便的问题。

Description

控制无人机起飞的方法及装置、存储介质及无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及控制无人机起飞的方法及装置、存储介质及无人机。

背景技术

随着无人机技术的飞速发展，无人机由于具有重量轻、尺寸小、成本低、机动性高、隐蔽性好等特点，飞行时间可以相当长，特别适宜于执行危险性很大的任务，因此被广泛地应用到各个领域。在应用时，无人机的起飞过程的控制是无人机控制的一项重要内容，目前控制无人机起飞的常见方式是将飞行器是放置在地面上起飞，具体为将飞行器放在水平地面之后，通过遥控器给飞行器发送起飞指令，当飞行器达到起飞条件时，由飞行器动力系统给飞行器提供动力，在达到飞行器所需的动力时，飞行器慢慢上升到可以控制飞行的目标高度，完成起飞过程。

因此，无人机的地面起飞方式不能在任意的环境下起飞，并且有一个从地面到起飞目标高度的过程，起飞不方便。

发明内容

基于此，有必要针对无人机的地面起飞方式不能在任意的环境下起飞，并且有一个从地面到起飞目标高度的过程，起飞不方便的问题，提供一种控制无人机起飞的方法及装置、存储介质及无人机。

一种控制无人机起飞的方法，包括：

接收遥控装置的连接指令，根据该连接指令与遥控装置建立连接；

检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度；

在所述当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，进入等待起飞指令状态；

在接收到起飞指令时，启动飞行器的动力装置，并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。

在其中一个实施例中，在所述当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时达到解锁条件。

在其中一个实施例中，在所述当前倾斜角度大于45°且当前高度小于0.5米时，发出提示信息，并在当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时停止提示。

在其中一个实施例中，还包括：当接收到起飞指令时，定位飞行器机身的当前水平位置及当前高度。

在其中一个实施例中，在控制飞行器进入飞行状态后，还包括步骤：控制飞行器调整机身的姿态和位置，使机身稳定在定位的所述当前高度和水平位置。

在其中一个实施例中，一种控制无人机起飞方法的装置，包括：

连接模块，用于接收遥控装置的连接指令，根据该连接指令与遥控装置建立连接；

检测模块，用于检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度；

解锁模块，用于在所述当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，使飞行器进入等待起飞指令状态；

启动控制模块，用于在接收到起飞指令时，启动飞行器的动力装置，并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。

在其中一个实施例中，所述解锁模块当检测到当前倾斜角度小于45°且当前高度高于0.5米时，达到解锁条件。

在其中一个实施例中，还包括提示模块，所述提示模块当检测到当前倾斜角度大于45°和当前高度小于0.5米时，发出提示信息，并在当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时停止提示。

在其中一个实施例中，一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述控制无人机起飞方法的步骤。

在其中一个实施例中，一种无人机，包括存储器、处理器以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程序时实现所述的控制无人机起飞的方法。

上述控制无人机起飞的方法及装置、存储介质及无人机，进行以下步骤：接收遥控装置的连接指令，根据该连接指令与遥控装置建立连接；检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度；在所述当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，进入等待起飞指令状态；在接收到起飞指令时，启动飞行器的动力装置，并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。只需要飞行器的当前倾斜角度和垂直于地面的当前高度达到解锁条件，就能使飞行器解锁，接收起飞指令进入飞行状态，解决了无人机的地面起飞方式不能在任意的环境下起飞，并且有一个从地面到起飞目标高度的过程，起飞不方便的问题。

上述控制无人机起飞的方法，不需要处于绝对水平及放置在地面，只需要飞行器的倾斜角度控制在45°以内且垂直于地面的当前高度大于0.5米就可以解锁无人机；当飞行器没有达到起飞条件，会发出提示信息，以便于操控方对飞行器进行调整；在起飞前，对当前位置进行定位，当飞行器在进入飞行状态时，使飞行器起飞的后悬停在起飞前的位置，避免在起飞时受外力影响使飞行器超出控制范围。

附图说明

图1为本发明的一个实施例中控制无人机起飞方法的流程示意图；

图2为本发明的另一个实施例中控制无人机起飞方法的流程示意图；

图3为本发明的又一个实施例中控制无人机起飞方法的流程示意图；

图4为本发明的一个实施例中控制无人机起飞的装置结构示意图；

图5为本发明的另一个实施例中控制无人机起飞的装置结构示意图；

图6为本发明的一个实施例中控制无人机起飞方法的时序图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

将飞行器装入电池或者打开飞行器的电源开关，用手抓住无人机的飞行器的两端；将无人机的遥控装置装入电池或者打开遥控装置的电源开关，用无人机的遥控装置给飞行器发指令。

请参阅图1，一种控制无人机起飞的方法，应用于上文环境中的飞行器，包括以下步骤S110至步骤S116。

步骤S110，接收遥控装置的连接指令，根据该连接指令与遥控装置建立连接。

其中，接收遥控装置发送的连接指令，根据相应的连接指令与遥控装置建立连接。

具体地，遥控装置可以是智能移动终端、普通遥控器、手表等可以实现无线控制功能的装置。智能移动终端可以是手机、计算机设备等具有建立无线连接并能进行无线传输进行发送指令的控制终端。具体可以是设置智能移动终端的APP(APP是英文Application的简称，APP指智能手机的第三方应用程序)，飞行器上与遥控装置连接的可以是WiFi(WiFi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段)、蓝牙等可以实现无线通信的装置。

在本实施例中，以遥控装置为手机上安装的无人机遥控APP为例，以下将手机上安装的无人机遥控APP简称APP。接收APP发送的连接指令，根据相应的连接指令与APP建立连接。由于采用手机APP控制，节约成本，只需要在智能手机上面安装控制无人机的APP即可对飞行器进行控制，无需制作特别的无人机遥控器，使用手机APP只需要有智能手机即可，使用方便。

步骤S112，检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度。

在本实施例中，检测飞行器的当前倾斜角度及飞行器垂直于地面的当前高度。所述当前倾斜角度可以是在当前时刻相对于飞行器的机身在水平的基础上偏离水平位置的偏离角度；所述当前高度可以是在当前时刻飞行器与地面的垂直距离。

步骤S114，在所述当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，进入等待起飞指令状态。

其中，当前倾斜角度和当前高度在达到条件时解锁飞行器，才能使遥控装置对飞行器进行遥控。如果当前倾斜角度和当前高度没有达到解锁条件，发出提示信息，提示用户对飞行器的当前倾斜角度和当前高度进行调整，调整至达到解锁条件后，停止发出提示信息。所述提示信息可以是在APP界面上给出提示信息，提醒用户调整角度，还可以是飞行器装有未达到解锁条件的指示灯，当未达到解锁条件时指示灯灯亮，也可以是飞行器发出未达到解锁条件的提示声音等可以使用户知道飞行器没有达到解锁条件而进行调整的提示信息装置。

在一个实施例中，可以是在当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时判定达到解锁条件，并解锁飞行器，使得遥控装置可以对飞行器进行遥控。当前倾斜角度大于45°且当前高度小于0.5米时，判定未达到解锁条件，不能解锁飞行器，发出提示信息，提示用户对飞行器的当前倾斜角度和当前高度进行调整，当调整至当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米后，停止发出提示信息，解锁飞行器。这里的提示信息可以是在APP界面上给出提示信息，提醒用户调整角度。

步骤S116，在接收到起飞指令时，启动飞行器的动力装置，并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。

其中，在接收到起飞指令时启动飞行器的动力装置，飞行器的动力装置可以是安装在飞行器上的电机等可以产生动力的装置。并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。

具体地，在接收到起飞指令时启动电机，使飞行器的电机驱动螺旋桨转动产生推力，当推力达到能使飞行器克服重力悬浮在空中时，控制飞行器进入飞行状态。

在一个实施例中，在接收到起飞指令时启动飞行器的电机，使飞行器的电机驱动螺旋桨转动产生推力，经过多次实验记录得出2秒左右的时间推力达到能使飞行器克服重力悬浮在空中，控制飞行器进入飞行状态。

上述控制无人机起飞的方法，通过检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度；在所述一定的当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，使飞行器达到一定的当前倾斜角度和当前高度进行起飞，将飞行器放置在离地面0.5米以上的高度，飞行器的当前倾斜角度可以控制在45°以内，再进行起飞，相比于地面起飞，省去了飞行器在起飞时需要到达指定高度时才能起飞的过程，也无需使飞行器一定要保持机身水平的状态才能起飞，起飞简单方便。

请参阅图2，另一个实施例中控制无人机起飞方法，在上述图1所示的实施例的方法的基础上，还包括步骤S118：

步骤S118，当接收到起飞指令时，定位飞行器机身的当前水平位置及当前高度。

在本实施例中，当接收到起飞指令时，对当前水平位置及当前高度进行定位，并记录当前水平位置及当前高度。飞行器机身的定位及记录定位是由惯性传感器会采集飞行器当前的加速度和角速率，进行姿态解算，得到飞行器的姿态角，由光流传感器检测飞行器的当前水平位置，由气压计或超声波测距仪检测飞行器当前的高度。

请参阅图3，又一个实施例中控制无人机起飞方法还包括步骤S120：

步骤S120，控制飞行器调整机身的姿态和位置，使机身稳定在定位的所述当前高度和水平位置。

在一个实施例中，在控制飞行器进入飞行状态后，飞行器通过控制四个电机的转速来调整飞行器的姿态和位置，使飞行器稳定在当前的高度和水平位置。会根据飞行器进入飞行状态前所定的位置，飞行器进入飞行状态后回到飞行器进入飞行状态前的位置进行悬停，当飞行器在起飞时，不会因为外力的影响而对起飞的轨迹产生影响，即便在起飞时受到外力的推动，但还是会回到最初飞行器进入飞行状态前的位置，不会出现不能控制飞行器起飞轨迹的情况。

请参阅图4，在一个实施例中，提供了一种控制无人机起飞的方法，本方法应用的具体包括步骤S410至步骤S426：

当无人机接通电源(如装上电池或者打开电源开关)后，用户抓住无人机的两侧，使无人机距离地面有一定高度，进行以下步骤：

步骤S410，用户通过操作遥控装置，使遥控装置发送连接请求给飞行器，以与飞行器建立连接。

步骤S412，飞行器接收到该连接请求后，与遥控装置建立连接。飞行器与遥控装置之间的连接为无线连接，可以通过WiFi、蓝牙等各种可能的无线连接方式进行连接。

步骤S414，当飞行器与遥控装置连接成功后，遥控装置可以给出连接成功的提示信息，该连接成功的提示信息可以是任何可能的方式，以遥控装置是用以移动智能终端为例，该提示信息可以是语音提示、灯光提示、震动提示、冒泡信息提示等任何可能的提示方式。

步骤S416，飞行器通过惯性传感器持续检测飞行器当前的加速度和角速率，进行姿态解算，得到飞行器的姿态角，并通过光流传感器持续检测飞行器的当前水平位置，由气压计或超声波测距仪一直检测飞行器当前的高度。

步骤S418，当飞行器检测到当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时，解锁飞行器。这里的解锁飞行器，是指使得飞行器的电机等动力设备处于可操控的状态。当检测到当前倾斜角度大于45°且当前高度小于0.5米时，不能解锁飞行器，此时遥控装置或者飞行器发出提示信息，提示用户对飞行器的当前倾斜角度和当前高度进行调整，调整至当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米后，停止发出提示信息，解锁飞行器。

步骤S420，飞行器向遥控装置发送飞行器的各项参数，包括上述检测到的当前高度、当前倾斜角度、姿态角等信息。

步骤S422，在遥控装置接收到飞行器发送的各项参数后，在有显示界面的情况下，将这各项参数在遥控装置的显示界面上进行显示。遥控装置在接收到用户输入的指令后，向飞行器发送起飞指令。

步骤S424，飞行器接收到该起飞指令，启动飞行器的电机并定位当前的水平位置及当前高度，飞行器的电机驱动螺旋桨转动产生推力。

步骤S426，在间隔一段时间(如2秒左右)，推力达到能使飞行器克服重力悬浮在空中后，用户手放开飞行器，在放开飞行器后，飞行器悬浮在空中，根据接收到起飞指令时定位的水平位置及高度，使飞行器悬停在定位的位置。完成起飞过程，控制飞行器进入飞行状态。

对于上述的实施例，在飞行器起飞时，不需要飞行器一定要是水平于地面，只需要在不超过水平位置的45°的情况下，都可以进行起飞，对无人机起飞的条件没那么严格，对于操作者来说也无需有很大的技术要求。

在无人机启动电机后，只需要2秒就可以达到所需要的起飞所需的动力，省去了起飞到一定的起飞高度的过程。并且这种起飞方法不会因为外力在起飞时进行干扰，会利用起飞前手放开时的定位，手放开后自动回到放开前的位置，再进行飞行控制，在起飞时，飞行器往往处于不稳定状态，避免了飞行器受外力影响而不受控制的缺陷。

请参阅图5，一个实施例的控制无人机起飞装置，包括：连接模块510、检测模块512、解锁模块514、启动控制模块516。

连接模块510，用于接收遥控装置的连接指令，根据该连接指令与遥控装置建立连接。

其中，连接模块510接收遥控装置发送的连接指令，根据相应的连接指令与遥控装置建立连接。

具体地，遥控装置可以是智能移动终端、普通遥控器、手表等可以实现无线控制功能的装置。智能移动终端可以是手机、计算机设备等具有建立无线连接并能进行无线传输进行发送指令的控制终端。具体可以是设置智能移动终端的APP(APP是英文Application的简称，APP指智能手机的第三方应用程序)，飞行器上与遥控装置连接的可以是WiFi(WiFi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段)、蓝牙等可以实现无线通信的装置。

在本实施例中，以遥控装置为手机上安装的无人机遥控APP为例，以下将手机上安装的无人机遥控APP简称APP。接收APP发送的连接指令，根据相应的连接指令与APP建立连接。

检测模块512，用于检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度。

在一个实施例中，检测模块512检测飞行器的当前倾斜角度及飞行器垂直于地面的当前高度。所述当前倾斜角度可以是在当前时刻相对于飞行器的机身在水平的基础上偏离水平位置的偏离角度；所述当前高度可以是在当前时刻飞行器与地面的垂直距离。

解锁模块514，用于在所述当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，使飞行器进入等待起飞指令状态。

其中，解锁模块514在当前倾斜角度和当前高度在达到条件时解锁飞行器，才能使遥控装置对飞行器进行遥控。

在一个实施例中，解锁模块514在当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时达到解锁条件，解锁飞行器，才能使遥控装置对飞行器进行遥控。

启动控制模块516，用于在接收到起飞指令时，启动飞行器的动力装置，并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。

其中，启动控制模块516在接收到起飞指令时启动飞行器的动力装置，飞行器的动力装置可以是安装在飞行器上的电机等可以产生动力的装置。并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。

具体地，在接收到起飞指令时启动电机，使飞行器的电机驱动螺旋桨转动产生推力，当推力达到能使飞行器克服重力悬浮在空中时，控制飞行器进入飞行状态。

在一个实施例中，启动控制模块516在接收到起飞指令时启动飞行器的电机，使飞行器的电机驱动螺旋桨转动产生推力，经过多次实验记录得出2秒左右的时间推力达到能使飞行器克服重力悬浮在空中，控制飞行器进入飞行状态。

上述控制无人机起飞装置，通过检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度；在所述一定的当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，使飞行器达到一定的当前倾斜角度和当前高度进行起飞，将飞行器放置在离地面0.5米以上的高度，飞行器的当前倾斜角度可以控制在45°以内，再进行起飞，相比于地面起飞，省去了飞行器在起飞时需要到达指定高度时才能起飞的过程，也无需使飞行器一定要保持机身水平的状态才能起飞，起飞简单方便。

请参阅图6，另一实施例的控制无人机起飞装置，还包括提示模块518。

提示模块518，用于当检测到当前倾斜角度大于45°和当前高度小于0.5米时，发出提示信息，并在当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时停止提示。

其中，提示模块518在当前倾斜角度和当前高度没有达到解锁条件，发出提示信息，提示用户对飞行器的当前倾斜角度和当前高度进行调整，调整至达到解锁条件后，停止发出提示信息。所述提示信息可以是在APP界面上给出提示信息，提醒用户调整角度，还可以是飞行器装有未达到解锁条件的指示灯，当未达到解锁条件时指示灯灯亮，也可以是飞行器发出未达到解锁条件的提示声音等可以使用户知道飞行器没有达到解锁条件而进行调整的提示信息装置。

在本实施例中，提示模块518在当前倾斜角度大于45°且当前高度小于0.5米时，判定未达到解锁条件，不能解锁飞行器，发出提示信息，提示用户对飞行器的当前倾斜角度和当前高度进行调整，当调整至当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米后，停止发出提示信息，解锁飞行器。这里的提示信息可以是在APP界面上给出提示信息，提醒用户调整角度。

上述的装置，在飞行器的当前倾斜角度和当前高度没有达到解锁条件时进行提示，使用户知道是当前倾斜角度和当前高度没有达到解锁条件的问题，避免用户在不能使用时的具体问题。

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述控制无人机起飞方法的步骤。

一种无人机，包括控制装置及飞控系统，所述无人机执行实现所述控制无人机起飞方法的步骤，所述飞行器可以实现手持起飞，在飞行器起飞时，不需要飞行器一定要是水平于地面，只需要在不超过水平位置的45°的情况下，都可以进行起飞，对飞行器起飞的条件没那么严格，对于操作者来说也无需有很大的技术要求。在飞行器进入怠速状态，只需要2秒就可以达到所需要的起飞动力，省去了起飞的等待时间。

这种控制无人机起飞方法较地面起飞方式相比，优点是起飞方式更加吸引人、操作方便快捷、可以在任意高度直接起飞，省去了漫长的上升过程。最关键的是能使用光流传感器采集到的位置信息，无需摇杆控制就能使飞机达到稳定悬停的效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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)

1.一种控制无人机起飞的方法，其特征在于，包括：

接收遥控装置的连接指令，根据该连接指令与遥控装置建立连接；

检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度；

在所述当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，进入等待起飞指令状态；

在接收到起飞指令时，启动飞行器的动力装置，并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。

2.根据权利要求1所述的控制无人机起飞的方法，其特征在于，在所述当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时达到解锁条件。

3.根据权利要求1所述的控制无人机起飞的方法，其特征在于，在所述当前倾斜角度大于45°且当前高度小于0.5米时，发出提示信息，并在当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时停止提示。

4.根据权利要求1所述的控制无人机起飞的方法，其特征在于，还包括：当接收到起飞指令时，定位飞行器机身的当前水平位置及当前高度。

5.根据权利要求4所述的控制无人机起飞的方法，其特征在于，在控制飞行器进入飞行状态后，还包括步骤：控制飞行器调整机身的姿态和位置，使机身稳定在定位的所述当前高度和水平位置。

6.一种控制无人机起飞方法的装置，其特征在于，包括：

连接模块，用于接收遥控装置的连接指令，根据该连接指令与遥控装置建立连接；

检测模块，用于检测飞行器的当前倾斜角度及垂直于地面的当前高度；

解锁模块，用于在所述当前倾斜角度和当前高度达到解锁条件时解锁飞行器，使飞行器进入等待起飞指令状态；

启动控制模块，用于在接收到起飞指令时，启动飞行器的动力装置，并在达到动力起飞条件时，控制飞行器进入飞行状态。

7.根据权利要求6所述的控制无人机起飞方法的装置，其特征在于，所述解锁模块当检测到当前倾斜角度小于45°且当前高度高于0.5米时，判定达到解锁条件。

8.根据权利要求6所述的控制无人机起飞方法的装置，其特征在于，还包括提示模块，所述提示模块用于当检测到当前倾斜角度大于45°和当前高度小于0.5米时，发出提示信息，并在当前倾斜角度小于45°且当前高度大于0.5米时停止提示。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至5中任一项所述控制无人机起飞方法的步骤。

10.一种无人机，其特征在于，包括存储器、处理器以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程序时实现权利要求1-5任一项所述的控制无人机起飞的方法。