CN112799418A - 控制方法、装置、遥控设备及可读存储介质 - Google Patents

控制方法、装置、遥控设备及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提出一种控制方法、装置、遥控设备及可读存储介质，涉及控制技术领域。该方法包括：获得当前时刻遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离，第一位姿信息包括第一位置信息及第一姿态信息，第一姿态信息表示的方向指向目标点；根据第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息，该目标点信息用于确定目标点的目标位置；将目标点信息发送给被控设备，以使被控设备根据目标点信息确定目标位置，并根据目标位置运动。由此，无需用户进行过程控制操作，只需要用户确定目标点，然后通过目标控制替代现有的过程控制，即可使得被控设备运动至特定位置，该方式可以降低人员操作的复杂性，提高效率。

Description

控制方法、装置、遥控设备及可读存储介质
技术领域
本申请涉及控制技术领域，具体而言，涉及一种控制方法、装置、遥控设备及可读存储介质。
背景技术
当前用户对被控设备(比如，无人机)的手动控制主要以远程控制方式为主。在该远程控制方式中，用户主要通过无线信号直接控制被控设备前进、后退、左移、右移、旋转等，以使被控设备到达某个位置。通常情况下，这种方式需要用户进行多次操作，才能使被控设备运动到特定位置，由于操作复杂，因此控制难度大。
发明内容
本申请实施例提供了一种控制方法、装置、遥控设备及可读存储介质，其能够降低操作难度，提高执行效率。
本申请的实施例可以这样实现：
第一方面，本申请实施例提供一种控制方法，应用于遥控设备，所述方法包括：
获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离，其中，所述第一位姿信息包括第一位置信息及第一姿态信息，所述第一姿态信息表示的方向指向所述目标点；
根据所述第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息，其中，所述目标点信息用于确定所述目标点的目标位置；
将所述目标点信息发送给被控设备，以使所述被控设备根据所述目标点信息确定所述目标位置，并根据所述目标位置运动。
第二方面，本申请实施例提供一种控制方法，应用于控制系统，所述控制系统包括通信连接的遥控设备及被控设备，所述方法包括：
所述遥控设备获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离，其中，所述第一位姿信息包括第一位置信息及第一姿态信息，所述第一姿态信息表示的方向指向所述目标点；
所述遥控设备根据所述第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息，并将所述目标点信息发送给所述被控设备，其中，所述目标点信息用于确定所述目标点的目标位置；
所述被控设备根据所述目标点信息确定所述目标位置，并根据所述目标位置运动。
第三方面，本申请实施例提供一种控制装置，应用于遥控设备，所述装置包括：
第一获得模块，用于获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离，其中，所述第一位姿信息包括第一位置信息及第一姿态信息，所述第一姿态信息表示的方向指向所述目标点；
信息生成模块，用于根据所述第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息，其中，所述目标点信息用于确定所述目标点的目标位置；
发送模块，用于将所述目标点信息发送给被控设备，以使所述被控设备根据所述目标点信息确定所述目标位置，并根据所述目标位置运动。
第四方面，本申请实施例提供一种遥控设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现前述实施方式中任意一项所述的控制方法。
第五方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述实施方式中任意一项所述的控制方法。
本申请实施例提供的控制方法、装置、遥控设备及可读存储介质，在遥控设备指向选定的目标点时，获得此时遥控设备的第一位姿信息以及该遥控设备与目标点之间的第一距离，然后根据该第一位姿信息及第一距离生成用于确定目标点所在的目标位置的目标信息，并将该目标点信息发送给被控设备，使得被控设备确定出目标位置，并根据该目标位置运动。由此，将被控设备的自我控制能力与测量及遥控相结合，实现目标控制替换掉现有的过程控制，直接向被控设备发送用于确定目标点位置的目标点信息，整个控制过程变得可见即可得，从而达到降低控制难度、减少人员操作复杂性及提高效率的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的遥控系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的遥控设备的方框示意图；
图3为本申请实施例提供的控制方法的流程示意图之一；
图4为本申请实施例提供的控制方法的流程示意图之二；
图5为图4中步骤S110包括的子步骤的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种遥控设备的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的控制方法的流程示意图之三；
图8为本申请实施例提供的控制装置的方框示意图之一；
图9为本申请实施例提供的控制装置的方框示意图之二。
图标：100-遥控设备；110-存储器；120-处理器；130-通信单元；200-被控设备；300-控制装置；310-第二获得模块；320-第一获得模块；330-信息生成模块；340-发送模块。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
当前用户对被控设备的手动控制主要以远程控制方式为主。在该远程控制方式中，用户主要通过无线信号直接控制被控设备前进、后退、左移、右移、旋转等，以使被控设备到达某个位置。由此可知，远程控制方式是以人的控制思维为主导，通过遥控设备对被控设备的运动进行控制，从而使得被控设备到达特定位置。
而在此过程中，被控设备需要以自己的坐标系来完成运动，因而一个特定位置通常需要用户进行多次操作才能完成。并且，不同被控设备的遥控方式不同，用户并不能熟练掌握各种被控设备的遥控方式，由于导致会出现由于用户不清楚遥控方式导致控制难度大的情况。
比如，控制小车从A点运动到B点，需要多次控制小车前进、转向等，才能使得小车从A点运动至B点。而不同的小车，其运动特性不一样，需要用户多次练习，才能熟悉小车的运动特性(比如最小转弯半径)，进而进行熟练控制。
同时，目前用户在进行手动的远程控制时，主要是依靠人眼观察。随着人与被控设备之间距离的增加，用户的视觉分辨能力也随之下降，那么自然就会导致远程遥控方式对被控设备的控制精度会显著变差。
为了改善以上问题，本申请实施例提供了一种控制系统。请参照图1，图1为本申请实施例提供的遥控系统的示意图。所述控制系统可以包括通信连接的遥控设备100及被控设备200。所述遥控设备100，可以是遥控器或其他可以对被控设备200进行遥控的设备。所述被控设备200可以是，无人机、无人机或者机械臂等具有自我运动控制能力的设备。
所述遥控设备100在用户的操作下，可将用户选定的目标点6的目标点信息发送给被控设备200。其中，所述目标点信息用于确定出目标点6所在的目标位置。所述被控设备200根据该目标点信息确定出目标点6的具体位置，然后基于自身的局部自我运动控制能力根据该目标点6进行运动，从而达到特定位置。其中，所述特定位置与所述目标位置可以是一个位置，也可以是与所述目标位置相关的位置，比如，所述特定位置为距离所述目标位置一定高度的一个位置，具体可以根据实际需求设置。由此，控制过程所见即所得，降低了控制难度，并且可有效发挥被控设备200在局部路径或动作上的规化性能，提高了整体执行效率。
请参照图2，图2为本申请实施例提供的遥控设备100的方框示意图。所述遥控设备100可以包括存储器110、处理器120及通信单元130。所述存储器110、处理器120以及通信单元130各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
其中，存储器110用于存储程序或者数据。所述存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器120用于读/写存储器110中存储的数据或程序，并执行相应地功能。比如，存储器110中存储有控制装置300，所述控制装置300包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器110中的软件功能模块。所述处理器120通过运行存储在存储器110内的软件程序以及模块，如本申请实施例中的控制装置300，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本申请实施例中的控制方法。
通信单元130用于通过网络建立所述遥控设备100与其它通信终端(比如，被控设备200)之间的通信连接，并用于通过所述网络收发数据。
应当理解的是，图2所示的结构仅为遥控设备100的结构示意图，所述遥控设备100还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
请参照图3，图3为本申请实施例提供的控制方法的流程示意图之一。所述方法可应用于遥控设备100。下面对控制方法的具体流程进行详细阐述。所述控制方法可以包括步骤S120～步骤S140。
步骤S120，获得当前时刻所述遥控设备100的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离。
在本实施例中，用户可通过肉眼观察选定实体上的点作为目标点，并通过人机交互单元所包括的输入键向所述遥控设备100输入确认操作，以使所述遥控设备100确定所述目标点。其中，所述输入键可以是实体按键，也可以是非实体按键(比如，人机交互单元所包括的触摸屏中的输入框)。其中，所述目标点可以是地面上的点，也可以是其他物体(比如，树)上的点。
可选地，用户可直接通过肉眼观察，确定出目标点，然后控制所述遥控设备100指向该目标点，并通过向所述遥控设备100输入确认操作，从而完成确定目标点的操作。或者，所述遥控设备100上可以包括望远镜，用户通过该望远镜观察远处的环境，在用户输入确认操作时，可将望远镜的光学中心作为所述目标点。或者，可以将所述望远镜获得的每张图像或经过采样后的图像发送给所述遥控设备100的显示单元进行显示，用户可在显示的图像上进行选择操作，以选出目标点。当然可以理解的是，上述方式仅为举例说明，也可以通过其他方式确定所述目标点。
可选地，为了便于用户及其他未操作所述遥控设备100的用户进行观察，可使所述遥控设备100向所述目标点发送可视化信号。比如。所述遥控设备100发送指示光，该指示光的光斑与所述目标点重合。
在确定所述目标点后，所述遥控设备100可以通过任意方式获得当前时刻该遥控设备100的第一位姿信息、以及该遥控设备100与所述目标点之间的第一距离。所述第一位姿信息表示的位姿可以是绝对位姿，也可以是相对所述被控设备200的位姿，可以根据实际情况确定。其中，当前时刻表示在所述遥控设备100指向所述目标点时。
其中，所述第一位姿信息包括所述第一遥控设备100的第一位置信息及第一姿态信息。所述第一姿态信息用于描述所述遥控设备100指向所述目标点时的姿态，也即所述遥控设100指向所述目标点时的姿态角，即该第一姿态信息表示的方向指向了所述目标点；所述第一位置信息用于描述所述第一遥控设备100指向所述目标点时自身所在的位置。可选地，可以通过GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)、地磁、UWB、视觉、毫米波、IMU等方式获得所述第一位姿信息。
可选地，可以通过激光测距、毫米波测距、视觉等方式，获得在所述遥控设备100指向所述目标点时，所述遥控设备100与所述目标点之间的第一距离。
步骤S130，根据所述第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息。
在获得所述第一位姿信息及第一距离的情况下，可生成所述目标点信息。其中，所述目标点信息用于确定所述目标点的目标位置。可选地，所述遥控设备100可以根据预先配置的信息生成方式，生成所述目标点信息；也可以根据用户的输入操作生成所述目标点信息。其中，所述目标点信息中可以包括所述第一位姿信息及第一距离；或者，所述目标点信息中可以包括根据所述第一位姿信息及第一距离计算出的目标位置信息，所述目标位置信息用于描述所述目标点所在的目标位置。所述目标点信息中还可以包括其他信息，具体可以根据实际需求设置，比如，运动控制逻辑。
步骤S140，将所述目标点信息发送给被控设备200，以使所述被控设备200根据所述目标点信息确定所述目标位置，并根据所述目标位置运动。
在生成所述目标点信息的情况下，所述遥控设备100可将该目标点信息发送给所述被控设备200。若所述目标信息中包括所述第一位姿信息及第一距离，所述被控设备200则根据所述第一位姿信息及第一距离计算出所述目标位置信息，然后根据该目标位置信息对应的目标位置运动。由此，相当于根据起点、方向及距离，获得所述目标点的位置。该方式可以减少遥控设备100的计算量。
若所述目标信息中直接包括所述目标位置信息，所述被控设备200则可直接根据该目标位置信息对应的目标位置运动。由此，可减少所述被控设备200的处理过程，便于快速响应用户需求。
可选地，若所述目标点所在的目标位置即为用户期望所述被控设备200运动至的位置，则所述被控设备200在获得确定所述目标位置后，则可根据自身的位姿信息以及所述目标位置的目标位置信息，建立运动控制逻辑，自动运动至该目标点。
可选地，若所述目标点所在的目标位置不是用户期望所述被控设备200运动至的位置，而距离所述目标位置一定高度的一个位置才是用户期望所述被控设备200运动至的位置，所述被控设备200则可以根据所述目标电子的目标位置以及该高度，建立运动控制逻辑，自动运动至用户期望的位置。相较于用户通过肉眼观察，直接手动控制被控设备以前进、后退等方式运动，本方案在用户与被控设备200距离很远的情况下，依然可以保证控制精度，不会由于距离增加导致控制精度显著变差。
其中，上述高度可以是被控设备200中预先配置的；也可以是所述遥控设备100中预先配置并发送给所述被控设备200的，比如，将高度包括在所述目标点信息中发送给所述被控设备200；还可以是用户输入至所述遥控设备100，所述遥控设备100将接收的高度值发送给所述被控设备。比如，以遥控方式控制植保无人机，目标点为地面上的点，植物无人机实际作业位置是距离目标点一定高度的位置，该高度可以是根据植物无人机的作业情况预先在所述植物无人机中配置的。
可以理解的是，上述仅为举例说明，只要保证能够根据所述目标点的目标位置运动至用户期望的位置即可，具体方式可根据实际需求设置。
在实际应用时，若只期望所述被控设备200到达某个特定位置，所述遥控设备100可以向所述被控设备200发送与该特定位置对应的目标点的目标点信息，由此即可通过被控设备200的局部自我控制能力，到达该特定位置。
若期望所述被控设备200完成某个动作，用户可选定用于完成该动作的多个目标点，并将该多个目标点的目标点信息发送给所述被控设备200。所述被控设备200可根据该多个目标点信息表示的运动轨迹，进行运动，从而执行某一动作。
可以理解的是，所述遥控设备100可以每次只发送一个目标点的目标点信息，也可以发送多个目标点的目标点信息，具体可以根据实际需求确定。
当前随着传感器技术的进步，各类被控设备的智能化程度越来越高，很多被控设备具有了自我定位、避障等功率。在一定程度上，一定范围内被控设备局部自我运动控制的能力已经超过了人的控制能力，但被控设备对环境识别能力、目标解析的智能化能力与人相比，差距依然比较大。本申请实施例结合测量和遥控，将目标点的目标点信息发送给被控设备，使得被控设备通过自身的局部自我运动控制的能力根据该目标点信息对应的目标位置进行运动，从而到达用户期望的位置或者完成某个动作。由此，将被控设备的自我控制能力与测量、遥控结合，实现最终目标控制替代过程控制，直接向被控设备输出目标点信息，整个控制过程变得可见即可得，从而达到降低控制难度、减少人员操作复杂性、提高效率的目的；同时不会出现由于完全依赖被控设备的环境识别能力及目标解析能力导致的运动效果不佳的情况。
在一种可能的实施方式中，当所述遥控设备100及被控设备200在一定环境下具有自我定位功能或相对定位功能时，所述遥控设备100可通过自身包括的第一定位单元获得所述第一位姿信息，所述被控设备200可通过自身包括的第二定位单元获得第二位姿信息。其中，所述第二位姿信息用于描述所述被控设备200的位置及姿态。
在实际应用时，若所述遥控设备100及被控设备200所处环境具有定位系统(比如，基于RTK(Real-time kinematic，实时动态)的卫星定位系统，UWB(UWB-Ultra Wideband，超宽带)定位系统)，所述遥控设备100可指向所述目标点，并通过上述定位系统及自身的第一定位单元获得当前状态下的第一位姿信息，还可通过测量获得当前状态下所述遥控设备100与所述被控设备200之间的第一距离。所述遥控设备100可根据所述第一位姿信息及第一距离计算得到所述目标点的目标位置信息，然后将该目标位置信息包括在目标点信息中发送给所述被控设备200。所述被控设备可通过上述定位系统及自身的第二定位单元，获得自身此时的第二位姿信息，并根据第二位姿信息及第二位姿信息进行运动。
在另一种可能的实施方式中，当所述遥控设备100不具有自我定位功能、但具有位姿变化检测能力时，所述遥控设备100可通过自身包括的位姿变化检测单元获得自身的第一位姿信息、及所述被控设备200的第二位姿信息。其中，所述位姿变化检测单元用于检测所述遥控设备100的位姿变化。所述目标点信息中可以包括所述被控设备200的位姿描述信息，所述位姿描述信息用于描述所述被控设备200在所述当前时刻的位姿。所述位姿描述信息可以直接为所述第二位姿信息，也可以是用于计算得到所述第二位姿信息的信息，具体可以根据实际需求设置。可选地，所述位姿变化检测单元可以是，但不限于，IMU(Inertialmeasurement unit，惯性测量单元)等。
在本实施方式中，请参照图4，图4为本申请实施例提供的控制方法的流程示意图之二。在步骤S120之前，所述方法还可以包括步骤S110。
步骤S110，通过所述位姿变化检测单元获得所述位姿描述信息。
可根据所述位姿变化检测单元获得的位姿变化、以及在该位姿变化前后被控设备200的位置改变情况，获得所述位姿描述信息、以及所述遥控设备100的第一位姿信息。
请参照图5，图5为图4中步骤S110包括的子步骤的流程示意图。步骤S110可以包括子步骤S111～子步骤S113。
子步骤S111，在第一时刻，获得所述遥控设备100与位于第一位置的所述被控设备200之间的第二距离。
其中，在所述第一时刻，所述遥控设备100指向所述被控设备200。
子步骤S112，在第二时刻，获得所述遥控设备100与位于第二位置的所述被控设备200之间的第三距离，并通过所述位姿变化检测单元获得所述遥控设备100从所述第一时刻至所述第二时刻的位姿变化信息。
其中，所述第二时刻位于所述第一时刻之后，所述第二位置与所述第一位置为不同的位置，在所述第二时刻，所述遥控设备100指向所述被控设备200。
子步骤S113，根据所述第二距离、第三距离及位姿变化信息，得到所述位姿描述信息。
其中，所述位姿描述信息中可以包括所述第二距离、第三距离及位姿变化信息，也可以包括根据所述第二距离、第三距离及位姿变化信息计算出的第二位姿信息。在上述过程中，还可以根据通过所述位姿变化检测单元获得的所述第二时刻时的位姿变化信息及当前时刻的位姿变化信息，得到所述第一位姿信息。
下面以所述位姿描述信息中包括第二位姿信息为例，对上述信息获取过程以及使用过程进行具体说明。
在第一时刻T0，可将所述遥控设备100指向所述被控设备200，并获得在第一时刻T0时所述遥控设备100与所述被控设备200之间的第二距离。其中，在第一时刻T0，所述被控设备200位于所述第一位置。可以所述遥控设备100在第一时刻T0时的位置、姿态为坐标系原点，建立坐标系W0；并在坐标系W0下，根据所述遥控设备100在第一时刻T0时的位姿、所述第二距离，计算得到所述遥控设备100的坐标P1。
在第二时刻T1，遥控设备100可控制被控设备200运动至所述第二位置。也即，在第二时刻T1时，被控设备200已从所述第一位置运动至所述第二位置。遥控设备100可再次指向所述被控设备200，并获得在第二时刻T1时与所述被控设备200之间的第三距离，以及通过自身所包括的位姿变化检测单元获得所述遥控设备100从所述第一时刻T0至所述第二时刻T1的位姿变化信息。
所述遥控设备100可根据所述遥控设备100在第一时刻T0时的位姿、所述位姿变化信息，获得所述遥控设备100在所述第二时刻T1时的位姿。所述遥控设备100还可以根据所述遥控设备100在第一时刻T0时的位姿、所述位姿变化信息及所述第三距离，计算得到所述被控设备200在第二时刻T1时在坐标系W0下的坐标P2。
其中，用户可通过所述遥控设备100，控制所述被控设备200随机运动，以运动到作为随机点的第二位置。所述被控设备200在随机运动之前(也即，在第一时刻T0)，位于第一位置；在随机运动之后(也即，在第二时刻T1)，位于所述第二位置。
其中，在第一时刻T0与第二时刻T1，在使遥控设备100指向所述遥控设备100时，可以指向所述被控设备200的不同点，也可以指向所述被控设备200的同一点。比如，预先约定一个被控设备200上的点M0，作为在第一时刻T0与第二时刻T1所述遥控设备100所指向的点，从而保证后续获得第一位姿信息及第二位姿信息的准确性。
可以理解的是，若被控设备200为机械臂，期望机械臂的末端运动到某个位置，在第一时刻T0与第二时刻T1所述遥控设备100所指向的点均为被控设备200上的点M0时，后续根据测得的遥控设备100与点M0之间的距离，计算出的被控设备200在第二时刻T1的位姿信息即为该点M0的位姿信息；进而可根据机械臂各关节之间的相对位置，基于该点M0的位姿信息，确定出机械臂末端的位姿信息；后续机械臂可根据得到的自身的末端位姿信息及目标点信息，使得末端运动到特定位置。
所述遥控设备100可根据坐标P1、坐标P2以及被控设备200从P1运动到P2的运动方程，计算得到所述被控设备200在P2点时的位姿。其中，所述运动方程可以是所述遥控设备100从所述被控设备200处获得的。下面以二维运动平面为例，对获得所述被控设备200在P2点时的位姿的过程进行举例说明。对于多维计算原理相同。
被控设备200的坐标系为W1，根据P1点坐标将坐标系W1平移，使其坐标原点与坐标系W0的坐标原点重合。其中，假设：P1点在W0坐标系的坐标为P1(x1,y1)，在W1坐标系下的坐标为P1(xw1,yw1)，则平移W1坐标X方向(x1-xw1)、Y方向(y1-yw1)，从而使得坐标系W1与坐标系W0两个坐标系的坐标原点重合。
在平移后，W0与W1两个坐标系之间的夹角为θ，则从P1点运动到P2的运动方程可以表示为：x2＝x1+cosθ×vx×t，y2＝y1+sinθ×vy×t。此处由于是进行原理说明，因而使用了简易的线性方程，来代替复杂的实际运动方程；实际运动方程复杂，但都可以由以上简易的线性方程分解表示，因而可以作为原理性说明。其中，x1、y1为W0坐标系下P1点坐标，x2、y2为W0坐标系下P2点坐标，t表示被控设备的运动时间，vx、vy分别表示以W1坐标系为基准下在X、Y方向的运动速度。对于上述运动方程，只有θ是未知量，因而基于P1点和P2点的坐标可以求解出θ，即可定义其位姿。可根据该θ确定所述被控设备200在第二时刻T1时的姿态、根据所述被控设备200在第二时刻T1时的位置，从而确定所述被控设备200在第二时刻T1时的位姿信息。
在第三时刻T2，用户可将遥控设备100指向目标点N1。所述遥控设备100可通过所述位姿变化检测单元获得所述遥控设备100从第二时刻T1至第三时刻T2的位姿变化信息，并根据该第三时刻T2对应的位姿变化信息及在第二时刻T1时的位姿信息，确定所述遥控设备100在第三时刻T2时的位姿信息。由于第三时刻T2已指向了目标点N1，因此所述遥控设备100在第三时刻T2时的位姿信息相当于是所述第一位姿信息。
在第三时刻T2，在遥控设备100指向目标点N1时，所述遥控设备100还可以获得此时所述遥控设备100与目标点N1之间的距离，进而根据遥控设备100在第三时刻T2时的位姿信息、以及与目标点N1之间的距离，计算得到目标点N1的坐标。
在第二时刻T1至第三时刻T2，被控设备200未运动，因此，被控设备200在第三时刻T2时的位姿与第二时刻T1时的位姿无变化。所述遥控设备100可将目标点N1的坐标以及被控设备200在第三时刻T2时的位姿信息发送给所述被控设备200。所述被控设备200根据该目标点N1的坐标及自身的位姿，建立运动控制逻辑，自动运动至目标点N1或与目标点N1对应的特定位置。由此，可无法直接定位的情况下，可以使所述被控设备200运动到某个用户指定的位置。
若后续指定了新的目标点，则可以重复获得距离、位姿变化信息、以及求解被控设备200位姿，以使所述被控设备200运动到用户期望的定位置。比如，若后续在第四时刻T3指定了新的目标点N2，遥控设备100则可以根据自身在第四时刻T3所对应的位姿变化信息及在第三时刻T2时的位姿，确定在自身在第四时刻T3时的位姿信息。并获得在第四时刻T3指向新的目标点N2时，与新的目标点N2之间的距离，进而计算出新的目标点N2的坐标。所述遥控设备100还可以根据P2点坐标、N1点坐标及运动方程获得被控设备200在N1点时的位姿，进而将被控设备200在N1点时的位姿、新的目标点N2的坐标发送给所述被控设备200，以使所述被控设备200基于目标点N2进行运动。
请参照图6，图6为本申请实施例提供的一种遥控设备100的结构示意图。该遥控设备100用于通过遥控方式，控制植保无人机对特定区域进行植保。所述植保无人机上安装有基于RTK技术卫星定位系统，植保无人机无人机与遥控设备100之间以无线的方式进行通信。下面结合图6所示结构的遥控设备100，对上述控制方法进行举例说明。
如图6所示，该遥控设备100可以包括位姿单元、测量单元、人机交互单元、通信单元、数据处理单元及望远镜。所述数据处理单元与位姿单元、测量单元、人机交互单元及通信单元通信连接。其中，所述位姿单元具体由基于RTK技术的卫星定位模块(GNSS)完成，GNSS的接收天线可位于所述遥控设备100的两侧，用于提供遥控设备的位姿(即位置和姿态)。
用户可通过望远镜观察远处，以便用户选定目标点；在用户自己确定目标点的情况下，用户可使所述遥控设备100指向选定的目标点，然后通过人机交互单元输入确认操作，以使得所述遥控设备100确定目标点。其中，可将该望远镜的光学中心指向点作为目标点。望远镜也可以将远处的图像发送给人机交互单元进行显示，以便用户通过图像观察目标点及环境信息；进而根据用户通过人机交互输入的确认操作，确定出目标点。
在确定出目标点的情况下，可通过位姿单元获得所述遥控设备100指向所述目标点时，该遥控设备100的位姿信息，并通过测量单元获得此时所述遥控设备100与目标点之间的距离。其中，所述测量单元可通过激光测距技术，测量所述遥控设备100到所述目标点之间的距离。
为了便于用户观察，测量单元可同时发出指示光，指示光的光斑与目标点重合。其中，指示光与用于测量距离的激光可以是同一束光，也可以是不同频率的光源。在实际工作环境下，阳光比较强烈时，用户可通过佩戴带有滤光特性眼镜，来增强指示光与阳光之间的对比度，从而清楚观察指示光。其中，所述望远镜的光轴可与所述测量单元的激光测距的光轴可平行，以便远距离光学观察目标对准。
可选地，指示光指向的点可以是待选目标点，在发送指示光后，用户可通过再次输入确认操作或输入否定操作，以确定是否将该指示光指向的待选目标点作为后续植保无人机移动所使用的目标点。
数据处理单元可根据所述遥控设备100的位姿、与目标点之间的距离，计算出目标点的位置，并将目标点的位置发送给植保无人机。植保无人机可根据自身当前的位姿、目标点的位置及作业高度要求，进行移动，以对特定区域进行植保。
可选地，可使所述测量单元持续发出指示光，若用户对遥控设备100进行了移动，指示光则会指向不同的点。所述数据处理单元可根据每个点对应的遥控设备100的位姿及遥控设备与该点之间的距离，计算出该点的位置。用户可根据指示光位置，确定是否将其作为目标点的位置发送给植保无人机。若需要，则用户可通过按下确认键将该点的位置信息发送给所述植保无人机；或者长按确认键以将指示光指向的不同的点发送给所述植保无人机，该不同点确定了植保无人机需要运动的轨迹。
在利用植保无人机进行植保时，通过本申请实施例可在缺少地理信息支持时代替人工步行打点，或是控制无人机飞行打点，提升打点效率。
请参照图7，图7为本申请实施例提供的控制方法的流程示意图之三。所述控制方法可应用于所述控制系统。所述控制系统包括通信连接的遥控设备100及被控设备200。所述控制方法可以包括步骤S210～步骤S230。
步骤S210，所述遥控设备获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离。
其中，所述第一位姿信息包括第一位置信息及第一姿态信息，所述第一姿态信息表示的方向指向所述目标点。
步骤S220，所述遥控设备根据所述第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息，并将所述目标点信息发送给所述被控设备。
其中，所述目标点信息用于确定所述目标点的目标位置。
步骤S230，所述被控设备根据所述目标点信息确定所述目标位置，并根据所述目标位置运动。
可选地，关于图7所示控制方法的具体描述可以参照上文对应用于遥控设备100的控制方法的描述，在此不再赘述。可以理解的是，在图7所示的控制方法中，也可通过位姿变化检测单元获得需要的位姿信息。
为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种控制装置300的实现方式，可选地，该控制装置300可以采用上述图3所示的遥控设备100的器件结构。进一步地，请参照图8，图8为本申请实施例提供的控制装置300的方框示意图之一。需要说明的是，本实施例所提供的控制装置300，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。所述控制装置300可应用于所述遥控设备100。所述控制装置300可以包括：第一获得模块320、信息生成模块330及发送模块340。
所述第一获得模块320，用于获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离。其中，所述第一位姿信息包括第一位置信息及第一姿态信息，所述第一姿态信息表示的方向指向所述目标点。
所述信息生成模块330，用于根据所述第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息。其中，所述目标点信息用于确定所述目标点的目标位置。
所述发送模块340，用于将所述目标点信息发送给被控设备，以使所述被控设备根据所述目标点信息确定所述目标位置，并根据所述目标位置运动。
可选地，在本实施例中，所述遥控设备100中可以包括第一定位单元，所述第一获得模块320可通过所述第一定位单元获得所述第一位姿信息。
可选地，在本实施例中，所述遥控设备100中可以包括用于检测位姿变化的位姿变化检测单元，所述目标点信息包括所述被控设备的位姿描述信息，所述位姿描述信息用于描述所述被控设备在所述当前时刻的位姿。请参照图9，图9为本申请实施例提供的控制装置300的方框示意图之二。在本实施例中，所述控制装置300还可以包括第二获得模块310。
所述第二获得模块310，用于在获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离之前，通过所述位姿变化检测单元获得所述位姿描述信息。所述第一获得模块320，用于通过所述位姿变化检测单元获得所述第一位姿信息。
可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图2所示的存储器110中或固化于遥控设备100的操作系统(Operating System，OS)中，并可由图2中的处理器120执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的控制方法。
综上所述，本申请实施例提供一种控制方法、装置、遥控设备及可读存储介质，在遥控设备指向选定的目标点时，获得此时遥控设备的第一位姿信息以及该遥控设备与目标点之间的第一距离，然后根据该第一位姿信息及第一距离生成用于确定目标点所在的目标位置的目标信息，并将该目标点信息发送给被控设备，使得被控设备确定出目标位置，并根据该目标位置运动。由此，将被控设备的自我控制能力与测量及遥控相结合，实现目标控制替换掉现有的过程控制，直接向被控设备发送用于确定目标点位置的目标点信息，整个控制过程变得可见即可得，从而达到降低控制难度、减少人员操作复杂性及提高效率的目的。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，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，所述模块、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。也应当注意，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。
所述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所述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。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制方法，其特征在于，应用于遥控设备，所述方法包括：
获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离，其中，所述第一位姿信息包括第一位置信息及第一姿态信息，所述第一姿态信息表示的方向指向所述目标点；
根据所述第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息，其中，所述目标点信息用于确定所述目标点的目标位置；
将所述目标点信息发送给被控设备，以使所述被控设备根据所述目标点信息确定所述目标位置，并根据所述目标位置运动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遥控设备中包括第一定位单元，所述获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息，包括：
通过所述第一定位单元获得所述第一位姿信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遥控设备中包括用于检测位姿变化的位姿变化检测单元，所述目标点信息包括所述被控设备的位姿描述信息，所述位姿描述信息用于描述所述被控设备在所述当前时刻的位姿；
在获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离之前，所述方法还包括：
通过所述位姿变化检测单元获得所述位姿描述信息；
所述获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息，包括：
通过所述位姿变化检测单元获得所述第一位姿信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述通过所述位姿变化检测单元获得所述位姿描述信息，包括：
在第一时刻，获得所述遥控设备与位于第一位置的所述被控设备之间的第二距离，其中，在所述第一时刻，所述遥控设备指向所述被控设备；
在第二时刻，获得所述遥控设备与位于第二位置的所述被控设备之间的第三距离，并通过所述位姿变化检测单元获得所述遥控设备从所述第一时刻至所述第二时刻的位姿变化信息，其中，所述第二时刻位于所述第一时刻之后，所述第二位置与所述第一位置为不同的位置，在所述第二时刻，所述遥控设备指向所述被控设备；
根据所述第二距离、第三距离及位姿变化信息，得到所述位姿描述信息；
所述通过所述位姿变化检测单元获得所述第一位姿信息，包括：
根据通过所述位姿变化检测单元获得的所述第二时刻时的位姿变化信息及当前时刻的位姿变化信息，得到所述第一位姿信息。
5.一种控制方法，其特征在于，应用于控制系统，其特征在于，所述控制系统包括通信连接的遥控设备及被控设备，所述方法包括：
所述遥控设备获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离，其中，所述第一位姿信息包括第一位置信息及第一姿态信息，所述第一姿态信息表示的方向指向所述目标点；
所述遥控设备根据所述第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息，并将所述目标点信息发送给所述被控设备，其中，所述目标点信息用于确定所述目标点的目标位置；
所述被控设备根据所述目标点信息确定所述目标位置，并根据所述目标位置运动。
6.一种控制装置，其特征在于，应用于遥控设备，所述装置包括：
第一获得模块，用于获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离，其中，所述第一位姿信息包括第一位置信息及第一姿态信息，所述第一姿态信息表示的方向指向所述目标点；
信息生成模块，用于根据所述第一位姿信息及第一距离，生成目标点信息，其中，所述目标点信息用于确定所述目标点的目标位置；
发送模块，用于将所述目标点信息发送给被控设备，以使所述被控设备根据所述目标点信息确定所述目标位置，并根据所述目标位置运动。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述遥控设备中包括第一定位单元，所述第一获得模块通过所述第一定位单元获得所述第一位姿信息。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述遥控设备中包括用于检测位姿变化的位姿变化检测单元，所述目标点信息包括所述被控设备的位姿描述信息，所述位姿描述信息用于描述所述被控设备在所述当前时刻的位姿；所述装置还包括第二获得模块，
所述第二获得模块，用于在获得当前时刻所述遥控设备的第一位姿信息及与选定的目标点之间的第一距离之前，通过所述位姿变化检测单元获得所述位姿描述信息；
所述第一获得模块，用于通过所述位姿变化检测单元获得所述第一位姿信息。
9.一种遥控设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现权利要求1-4中任意一项所述的控制方法。
10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任意一项所述的控制方法。
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