CN112180962A - 无人机的飞行控制方法及装置、电子设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种无人机的飞行控制方法及装置、电子设备、存储介质;该方法包括接收遥控器发送的云台控制指令;将所述云台控制指令映射为机身控制指令;按照所述机身控制指令,控制机身跟随云台运动。从而让无人机跟随云台的运动趋势而运动,无需单独控制机身,用户只需关注云台动态拍摄效果,从而云台控制周期及响应速度变快,此种新型的控制方式,可以更好的实现无人机云台跟随运动目标景物和提升第一视角飞行的效果。
Description
技术领域
本申请涉及无人机技术领域,特别涉及一种无人机的飞行控制方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质。
背景技术
在航拍领域,无人机拍摄以其成本小、机动灵活等优点而得到广泛应用。
一直以来,无人机机身与云台都是分开控制;FPV(First Person View,第一人称主视角)无人机虽然是第一视角,但其实也是通过云台锁定无人机机头来实现;为了解决FPV的效果问题,支持FPV的无人机为了保证效果都较小,以减少惯性提高响应;现有针对目标物体的自动跟随是靠无人机视觉系统实现,但受限于无人机的速度,受限于拍摄的角度。
发明内容
本申请实施例提供了无人机的飞行控制方法,用以提高跟踪拍摄效果。
本申请实施例提供了一种无人机的飞行控制方法,包括:
接收遥控器发送的云台控制指令;
将所述云台控制指令映射为机身控制指令;
按照所述机身控制指令,控制机身跟随云台运动。
在一实施例中,在将所述云台控制指令映射为机身控制指令之前,所述方法还包括:
将云台轴向运动与机身水平运动相耦合。
在一实施例中,所述将所述云台控制指令映射为机身控制指令,包括:
将云台偏航控制指令映射为机身偏航控制指令。
在一实施例中,所述将所述云台控制指令映射为机身控制指令,包括:
将云台俯仰控制指令映射为机身俯仰控制指令。
在一实施例中,所述将所述云台控制指令映射为机身控制指令,包括:
将云台横滚控制指令映射为机身横滚控制指令。
在一实施例中,所述方法还包括:
接收所述遥控器发送的升降及前后运动控制指令;
按照所述升降及前后运动控制指令,控制机身起飞、降落、前进或后退。
在一实施例中,所述方法还包括:
当检测到与障碍物距离小于阈值时,控制机身执行紧急刹车或避障动作。
本申请实施例还提供了一种无人机的飞行控制装置,包括:
指令接收模块,用于接收遥控器发送的云台控制指令;
指令转换模块,用于将所述云台控制指令映射为机身控制指令;
运动控制模块,用于按照所述机身控制指令,控制机身跟随云台运动。
本申请实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行上述无人机的飞行控制方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序可由处理器执行以完成上述无人机的飞行控制方法。
本申请实施例提供的技术方案,无人机接收到遥控器发送的云台控制指令后;可以将云台控制指令映射为机身控制指令;按照所述机身控制指令,控制机身跟随云台运动。从而让无人机跟随云台的运动趋势而运动,无需单独控制机身,用户只需关注云台动态拍摄效果,从而云台控制周期及响应速度变快,此种新型的控制方式,可以更好的实现无人机云台跟随运动目标景物和提升第一视角飞行的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请一实施例提供的无人机的飞行控制方法的应用场景示意图;
图2是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的无人机的飞行控制方法的流程示意图;
图4是偏航、横滚和俯仰的方向示意图;
图5是本申请另一实施例提供的无人机的飞行控制方法的流程示意图;
图6是本申请实施例提供的无人机的飞行控制装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1为本申请实施例提供的无人机的飞行控制方法的应用场景示意图。如图1所示,该应用场景包括遥控器11、无人机10、智能手机12。遥控器11与无人机10进行无线通信,智能手机12和遥控器11进行无线通信。无人机10可分为机身和云台,云台搭载摄像机,进行图像采集。以往,机身和云台分开控制,遥控器11向无人机10发送机身控制命令,机身控制命令用于对机身进行航向、俯仰、横滚的控制;遥控器11向无人机10发送云台控制命令,云台控制命令用于对云台进行航向、俯仰、横滚的控制。
而本申请实施例提供的无人机10的飞行控制方法,遥控器11向无人机10发送云台控制命令,无人机10接收到遥控器11发送的云台控制指令后;可以将云台控制指令映射为机身控制指令;按照所述机身控制指令,控制机身跟随云台运动。也就是说,让无人机10跟随云台的运动趋势而运动,从而无需单独控制机身,用户只需关注云台动态拍摄效果,而不需要考虑机身关于6个自由度的控制。云台控制周期及响应速度较快,此种新型的控制方式,可以更好的实现无人机10云台跟随运动目标景物和提升第一视角飞行的效果。
图2是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备100可以是无人机10,也可以是无人机10内部模块。该电子设备100可以用于执行本申请实施例提供的飞行控制方法。如图2所示,该电子设备100包括:一个或多个处理器102、一个或多个存储处理器102可执行指令的存储器104。其中,所述处理器102被配置为执行本申请下述实施例提供的无人机的飞行控制方法。
所述处理器102可以是包含中央处理单元(CPU)、图像处理单元(GPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元的设备,可以对所述电子设备100中的其它组件的数据进行处理,还可以控制所述电子设备100中的其它组件以执行期望的功能。
所述存储器104可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器102可以运行所述程序指令,以实现下文所述的飞行控制方法。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据,例如所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。
在一实施例中,图2所示电子设备100还可以包括输入装置106、输出装置108以及数据采集装置110,这些组件通过总线系统112和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意,图2所示的电子设备100的组件和结构只是示例性的,而非限制性的,根据需要,所述电子设备也可以具有其他组件和结构。
所述输入装置106可以是用户用来输入指令的装置,例如开机启动按键。所述输出装置108可以向外部(例如,用户)输出各种信息(例如,图像或声音),例如可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。所述数据采集装置110可以采集对象的图像,并且将所采集的图像存储在所述存储器104中以供其它组件使用。示例性地,该数据采集装置110可以为摄像头。
在一实施例中,用于实现本申请实施例的飞行控制方法的示例电子设备中的各器件可以集成设置,也可以分散设置,诸如将处理器102、存储器104、输入装置106和输出装置108集成设置于一体,而将数据采集装置110分离设置。
图3是本申请实施例提供的无人机的飞行控制方法的流程示意图,如图3所示,该方法包括:步骤S310-步骤S330。
步骤S310:接收遥控器发送的云台控制指令。
在一实施例中,无人机拍摄的图像可以回传到智能手机进行显示,用户可以根据拍摄的图像,操作遥控器,从而向无人机发送云台控制指令,改变摄像头的拍摄姿态,以求达到更好的拍摄效果。
三轴云台可以控制三个轴的俯仰、横滚和偏航,故云台控制指令可以包括对云台俯仰角的控制,云台横滚角的控制以及对云台偏航角的控制中的至少一种。
将云台轴向运动与机身水平运动相耦合。也就是说,云台在三轴的运动与机身在三轴的运动相关联,云台在三轴的运动与机身在三轴的运动保持一致,由此,对云台的控制指令,又可以作为对机身的控制指令。
步骤S320:将所述云台控制指令映射为机身控制指令。
其中,云台控制指令可以分为云台偏航控制指令、云台俯仰控制指令以及云台横滚控制指令。机身控制指令可以分为机身偏航控制指令、机身俯仰控制指令以及机身横滚控制指令。
其中,将云台偏航控制指令可以映射为机身偏航控制指令,将云台俯仰控制指令可以映射为机身俯仰控制指令。将云台横滚控制指令可以映射为机身横滚控制指令。如图4所示,机身偏航控制指令用于控制机身的偏航角。机身横滚控制指令用于控制机身的横滚角。机身俯仰控制指令用于控制机身的俯仰角。举例来说,当云台横滚轴为负时,机身向左做水平飞行;云台横滚轴为正时,机身向右做水平运动。
步骤S330:按照所述机身控制指令,控制机身跟随云台运动。
根据由云台控制指令获得的机身控制指令,按照此机身控制指令,可以实现机身6个自由度的控制。机身跟随云台的运动趋势而运动,可以实现机身的自动控制,由此可以释放用户的双手,用户只需关注云台拍摄及跟随效果,无需再操控摇杆控制飞行姿态,可以使对云台的控制更加高效,精准,实现目标的快速跟踪。消除了无人机依靠视觉系统进行目标检测、目标跟踪时,计算资源及目标运行速度对目标跟踪的限制。提升了拍摄者尤其是专注于动态物体航拍,追踪的体验。
在一实施例中,本申请实施例提供的无人机的飞行控制方法还包括:接收所述遥控器发送的升降及前后运动控制指令;按照所述升降及前后运动控制指令,控制机身起飞、降落、前进或后退。
其中,遥控器可以设置起飞按键、降落按键、前进按键和后退按键。升降及前后运动控制指令可以包括起飞指令、降落指令、前进指令和后退指令,分别用于控制机身起飞、降落、前进和后退。当用户点击遥控器的指定按键时,遥控器可以向无人机发送该按键对应的控制指令。
在无人机开启后,遥控器可以先向无人机发送起飞指令、前进指令等。之后再将云台控制指令转换为机身控制指令。在需要降落时,遥控器向无人机发送降落指令。
在一实施例中,本申请实施例提供的无人机的飞行控制方法还包括:当检测到与障碍物距离小于阈值时,控制机身执行紧急刹车或避障动作。
其中,图像中拍摄的物体,均可认为是障碍物。智能手机可以接收无人机回传的图像,并利用视觉算法判断障碍物与无人机的距离,在距离小于阈值时,智能手机可以向遥控器发送信号,遥控器可以向无人机发送紧急刹车指令,从而控制机身执行紧急刹车动作。紧急刹车动作可以是停止向前运动。
在一实施例中,如果智能手机根据图像分析得到障碍物周边无其他障碍物,智能手机可以向遥控器发送绕行指令,遥控器可以将绕行指令发送到无人机,从而无人机根据绕行指令执行避障动作。避障动作可以是从障碍物左侧、右侧或上方飞过。
图5是本申请实施例提供的无人机的飞行控制方法的流程示意图,如图5所示,该方法包括以下步骤S501-步骤S504。
步骤S501:无人机接收遥控器发送的升降控制指令;
步骤S502:无人机接收遥控器发送的云台控制指令;
步骤S503:将云台控制指令,转换为对机身的航向控制、横滚控制或俯仰控制;
步骤S504:如果遇到紧急事件(如障碍物),采取紧急刹车或避障动作。
下述为本申请装置实施例,可以用于执行本申请上述无人机的飞行控制方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请基于无人机的飞行控制方法实施例。
图6为本申请一实施例示出的无人机的飞行控制装置的框图,如图6所示,该装置包括:依次连接的指令接收模块610、指令转换模块620以及运动控制模块630。
指令接收模块610,用于接收遥控器发送的云台控制指令。
指令转换模块620,用于将所述云台控制指令映射为机身控制指令。
运动控制模块630,用于按照所述机身控制指令,控制机身跟随云台运动。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述无人机的飞行控制方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (10)
1.一种无人机的飞行控制方法,其特征在于,包括:
接收遥控器发送的云台控制指令;
将所述云台控制指令映射为机身控制指令;
按照所述机身控制指令,控制机身跟随云台运动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在将所述云台控制指令映射为机身控制指令之前,所述方法还包括:
将云台轴向运动与机身水平运动相耦合。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述云台控制指令映射为机身控制指令,包括:
将云台偏航控制指令映射为机身偏航控制指令。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述云台控制指令映射为机身控制指令,包括:
将云台俯仰控制指令映射为机身俯仰控制指令。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述云台控制指令映射为机身控制指令,包括:
将云台横滚控制指令映射为机身横滚控制指令。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收所述遥控器发送的升降及前后运动控制指令;
按照所述升降及前后运动控制指令,控制机身起飞、降落、前进或后退。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当检测到与障碍物距离小于阈值时,控制机身执行紧急刹车或避障动作。
8.一种无人机的飞行控制装置,其特征在于,包括:
指令接收模块,用于接收遥控器发送的云台控制指令;
指令转换模块,用于将所述云台控制指令映射为机身控制指令;
运动控制模块,用于按照所述机身控制指令,控制机身跟随云台运动。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行权利要求1-7任意一项所述的无人机的飞行控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序可由处理器执行以完成权利要求1-7任意一项所述的无人机的飞行控制方法。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210105 |
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