CN114667255A - 用于确定无人机中异常安装的螺旋桨的方法和设备 - Google Patents

用于确定无人机中异常安装的螺旋桨的方法和设备 Download PDF

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CN114667255A CN201980102147.2A CN201980102147A CN114667255A CN 114667255 A CN114667255 A CN 114667255A CN 201980102147 A CN201980102147 A CN 201980102147A CN 114667255 A CN114667255 A CN 114667255A
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Abstract

一种用于无人机的方法，包括：生成控制无人机的多个电机的控制信号，每一个电机被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个。多个螺旋桨被配置为分别安装在多个电机上。控制信号包括空转控制信号或起飞控制信号中的至少一个。所述方法还包括：基于控制信号控制多个电机运行；当多个电机响应控制信号运行时，获取无人机的状态信息；以及根据状态信息确定多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。

Description

用于确定无人机中异常安装的螺旋桨的方法和设备
技术领域
本公开涉及无人机技术，并且更具体地，涉及一种用于确定无人机中异常安装的一个或多个螺旋桨的方法和设备。
背景技术
为了防止因电机/致动器功能异常而引起的起飞失败，一些无人机在其电机上配置标识符，以提醒用户将相应的螺旋桨正确安装到电机上。例如，圆形标志可以印在无人机的一些电机上，只有带有圆形标志的螺旋桨才能安装在这些电机上，以实现正确的安装。但是，这种配置仅起提醒作用并且在很大程度上取决于用户对无人机的熟悉程度。用户仍可能将螺旋桨安装到不匹配的电机上，并导致无人机运行失败。现有技术没有提供主动检测螺旋桨是否正确安装的策略。因此，需要开发一种用于智能检测无人机中异常安装的螺旋桨的技术。
发明内容
根据本公开，提供一种用于无人机的方法。所述方法包括：生成控制所述无人机的多个电机的控制信号，每一个电机被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个。所述多个螺旋桨被配置为分别安装在所述多个电机上。所述控制信号包括空转控制信号或起飞控制信号中的至少一个。所述方法还包括：基于所述控制信号控制所述多个电机运行；当所述多个电机响应所述控制信号运行时，获取所述无人机的状态信息；以及根据所述状态信息确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
仍根据本公开，提供一种用于无人机的设备。所述设备包括存储器和耦合至所述存储器的处理器。所述处理器被配置为：生成控制所述无人机的多个电机的控制信号，每一个电机被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个。所述多个螺旋桨被配置为分别安装在所述多个电机上。所述控制信号包括空转控制信号或起飞控制信号中的至少一个。所述处理器还被配置为：基于所述控制信号控制所述多个电机运行；当所述多个电机响应所述控制信号运行时，获取所述无人机的状态信息；以及根据所述状态信息确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
仍根据本公开，提供一种用于无人机的方法。所述方法包括：在所述无人机起飞之前，生成控制所述无人机的多个电机的控制信号，每一个电机被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个。所述多个螺旋桨被配置为分别安装在所述多个电机上。所述方法还包括：基于所述控制信号控制所述多个电机运行；当所述多个电机响应所述控制信号运行时，获取所述无人机的状态信息；以及根据所述状态信息确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
仍根据本公开，提供一种用于无人机的设备。所述设备包括存储器和耦合至所述存储器的处理器。所述处理器被配置为：在所述无人机起飞之前，生成控制所述无人机的多个电机的控制信号，每一个电机被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个。所述多个螺旋桨被配置为分别安装在所述多个电机上。所述处理器还被配置为：基于所述控制信号控制所述多个电机运行；当所述多个电机响应所述控制信号运行时，获取所述无人机的状态信息；以及根据所述状态信息确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
附图说明
图1A是示出根据本公开的示例性实施例的运行环境的示意图；
图1B是根据本公开的示例性实施例的无人机的示意性框图；
图2是示出根据本公开的示例性实施例的计算装置的示意性框图；
图3A是根据本公开的示例性实施例的另一无人机的示意性框图；
图3B是根据本公开的示例性实施例的另一无人机的示意性框图；
图4是图示根据本公开的示例性实施例的无人机中执行安全保护措施的过程的流程图；
图5是图示根据本公开的示例性实施例的确定异常安装的螺旋桨的过程的流程图；
图6A图示根据本公开的示例性实施例的控制信号随时间变化的图；
图6B图示当一个或多个螺旋桨异常安装时与图6A所示的控制信号相关的水平姿态角随时间变化的图；
图7A图示根据本公开的示例性实施例的实验中记录的控制信号随时间变化的图；以及
图7B为实验结果，它图示：响应于图7A所示的控制信号，在多种螺旋桨安装情况下水平姿态角随时间的变化。
具体实施方式
在下文中，根据本公开的实施例将会用参考附图来描述，这些附图是仅用于示例性目的的示例，并且无意限制本公开的范围。在可能的情况下，在附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。
无人机(UAV)包括被配置为安装在相应电机上的多个螺旋桨。在操作无人机运动之前，用户可以在无人机上装设/安装多个螺旋桨。多个螺旋桨的一部分或全部可能异常安装。如本文所表述，异常安装的螺旋桨可以指：电机上没有螺旋桨，螺旋桨没有牢固/适当地拧紧在相应电机上，和/或螺旋桨没有按预期的旋转方向/朝向安装。异常安装的一个或多个螺旋桨会损坏无人机的运行安全并损害用户体验。本公开提供一种用于确定无人机中异常安装的一个或多个螺旋桨的方法和设备，从而促进无人机的安全运行并确保用户的安全。
图1A是示出根据本公开的示例性实施例的运行环境的示意性框图。如图1A所示，无人机100可以与遥控110无线通信。遥控110可以是与无人机110耦合的遥控器，或者是具有可以控制无人机100的应用程序(app)的终端设备。例如，终端设备可以是智能手机、平板电脑、游戏装置等。无人机102可以携带照相机1022。无人机100的安全信息，例如安装异常通知，可以被发送到遥控110，并显示在耦合至遥控110的屏幕上。如本文所表述，耦合至遥控110的屏幕可以指：嵌入遥控110的屏幕，和/或可操作地连接到遥控110的显示装置的屏幕。例如，所述显示装置可以是智能手机或平板电脑。所述无人机100可以从所述遥控110接收并执行运行命令(例如，起飞指令)。所述无人机100的机载和/或外接的一个或多个处理器(例如，无人机100上的处理器和/或遥控110中的处理器)被配置为：当检测到至少一个异常安装的螺旋桨时，例如，通过确定多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装而对无人机的飞行控制系统执行安全保护逻辑，并进入安全模式。
图1B是根据本公开的示例性实施例的无人机的示意性框图。如图1B所示，无人机100可以包括感测系统102、推进系统104、通信电路106和机载控制器108。
所述推进系统104可以被配置为使所述无人机100能够执行期望的运动(例如，响应于来自所述机载控制器108和/或所述遥控110的控制信号)，例如从地面上起飞或降落在地面上，上升/下降到特定高度等。所述推进系统104可以包括任何合适的螺旋桨、桨叶、转子、电机、引擎等中的一个或多个，以使得无人机100能够运动。所述通信电路106可以被配置为与遥控110建立无线通信并执行数据传输。所发送的数据可以包括感测数据和/或控制数据。机载控制器108可以被配置为控制无人机100上的一个或多个部件(例如，电机、指示灯等)(例如，基于对来自感测系统102的感测数据的分析)或与无人机100通信的外部装置的运行。
感测系统102可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器可以感测无人机100的空间位置、速度和/或加速度(例如，无人机100相对于三个旋转自由度(例如俯仰、偏航和横滚)的姿态)。传感器的示例可以包括但不限于：位置传感器(例如，全球定位系统(GPS)传感器，支持位置三角测量法的运动设备发射机)，图像传感器(例如，能够检测可见光、红外光和/或紫外光的成像设备，例如相机)，距离传感器(例如，超声传感器、激光雷达、飞行时间相机)，惯性传感器(例如，加速度计、陀螺仪、惯性测量单元)，高度传感器，压力传感器(例如气压计)，音频传感器(例如麦克风)或场传感器(例如磁力计、电磁传感器)。感测系统102中可以包括任何合适数量的传感器和/或传感器的组合。由感测系统102收集和/或分析的感测数据可以用于控制无人机100的空间位置、速度和/或朝向(例如，通过使用合适的处理单元，例如机载控制器108和/或遥控110)。
图2是示出根据本公开的示例性实施例的计算装置200的示意框图。计算装置200可以实施在无人机100和/或遥控110中，并且可以被配置为执行根据本公开的用于检测异常安装的螺旋桨并用于执行安全运行逻辑的方法。如图2所示，计算装置200包括至少一个处理器204、至少一个存储介质202和至少一个收发器206。根据本公开，至少一个处理器204、至少一个存储介质202和至少一个收发器206可以是单独的装置，或者它们中的任意两个或更多个可以集成在一个装置中。
至少一个存储介质202可以包括非瞬态计算机可读存储介质，例如随机存取存储器、只读存储器、闪存、易失存储器、硬盘存储器或光学介质。耦合至至少一个处理器204的至少一个存储介质202可以被配置为存储指令和/或数据。例如，至少一个存储介质202可以被配置为存储由惯性测量单元收集的数据，用于执行异常安装的螺旋桨检测过程的计算机可执行指令等。
至少一个处理器204可以包括任何合适的硬件处理器，例如微处理器、微控制器、中央处理单元、网络处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或其他可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑装置、分立硬件部件。至少一个存储介质202存储计算机程序代码，当所述计算机程序代码由至少一个处理器204执行时，控制至少一个处理器204和/或至少一个收发器206执行根据本公开的用于检测异常安装的螺旋桨的方法和/或用于实施安全运行逻辑的方法，例如下面描述的示例性方法之一。在一些实施例中，计算机程序代码还控制至少一个处理器204执行如上所述的可由无人机和/或遥控执行的部分或全部功能，其中每一个功能可以是计算设备200的一个示例。
至少一个收发器206由至少一个处理器204控制，以向另一个装置传送数据和/或从另一个装置接收数据。至少一个收发器206可以包括适合有线和/或无线通信的任意数量的发射器和/或接收器。收发器206可以包括一个或多个天线，用于在任何支持的频率通道上进行无线通信。
在一些实施例中，计算装置200还可以包括显示器。显示器可以包括一个或多个屏幕，用于显示计算装置200中的内容或由另一个装置传输的内容，例如，显示关于一个或多个异常安装的螺旋桨的提醒说明，显示请求用户输入飞行控制命令的图形用户界面等。在一些实施例中，显示器可以是被配置为接收用户的触摸输入/手势的触摸屏显示器。在一些实施例中，计算设备200可以包括其他I/O(输入/输出)设备，例如操纵杆、控制面板、扬声器、指示灯等。在运行中，计算装置200可以执行本文公开的用于检测异常安装的螺旋桨的方法。
图3A是根据本公开的示例性实施例的另一无人机300的示意性框图。无人机300可以与图1A和图1B中所示的无人机100相同。如图3A所示，示例性的无人机300可以包括飞行控制系统302和多个致动器304。飞行控制系统302可以包括飞行传感器3022、飞行任务管理模块3024和安全保护模块3026。飞行传感器3022可以是图1B中所示的感测系统102的至少一部分。飞行传感器3022可以包括例如惯性测量单元、罗盘、气压计等传感器。可以基于飞行传感器3022收集的信息获取无人机的姿态和高度信息。飞行任务管理模块3024被配置为管理无人机的飞行任务和飞行状态，例如当接收到空转控制信号时启动电机以空转速度运行，当接收到起飞控制信号时启动起飞程序，确定无人机的当前飞行状态(例如，空转、起飞、在空中)等。本文所表述的空转速度是指：当所有螺旋桨正确安装时，未产生足够的动力让无人机升空的电机速度。在一些实施例中，飞行任务管理模块3024可以由图1B中所示的控制器108执行。
每一个致动器304可以包括电机、螺旋桨和/或电调(ESC)。如本文所使用的致动器是指负责使无人机运动(例如使无人机起飞、在空中飞行和降落)的部件。致动器304可以是图1B中所示的推进系统104的至少一部分。电调被配置为接收来自飞行控制系统302的控制信号/命令，并基于接收到的控制信号控制其相应电机的速度。电调还可以监测电机的状态信息(例如，电机的速度和电流)，并将电机的状态信息发送到飞行控制系统302。
图3B是根据本公开的示例性实施例的另一无人机300的示意性框图。每一个螺旋桨被配置为安装在其对应的电机上，并在电机旋转时产生向上的推力/力。顺时针旋转的螺旋桨(例如，螺旋桨3041)指的是设计成在顺时针方向旋转时产生向上的力的螺旋桨。类似地，逆时针旋转的螺旋桨(例如，螺旋桨3042)是指设计成在逆时针方向旋转时产生向上的力的螺旋桨。通常，为了平衡无人机中致动器的扭力，一些电机(例如，电机3044)被配置为驱动其对应的螺旋桨(例如，螺旋桨3042)沿逆时针方向旋转，一些其它电机(例如，电机3043)被配置为驱动其对应的螺旋桨(例如，螺旋桨3041)沿顺时针方向旋转。通常，通过将螺旋桨按预定方向(例如，顺时针或逆时针)旋转/拧紧到无人机上的接收结构来将螺旋桨安装在无人机上。如本文所使用的，沿异常或相反的方向安装或拧紧，指的是螺旋桨以与预定方向相反的方向安装或拧紧。即，当顺时针旋转的螺旋桨安装在顺时针旋转的电机上时，被认为是正确固定/装设的。如果螺旋桨反向安装，即螺旋桨及其对应的电机的旋转方向不同，则认为螺旋桨异常安装，并且其对应的电机可能会驱动螺旋桨产生向下的力。通常，位于对称位置的电机具有相同的旋转方向，其螺旋桨应以相同的旋转方向安装。
如果所有螺旋桨都按照它们的预定旋转方向正确装设，则认为螺旋桨的装设模式为正常模式。如果部分或全部螺旋桨未安装，没有牢固/适当地拧紧，和/或没有按照预定旋转方向装设，则认为螺旋桨装设模式为不正常模式。无人机具有一个或多个异常安装的螺旋桨的情况有多种，包括：(1)部分螺旋桨未装设，通常会导致无人机翻转(rollover)；(2)相邻的螺旋桨沿与正确方向相反的方向被拧紧(即相邻的螺旋桨为反向安装的螺旋桨)，通常会导致无人机翻转；(3)所有螺旋桨沿错误的方向被装设，或位于对称位置的螺旋桨沿错误的方向被装设，通常会导致无人机旋转缓慢和/或螺旋桨旋转过快。
多旋翼无人机由于其一个或多个致动器304的异常而在起飞过程中容易失败。可能的原因包括：用户未正确装设一个或多个螺旋桨，至少一个螺旋桨损坏或破损，至少一个螺旋桨没有足够拧紧并且在电机开始运行时被抛出；至少一个电调功能异常，至少一个电机故障，一个或多个螺旋桨在旋转时撞到障碍物/物体等。当起飞过程失败时，无人机可能翻转或旋转并损坏无人机本身和伤害用户。表1描述了可能由一个或多个异常安装的螺旋桨造成的多种损坏等级。如本文中所使用的，损坏等级可用于描述特定事件对用户安全或无人机安全造成的损坏程度。
表1异常安装的螺旋桨可能造成的损坏
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在没有防止用户错误安装螺旋桨的防误操作方案的情况下，损坏等级往往为4级至6级。为了防止可能的损坏和降低由不正确安装的螺旋桨造成的损坏等级，本公开的无人机300还包括安全保护模块3026，所述安全保护模块执行防误操作方案，该防误操作方案防止用户不正确安装螺旋桨，在用户或无人机发生实质性损坏之前激活安全模式，以降低损坏等级。安全保护模块3026可以被配置为从无人机的其他部件接收各种信息，例如从飞行任务管理模块3024接收飞行状态信息(例如任务阶段描述信息)，从飞行传感器2022接收传感器数据，从相应的电调接收致动器304相关的信息(例如电机的速度和电流)等。安全保护模块3026还被配置为：基于接收到的信息监测无人机的安全性，基于接收到的信息判断致动器304是否异常运行(例如判断螺旋桨是否异常安装)，当检测到潜在的或遭受的损坏时及时执行保护策略，特别是当无人机处于空转状态和/或执行起飞程序时。当检测到潜在的或遭受的损坏时，安全保护模块3026还被配置为控制无人机进入安全模式，包括：请求飞行任务管理模块中止当前程序(例如，起飞程序)，终止电机的运行，和/或生成提醒信息以显示在交互式用户界面(例如，在遥控110)。在一些实施例中，安全保护模块3026可以由图1B中所示的控制器108执行。
安全保护模块3026可以被配置为执行软件防误操作方案，从而为无人机的起飞过程提供层层保护。保护方案可以包括，例如，当电机启动时，检测螺旋桨安装异常，及时关闭无人机(例如关闭电机)；当无人机起飞失败时，关闭无人机；当无人机即将翻转时，立即关闭无人机，以最小化二次损坏；当意外撞上障碍物/物体(例如导致电机停转)或已经发生翻转事件时，立即关闭无人机，以最小化二次损坏。即，停机保护可在检测到以下情况时发生：在螺旋桨启动阶段异常安装的螺旋桨，起飞失败，翻转，和/或电机停转。
在一些实施例中，螺旋桨启动过程可以包括自紧步骤。例如，当无人机的控制器激活对应于螺旋桨的电机时，执行两个电机加减速序列，使得在这些过程中可以自动拧紧自紧螺旋桨。当所有螺旋桨都正确安装时，无人机在螺旋桨启动过程中可以保持稳定。当一部分螺旋桨未安装或相邻螺旋桨反向安装时，无人机的姿态可以随着电机速度变化的改变而发生变化。因此，基于惯性测量单元的姿态信息和加速器信息(例如，指向致动器304的速度控制信号)之间的相关性，安全保护模块3026可以检测到螺旋桨安装异常。此外，当部分螺旋桨未安装时，来自电调的信息可以指示出相应电机处没有负载，从而判断螺旋桨安装异常，以将损坏降低到1级。
在一些实施例中，如果部分螺旋桨未安装或相邻螺旋桨反向安装，当无人机空转或即将起飞时，无人机的姿态信息可以指示出翻转倾向。在翻转的早期阶段，安全保护模块3026可以请求自动关闭，从而将损坏从6级降低到3-4级。
在一些实施例中，如果处于对称位置的螺旋桨或者所有螺旋桨都是反向安装，则来自电调和惯性测量单元的信息可能没有用处，当接收到起飞指令时，无人机无法成功离地。一旦执行起飞程序，如果无人机在预设时间段内没有起飞，安全保护模块3026可以检测到异常安装的螺旋桨。
图4是示出根据本公开的示例性实施例的在无人机中执行安全保护措施的过程400的流程图。过程400可以由图1A和图1B中所示的无人机100和/或图3A中所示的无人机300(例如，安全保护模块3026)执行。
如图4所示，确定无人机的当前飞行任务阶段信息(S402)。不同的飞行任务阶段可能需要不同的安全监测策略/方案。在一些实施例中，飞行任务管理模块3024可以将飞行任务阶段信息发送给安全保护模块3026。
此外，可以收集电机状态信息和传感器数据(S404)。在一些实施例中，所有电机的电机状态信息可以由其对应的电调发送至安全保护模块3026。电机状态信息可以包括电机速度和/或流过电机的电流。传感器数据可以由飞行传感器3022(例如惯性测量单元)收集，还可以发送到安全保护模块3026。传感器数据可以包括无人机的姿态信息和高度信息。
可以基于传感器数据或电机状态信息中的至少一个，使用与当前飞行任务阶段信息对应的安全监测方案来检测运行异常(S406)。运行异常可能是由一个或多个不正确安装的螺旋桨和其他原因造成的，例如致动器没有螺旋桨；致动器的螺旋桨装设不正确；在致动器的螺旋桨附近出现障碍物；致动器电机故障；致动器电调故障；由于软件问题，来自无人机控制系统的错误命令；无人机的一个或多个传感器发生故障；或用户的不正确操作。此外，一个或多个螺旋桨可能以不同的方式被错误地安装。因此，在不同的飞行任务阶段出现不同类型的运行异常。无人机(例如，安全保护模块3026)可以存储多个安全监测方案，每一个方案对应于一个飞行状态阶段。
例如，无人机的起飞过程可以分为四个阶段：阶段1是从接收到启动电机的命令的时刻至所有电机被启动时的时刻；阶段2是从所有电机被启动的时刻至刚好接收到起飞命令前的时刻(例如，当电机处于空转状态时)；阶段3是从接收到起飞命令(例如，从遥控110或飞行任务管理模块3024)的时刻至刚好无人机离开地面前的时刻(即，当电机开始加速直到产生足够的上升动力使无人机从地面升起时，速度大于空转速度)；阶段4是从无人机离开地面的时刻到无人机达到指定高度的时刻。因此，在本实施例中，步骤S402中确定的当前飞行任务阶段信息可以是上述四个阶段中的任意一个。此外，与上述四个阶段对应的安全监测方案(下文简称“方案”)可以包括以下内容。
在第1阶段：所述方案包括：对与起飞任务相关的部件和功能进行自我诊断，如果检测到任何异常，则拒绝执行电机启动指令并进入安全模式。与起飞任务相关的部件和功能可以包括传感器的状态以及电调和电机的状态。
所述方案还包括监测电机启动过程，当部分或全部电机启动异常时，进入安全模式。在一个实施例中，为电机预定义最低速度。当一个或多个电机的转动/旋转速度低于最低速度时，确定电机启动异常。这种异常可能是由安装在异常电机上的螺旋桨在电机运行时撞到物体引起的。在另一个实施例中，为电机预定义最高速度。当一个或多个电机的转动/旋转速度大于最高速度时，确定电机启动异常。这种异常可能是由于没有螺旋桨安装在异常电机上并且电机是在无负载的情况下运行引起的。在另一个实施例中，为电调预定义最大电流。当一个电调的电流大于预定义的最大电流时，确定电机启动异常。这种异常可能是由于电机停转引起的。
所述方案还包括监测无人机的全局状态信息，例如无人机的姿态和高度，当全局状态异常时，进入安全模式。例如，当无人机的姿态不在合理范围内并且出现翻转倾向时，或者当电机高速运行并且无人机在没有接收到起飞命令的情况下就直接起飞时，确定全局状态异常。
在第2阶段：所述方案可以包括对与起飞任务相关的部件和功能进行自我诊断，如果检测到任何异常状态，则关闭电机进入安全模式。
所述方案还包括为电机产生激励信号，监测致动器和整个无人机的状态，当出现异常时进入安全模式。激励信号可以理解为遵循特定规则/规律的指令序列。例如，激励信号可以是具有锯齿状的指令序列并且可以输入到致动器中。在激励信号的影响下，电机可以经历轻微的加速和减速过程，而不会导致无人机升空。在一些实施例中，螺旋桨启动和自紧式过程可以在第2阶段(例如，响应于激励信号)实现。
通过监测电机的状态信息和无人机的全局信息，可以检测一个或多个螺旋桨的异常安装。具体而言，作为对激励信号的正常响应，电机的速度应随着指令的幅值增加而增加，并随着指令的幅值减少而减少。当施加同一激励信号时，同型号的电机的运行信息(例如速度和/或电流)应相似，且不超过一定的阈值。在加速和减速过程中，无人机的姿态和/或速度不指示翻转倾向。监测无人机的姿态和电机的指令顺序之间的相关系数。当相关系数超过预设阈值时，认为无人机表现出翻转倾向。该方法可用于检测安装方向与预期/正确方向相反的螺旋桨，以及检测未安装螺旋桨或损坏的螺旋桨。
在第3阶段：所述方案可以包括自我诊断与起飞任务相关的部件和功能，如果检测到任何异常状态，则关闭电机进入安全模式。所述方案还可以包括预定义最大起飞持续时间；如果在最大起飞持续时间过后无人机未能起飞，则中止起飞程序，并进入安全模式。这种异常可能是由所有螺旋桨反向安装，或位于对称位置的螺旋桨反向安装引起的。所述方案还可以包括监测无人机的状态是否与控制命令一致，如果不一致，则进入安全模式。例如，如果无人机的当前姿态角超过预设的最大角度、当前飞行速度超过预设的最大速度、姿态角变化率超过预设的最大姿态角变化率(例如，无人机可能倾向于翻倒)，则认为是异常的。
在第4阶段，所述方案可包括：确定无人机的当前状态信息是否在预设正常范围内，如果不在，则进入安全模式。预设正常范围可以包括一个或多个最大姿态角、最大加速度、最大目的地高度。所述方案还可以包括：监测无人机的环境因素，并且例如当风强度超过最大允许风强度、致动器的控制裕度超过最大控制量时确定异常发生。
响应于检测到运行异常，无人机可以进入安全模式(S408)。安全模式可以包括中止当前的飞行任务程序，关闭电机，和/或通过交互式用户界面提醒用户有关异常情况。
本公开的方法充分利用无人机的任务阶段状态信息、致动器的信息和无人机自身的传感器信息，全面监测无人机的起飞过程是否正常，并对可能或已经发生的起飞异常采取及时的保护策略，从而提升用户体验，减少设备损失/损坏。
图5是示出根据本公开的示例性实施例的确定异常安装的螺旋桨的过程500的流程图。所述过程500可以由图1A和图1B中所示的无人机100和/或图3A中所示的无人机300(例如，安全保护模块3026)执行。
如图5所示，可以生成控制无人机的多个电机的控制信号(S502)。多个电机中的每一个被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个。多个螺旋桨被配置为分别安装在多个电机上。控制信号可以在无人机起飞之前生成。所述控制信号可以包括空转控制信号或起飞控制信号中的至少一个。本文所使用的空转控制信号指：当所有螺旋桨正确安装时，控制电机以不产生足够动力使无人机升空的速度旋转的信号。所述控制信号旨在给电机提供主动激励刺激，通过分析无人机对刺激的响应，可以检测出螺旋桨安装异常。在一些实施例中，可以在基于用户输入由遥控110给出无人机激活指令(例如，启动电机在空转状态下运行)或起飞指令之后生成所述控制信号。在一些实施例中，可以在起飞程序的第2阶段生成所述控制信号。
基于所述控制信号控制多个电机运行(S504)。在一些实施例中，多个电机可以被控制为以相同的速度运行。所述速度可以是恒定的速度，例如空转速度。可选地，所述速度可以基于控制信号的幅值被加速或减速。换句话说，所述控制信号可以被配置为控制多个电机中的每一个根据相同的预设速度变化模式运行，例如依次加速和减速。在一些实施例中，所述控制信号可以是锯齿波信号或三角波信号。在一些实施例中，所述控制信号可以控制每一个电机根据重复的加减速序列运行。
此外，当多个电机响应于所述控制信号运行时，获取无人机的状态信息(S506)。所述无人机的状态信息可以包括，例如，多个电机的速度信息、多个电机的电流信息、无人机的姿态信息、无人机的高度信息、无人机的位置信息等。所述无人机的状态信息可以由无人机的各个部件收集，例如惯性测量单元传感器、位置传感器、其对应电机的电调等。
可以根据所述状态信息确定多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装(S508)。在一个实施例中，当所述控制信号控制多个电机中的每一个以相同的恒定速度(例如空转速度)运行时，可以将电机的速度信息(例如从多个电调接收到的速度信息)进行相互比较，或者与预设阈值进行比较。当多个电机中的一个电机的速度等于或大于预设的速度阈值时，或者当多个电机中的一个电机的速度明显大于其他电机的速度时，可以确定所述一个电机未安装螺旋桨(例如，导致电机在无负载的情况下运行从而显示较高的速度)。
在一个实施例中，当所述控制信号控制多个电机中的每一个根据预设速度变化模式运行时，无人机的姿态变化(例如，从惯性测量单元接收)与速度变化强烈相关，这指示出无人机由于一个或多个异常安装的螺旋桨而倾向于翻转。可选地，无人机的姿态变化大于预设的变化阈值也可能指示一个或多个异常安装的螺旋桨。在一些实施例中，水平姿态角可以是俯仰角、偏航角、横滚角或其组合。
图6A图示根据本公开的示例性实施例的控制信号随时间变化的图。图6B图示当一个或多个螺旋桨异常安装时与图6A中所示的控制信号相关的水平姿态角随时间变化的图。在时刻tk，无人机的水平姿态角用qk表示，指向电机的控制信号用uk表示，所有电机输出的水平扭力之和用Tk表示。Qk＝{qk-N+1，qk-N+2，...，qk-1，qk}表示最近N个时刻的水平姿态角序列。Uk＝{uk-N+1，uk-N+2，...，uk-1，uk}表示最近N个时刻内指向电机的控制信号的幅值序列。在确定一个或多个螺旋桨是否异常安装的过程中，控制信号(例如，激励信号/指令的序列)可以同时发送给所有电机。换句话说，在同一时间戳，发送给所有电机的控制信号是相同的。控制信号可以包括依次增大的幅值以及随后的依次减小的幅值。如图6A所示，控制信号(例如，输出到电机的采样激励信号)从0开始，uk沿时间轴逐渐增加，并在时刻Ta处达到最大幅值，然后逐渐减小，并在时刻T处达到最小幅值(例如，0)。这样的趋势在下一个周期内重复。Umax小于无人机上升所需的信号幅值，以保证无人机在地面上并且无人机不会起飞的时候进行激励和自诊断过程。
在一些实施例中，所述无人机为四旋翼机。根据四旋翼机的对称特性，当所有螺旋桨正常安装时，如果每一个电机接收到相同的控制信号，它们的水平扭力Tk之和趋于零。在无人机不对称的情况下，可以利用控制分配算法来计算适合每一个电机的控制信号，使所有电机产生的水平扭力之和的理论值为零。因此，当所有螺旋桨正确安装时，无人机不会倾向于翻转。但是，如果一个或多个螺旋桨安装不正确(例如逆时针旋转的螺旋桨安装在顺时针旋转的电机上，或者电机未安装螺旋桨)，则在激励信号的控制下，各电机产生的综合水平扭力将不再趋于为零。当综合水平扭力足够大时，无人机根据控制信号可能会出现明显的晃动运动，即无人机的水平姿态角根据激励信号有明显的波动，理论上如图6B所示。当水平姿态与控制信号之间的相关性实质上大于常规设置时，可以确定一个或多个螺旋桨安装异常。
基于所述分析，在一些实施例中，在无人机起飞前，可以生成具有图6A所示模式的所有电机的激励控制信号。记录最近N个时刻的控制信号的时序Uk。最近N次记录的水平姿态信息形成水平姿态信息的时序Qk。Qk的方差被计算并表示为D(Qk)，Uk的方差被计算并表示为D(Uk)。可选地，D(Uk)被证实大于预设的方差阈值，以确保控制信号(即系列激励信号)成功生成。D(Qk)与方差阈值进行比较。D(Qk)大于方差阈值指示出无人机的水平姿态变化大，并且无人机表现出明显的晃动。
此外，将控制信号序列Uk与水平姿态角序列Qk之间的协方差表示为COV(Qk，Uk)。控制信号序列的方差与水平姿态角序列的方差之间的相关系数可以用下式计算：
Figure BDA0003636316180000151
如果ρk大于预设的系数阈值，则确定无人机的晃动或摇摆与激振信号强相关，从而指示一个或多个螺旋桨安装不正确。
可以理解的是，可以通过计算激励信号Qk和水平姿态角Uk的其他类型的变换来获取相关系数ρk，即f(Qk)和g(Uk)，并且可以通过确定相关系数是否大于相应的阈值来获取螺旋桨的安装正确性。
图7A图示根据本公开的示例性实施例的实验中记录的控制信号随时间变化的图。图7B为实验结果，它图示：响应于图7A所示的控制信号，在多种螺旋桨安装情况下水平姿态角随时间的变化。如图7B所示，以相同的竖直比例绘制了显示水平姿态随时间(x轴)变化的5条曲线。5条曲线从上到下分别表示在以下情况下响应于相同的激励信号水平姿态随时间的变化：两个相邻的螺旋桨都反向安装、两个相邻的电机都未安装螺旋桨、一个电机未安装螺旋桨、一个电机反向安装螺旋桨、所有螺旋桨都正确安装。显然，当所有螺旋桨都正确安装时，水平姿态是稳定的，不会随时间的推移有明显的变化。当一个或多个螺旋桨未正确安装时，水平姿态都与激励信号的幅值变化强相关。因此，通过评估姿态信息(例如由无人机的惯性测量单元收集)以及姿态信息与激励信号之间的相关性，可以在无人机起飞前及时发现一个或多个螺旋桨的异常安装。
在一个实施例中，当控制信号控制多个电机中的每一个加速到相同的速度(例如起飞所需的速度)时，无人机的状态信息(例如高度信息、位置信息)可以指示出无人机是否成功起飞。当无人机起飞失败时(例如，预设持续时间后高度或位置保持不变)，判断螺旋桨安装异常。在当电机以空转速度运行时未检测到异常但无人机起飞失败的情况下，这种情况可能指示：位于对称位置的电机的螺旋桨安装朝向不正确，或多个电机中的全部电机的螺旋桨安装朝向不正确。
本公开的方法整合了致动器的信息、飞行传感器的信息和飞行任务管理模块的信息，建立了一套完整的保护逻辑，进一步提高了无人机的安全性，尤其是在起飞过程中的安全性。通过在无人机起飞前对电机进行激励，监测过程成为主动过程而不是被动过程，可以实现对致动器更全面的监测。基于电调的状态和整个机器的状态，可以在造成进一步的损坏之前及时检测出螺旋桨的异常安装。不同于单个电调只监测其自身电机的状态，安全保护模块可以配置成比较所有电调的信息。通过所有电调的全面信息，安全保护模块可以实现对不同电调和电机之间的差异检测，进一步提高了安全保护。换句话说，可以通过评估电调的反馈信息之间的差异来检测致动器的异常状态。此外，利用无人机的状态信息(飞行阶段、姿态、高度等)来评估无人机的翻转倾向，进一步提高无人机运行的安全性。在起飞过程中基于飞行阶段信息制定不同的致动器监测方案和保护策略。
本公开的方法和设备提供了一种整体保护方案，所述方案对于没有部件保护功能(例如电调自检测功能、螺旋桨安装的机械防误操作机制等)的无人机特别有用。另外，本公开的方法和设备还可以提供对非致动器因素(例如能量损失原因、传感器故障等)引起的起飞失败的保护。
可以以任何合适的顺序或序列来执行或实行与所述方法的实施例相关联的附图中所示的过程，该顺序或序列不限于附图中所示且如上所述的顺序和序列。例如，取决于所涉及的功能，两个连续的过程可以在适当的地方基本同时执行或者并行执行以减少等待时间和处理时间，或者以与图中所示相反的顺序执行。
此外，根据需要，可以以与图中所示的方式不同的方式耦合图中与设备实施例相关联的部件。可以省略某些部件，并可以添加其他部件。
通过考虑本公开的实施例的说明书和实践，本公开的其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。意图是，说明书和示例仅被认为是示例性的，并且不限制本公开的范围，本公开的真实范围和精神由所附权利要求书指示。

Claims (88)

1.一种用于无人机的方法，包括：
生成控制所述无人机的多个电机的控制信号，每一个电机被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个，所述多个螺旋桨被配置为安装在所述多个电机上，所述控制信号包括空转控制信号或起飞控制信号中的至少一个；
基于所述控制信号控制所述多个电机运行；
当所述多个电机响应所述控制信号运行时，获取所述无人机的状态信息；以及
根据所述状态信息确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装，生成并输出安装异常通知。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，输出安装异常通知包括：
根据预设模式点亮所述无人机上的信号指示器。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，输出安装异常通知包括：
将所述安装异常通知发送至控制终端进行展示，所述控制终端连接至所述无人机。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装，终止所述多个电机的运行。
6.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述控制信号被配置为驱动所述多个电机以相同的速度运行。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述无人机的状态信息包括以下至少之一：所述多个电机的速度信息，所述多个电机的电流信息，所述无人机的姿态信息，所述无人机的高度信息，或所述无人机的位置信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
所述多个电机中的一个或多个没有螺旋桨，所述多个电机中的部分电机的螺旋桨安装朝向不正确，或所述多个电机中的全部电机的螺旋桨安装朝向不正确。
9.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述控制信号包括第一空转控制信号，所述第一空转控制信号控制所述多个电机中的每一个以恒定速度运行；
所述状态信息包括所述多个电机的速度信息；以及
确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：根据所述多个电机的速度信息，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：
响应于确定所述多个电机中的一个的速度等于或大于预设速度阈值，确定所述多个电机中的一个未安装螺旋桨。
11.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述控制信号包括第二空转控制信号，所述第二空转控制信号控制所述多个电机中的每一个根据预设速度变化模式运行；
所述状态信息包括所述无人机的姿态信息；以及
确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：根据所述无人机的姿态信息，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
所述预设速度变化模式包括加减速序列。
13.根据权利要求12所述的方法，其中：
所述第二空转控制信号包括以下至少之一：锯齿波信号或三角波信号。
14.根据权利要求12所述的方法，其中：
所述预设速度变化模式包括多个加减速序列。
15.根据权利要求11所述的方法，其中：
所述姿态信息包括以下至少之一：俯仰姿态，横滚姿态，或偏航姿态。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：
确定所述姿态信息与所述第二空转控制信号之间的相关系数；以及
当所述相关系数大于预设系数阈值时，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：
根据在所述多个电机响应所述第二空转控制信号运行时收集到的姿态信息，确定所述无人机的姿态变化；以及
当所述无人机的姿态变化大于预设变化阈值时，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
所述多个电机中的一个或多个没有螺旋桨，或所述多个电机中的部分电机的螺旋桨安装朝向不正确。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制信号包括起飞控制信号，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：
根据所述状态信息确定所述无人机是否成功起飞；以及
响应于确定所述无人机起飞失败，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
位于对称位置的电机的螺旋桨安装朝向不正确，或所述多个电机中的全部电机的螺旋桨安装朝向不正确。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述无人机的状态信息包括以下至少之一：所述无人机的高度信息，或所述无人机的位置信息。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，确定所述无人机是否成功起飞包括：
根据所述状态信息确定所述无人机是否在预设时间段内成功起飞。
23.一种用于无人机的设备，包括：
存储器；以及
耦合至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为：
生成控制所述无人机的多个电机的控制信号，每一个电机被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个，所述多个螺旋桨被配置为安装在所述多个电机上，所述控制信号包括空转控制信号或起飞控制信号中的至少一个；
基于所述控制信号控制所述多个电机运行；
当所述多个电机响应所述控制信号运行时，获取所述无人机的状态信息；以及
根据所述状态信息确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
24.根据权利要求23所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
响应于确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装，生成并输出安装异常通知。
25.根据权利要求24所述的设备，其中，当输出安装异常通知时，所述处理器还被配置为：
根据预设模式点亮所述无人机上的信号指示器。
26.根据权利要求24所述的设备，其中，当输出安装异常通知时，所述处理器还被配置为：
将所述安装异常通知发送至控制终端进行展示，所述控制终端连接至所述无人机。
27.根据权利要求23所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
响应于确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装，终止所述多个电机的运行。
28.根据权利要求23所述的设备，其中：
所述控制信号被配置为驱动所述多个电机以相同的速度运行。
29.根据权利要求23所述的设备，其中：
所述无人机的状态信息包括以下至少之一：所述多个电机的速度信息，所述多个电机的电流信息，所述无人机的姿态信息，所述无人机的高度信息，或所述无人机的位置信息。
30.根据权利要求23所述的设备，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
所述多个电机中的一个或多个没有螺旋桨，所述多个电机中的部分电机的螺旋桨安装朝向不正确，或所述多个电机中的全部电机的螺旋桨安装朝向不正确。
31.根据权利要求23所述的设备，其中：
所述控制信号包括第一空转控制信号，所述第一空转控制信号控制所述多个电机中的每一个以恒定速度运行；
所述状态信息包括所述多个电机的速度信息；以及
所述处理器还被配置为：根据所述多个电机的速度信息，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
32.根据权利要求31所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
响应于确定所述多个电机中的一个的速度等于或大于预设速度阈值，确定所述多个电机中的一个未安装螺旋桨。
33.根据权利要求23所述的设备，其中：
所述控制信号包括第二空转控制信号，所述第二空转控制信号控制所述多个电机中的每一个根据预设速度变化模式运行；
所述状态信息包括所述无人机的姿态信息；以及
所述处理器还被配置为：根据所述无人机的姿态信息，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
34.根据权利要求33所述的设备，其中：
所述预设速度变化模式包括加减速序列。
35.根据权利要求34所述的设备，其中：
所述第二空转控制信号包括以下至少之一：锯齿波信号或三角波信号。
36.根据权利要求34所述的设备，其中：
所述预设速度变化模式包括多个加减速序列。
37.根据权利要求33所述的设备，其中：
所述姿态信息包括以下至少之一：俯仰姿态，横滚姿态，或偏航姿态。
38.根据权利要求33所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
确定所述姿态信息与所述第二空转控制信号之间的相关系数；以及
当所述相关系数大于预设系数阈值时，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
39.根据权利要求33所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
根据在所述多个电机响应所述第二空转控制信号运行时收集到的姿态信息，确定所述无人机的姿态变化；以及
当所述无人机的姿态变化大于预设变化阈值时，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
40.根据权利要求33所述的设备，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
所述多个电机中的一个或多个没有螺旋桨，或所述多个电机中的部分电机的螺旋桨安装朝向不正确。
41.根据权利要求23所述的设备，其中，所述控制信号包括起飞控制信号，所述处理器还被配置为：
根据所述状态信息确定所述无人机是否成功起飞；以及
响应于确定所述无人机起飞失败，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
42.根据权利要求41所述的设备，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
位于对称位置的电机的螺旋桨安装朝向不正确，或所述多个电机中的全部电机的螺旋桨安装朝向不正确。
43.根据权利要求41所述的设备，其中，所述无人机的状态信息包括以下至少之一：所述无人机的高度信息，或所述无人机的位置信息。
44.根据权利要求41所述的设备，其中，当确定所述无人机是否成功起飞时，所述处理器还被配置为：
根据所述状态信息确定所述无人机是否在预设时间段内成功起飞。
45.一种用于无人机的方法，包括：
在所述无人机起飞之前，生成控制所述无人机的多个电机的控制信号，每一个电机被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个，所述多个螺旋桨被配置为分别安装在所述多个电机上；
基于所述控制信号控制所述多个电机运行；
当所述多个电机响应所述控制信号运行时，获取所述无人机的状态信息；以及
根据所述状态信息确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
46.根据权利要求45所述的方法，还包括：
响应于确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装，生成并输出安装异常通知。
47.根据权利要求46所述的方法，其中，输出安装异常通知包括：
根据预设模式点亮所述无人机上的信号指示器。
48.根据权利要求46所述的方法，其中，输出安装异常通知包括：
将所述安装异常通知发送至控制终端进行展示，所述控制终端连接至所述无人机。
49.根据权利要求45所述的方法，还包括：
响应于确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装，终止所述多个电机的运行。
50.根据权利要求45所述的方法，其中：
所述控制信号被配置为驱动所述多个电机以相同的速度运行。
51.根据权利要求45所述的方法，其中：
所述无人机的状态信息至少包括以下之一：所述多个电机的速度信息，所述多个电机的电流信息，所述无人机的姿态信息，所述无人机的高度信息，或所述无人机的位置信息。
52.根据权利要求45所述的方法，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
所述多个电机中的一个或多个没有螺旋桨，所述多个电机中的部分电机的螺旋桨安装朝向不正确，或所述多个电机中的全部电机的螺旋桨安装朝向不正确。
53.根据权利要求45所述的方法，其中：
所述控制信号包括第一空转控制信号，所述第一空转控制信号控制所述多个电机中的每一个以恒定速度运行；
所述状态信息包括所述多个电机的速度信息；以及
确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：根据所述多个电机的速度信息，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
54.根据权利要求53所述的方法，其中，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：
响应于确定所述多个电机中的一个的速度等于或大于预设速度阈值，确定所述多个电机中的一个未安装螺旋桨。
55.根据权利要求45所述的方法，其中：
所述控制信号包括第二空转控制信号，所述第二空转控制信号控制所述多个电机中的每一个根据预设速度变化模式运行；
所述状态信息包括所述无人机的姿态信息；以及
确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：根据所述无人机的姿态信息，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
56.根据权利要求55所述的方法，其中：
所述预设速度变化模式包括加减速序列。
57.根据权利要求56所述的方法，其中：
所述第二空转控制信号包括以下至少之一：锯齿波信号或三角波信号。
58.根据权利要求56所述的方法，其中：
所述预设速度变化模式包括多个加减速序列。
59.根据权利要求55所述的方法，其中：
所述姿态信息包括以下至少之一：俯仰姿态，横滚姿态，或偏航姿态。
60.根据权利要求55所述的方法，其中，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：
确定所述姿态信息与所述第二空转控制信号之间的相关系数；以及
当所述相关系数大于预设系数阈值时，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
61.根据权利要求55所述的方法，其中，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：
根据在所述多个电机响应所述第二空转控制信号运行时收集到的姿态信息，确定所述无人机的姿态变化；以及
当所述无人机的姿态变化大于预设变化阈值时，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
62.根据权利要求55所述的方法，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
所述多个电机中的一个或多个没有螺旋桨，或所述多个电机中的部分电机的螺旋桨安装朝向不正确。
63.根据权利要求45所述的方法，其中，所述控制信号包括起飞控制信号，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装包括：
根据所述状态信息确定所述无人机是否成功起飞；以及
响应于确定所述无人机起飞失败，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
64.根据权利要求63所述的方法，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
位于对称位置的电机的螺旋桨安装朝向不正确，或所述多个电机中的全部电机的螺旋桨安装朝向不正确。
65.根据权利要求63所述的方法，其中，所述无人机的状态信息包括以下至少之一：所述无人机的高度信息，或所述无人机的位置信息。
66.根据权利要求63所述的方法，其中，确定所述无人机是否成功起飞包括：
根据所述状态信息确定所述无人机是否在预设时间段内成功起飞。
67.一种应用于无人机的设备，包括：
存储器；以及
耦合至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为：
在所述无人机起飞之前，生成控制所述无人机的多个电机的控制信号，每一个电机被配置为驱动多个螺旋桨中对应的一个，所述多个螺旋桨被配置为分别安装在所述多个电机上；
基于所述控制信号控制所述多个电机运行；
当所述多个电机响应所述控制信号运行时，获取所述无人机的状态信息；以及
根据所述状态信息确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
68.根据权利要求67所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
响应于确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装，生成并输出安装异常通知。
69.根据权利要求68所述的设备，其中，当输出安装异常通知时，所述处理器还被配置为：
根据预设模式点亮所述无人机上的信号指示器。
70.根据权利要求68所述的设备，其中，当输出安装异常通知时，所述处理器还被配置为：
将所述安装异常通知发送至控制终端进行展示，所述控制终端连接至无人机。
71.根据权利要求67所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
响应于确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装，终止所述多个电机的运行。
72.根据权利要求67所述的设备，其中：
所述控制信号被配置为驱动所述多个电机以相同的速度运行。
73.根据权利要求67所述的设备，其中：
所述无人机的状态信息包括以下至少之一：所述多个电机的速度信息，所述多个电机的电流信息，所述无人机的姿态信息，所述无人机的高度信息，或所述无人机的位置信息。
74.根据权利要求67所述的设备，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
所述多个电机中的一个或多个没有螺旋桨，所述多个电机中的部分电机的螺旋桨安装朝向不正确，或所述多个电机中的全部电机的螺旋桨安装朝向不正确。
75.根据权利要求67所述的设备，其中：
所述控制信号包括第一空转控制信号，所述第一空转控制信号控制所述多个电机中的每一个以恒定速度运行；
所述状态信息包括所述多个电机的速度信息；以及
所述处理器还被配置为：根据所述多个电机的速度信息，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
76.根据权利要求75所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
响应于确定所述多个电机中的一个的速度等于或大于预设速度阈值，确定所述多个电机中的一个未安装螺旋桨。
77.根据权利要求67所述的设备，其中：
所述控制信号包括第二空转控制信号，所述第二空转控制信号控制所述多个电机中的每一个根据预设速度变化模式运行；
所述状态信息包括所述无人机的姿态信息；以及
所述处理器还被配置为：根据所述无人机的姿态信息，确定所述多个螺旋桨中的至少一个是否异常安装。
78.根据权利要求77所述的设备，其中：
所述预设速度变化模式包括加减速序列。
79.根据权利要求78所述的设备，其中：
所述第二空转控制信号包括以下至少之一：锯齿波信号或三角波信号。
80.根据权利要求78所述的设备，其中：
所述预设速度变化模式包括多个加减速序列。
81.根据权利要求77所述的设备，其中：
所述姿态信息包括以下至少之一：俯仰姿态，横滚姿态，或偏航姿态。
82.根据权利要求77所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
确定所述姿态信息与所述第二空转控制信号之间的相关系数；以及
当所述相关系数大于预设系数阈值时，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
83.根据权利要求77所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：
根据在所述多个电机响应所述第二空转控制信号运行时收集到的姿态信息，确定所述无人机的姿态变化；以及
当所述无人机的姿态变化大于预设变化阈值时，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
84.根据权利要求77所述的设备，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
所述多个电机中的一个或多个没有螺旋桨，或所述多个电机中的部分电机的螺旋桨安装朝向不正确。
85.根据权利要求67所述的设备，其中，所述控制信号包括起飞控制信号，所述处理器还被配置为：
根据所述状态信息确定无人机是否成功起飞；以及
响应于确定所述无人机起飞失败，确定所述多个螺旋桨中的至少一个异常安装。
86.根据权利要求85所述的设备，其中，所述螺旋桨异常安装包括以下至少之一：
位于对称位置的电机的螺旋桨安装朝向不正确，或所述多个电机中的全部电机的螺旋桨安装朝向不正确。
87.根据权利要求85所述的设备，其中，所述无人机的状态信息包括以下至少之一：所述无人机的高度信息，或所述无人机的位置信息。
88.根据权利要求85所述的设备，其中，当确定所述无人机是否成功起飞时，所述处理器还被配置为：
根据所述状态信息确定所述无人机是否在预设时间段内成功起飞。
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