CN205881148U - 一种便携式无人机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种便携式无人机控制装置，包括主控本体和与主控本体连接的可拆卸握持把手，其特征是：还包括手持带，手持带与主控本体底部可拆卸式连接，可拆卸握持把手为左、右把手，分别与主控本体两端可拆卸式连接，其中：主控本体内置主控模块和分别与主控模块相连的无线发射模块、显示模块、姿态模块、电源模块、定位模块、按键模块及声光报警模块，通过主控模块对由各模块传送来的数据进行处理。通过可拆卸手持带和握持把手结合，操作者可灵活选择握持方式，有利于操作者双手的解放和操控；通过本实用新型的控制设备，可简单便捷的遥控物体完成复杂的动作和任务，大大降低了对操作者的控制技术要求。

Description

一种便携式无人机控制装置

技术领域

本发明涉及无人机控制领域，具体是一种便携式无人机控制装置。

背景技术

随着制造业和智能穿戴设备的快速发展，使用便携智能遥控设备控制某一物体完成特定的动作和任务已成为一种越来越迫切的需求，例如遥控车模、航模、无人机、机器人等遥控设备。然而在大多数情况下，操作者没有娴熟的操控技术，同时又要求遥控物被实时智能的控制和跟随操作者的移动。

现有的手持遥控设备一般需要操作者双手分别握持在把手部上，由双手的大拇指在控制面板上进行相应操作，以便达到遥控的目的。然而这种手持遥控设备在操作时具有很大的局限性，例如，操作者遥控物体时需要双手持续的控制，不利于操作者双手的解放；遥控物体进行复杂的动作时，需要双手进行复杂的操作，对操作者的操控技术具有较高的要求；当遥控物体需要跟随操控者移动时，操控者对物体的操控尤为不便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种方便操作者完成各种复杂动作和操作任务的便携式无人机控制装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式无人机控制装置，包括主控本体和与主控本体连接的可拆卸握持把手，与现有技术不同的是：还包括手持带，手持带与主控本体底部可拆卸式连接，可拆卸握持把手为左、右把手，分别与主控本体两端可拆卸式连接，其中：

主控本体内置主控模块和分别与主控模块相连的无线发射模块、显示模块、姿态模块、电源模块、定位模块、按键模块及声光报警模块，通过主控模块对由各模块传送来的数据进行处理。

进一步的，还设有可拆卸防水保护壳，主控本体设置在该保护壳内，防水保护壳上分别设有与主控本体上的按键、显示界面相匹配的按键凸起及显示窗口，通过自身公插头插入主控本体卡槽固定，用于主控本体防水、防刮等保护，使控制设备适用于多种环境。

进一步地，在主控本体底部还配置有与电源模块连接的充电接口和与充电接口连接的充电座；充电座由一个与主控本体匹配的凹槽、公插头、四个金属触点和USB接口组成；四个金属触点分别为电源正、负、串口发送/接收，充电接口由正负两个金属触点构成，用于与充电座的四个金属触点中的正负两个金属触点相接触，当充电座的USB接口通过USB线接入电源设备时，便可对控制设备进行充电。

进一步地，在主控本体底部设有下载接口，该下载接口由串口发送和接收两个金属触点构成，用于与充电座的四个金属触点中的发送和接收两个金属触点相接触，以便进行固件升级和维护。

进一步地，在主控本体左右两侧设有通用模块卡槽，用于与防水保护壳，握持把手和充电座的卡槽相连接，以固定防水保护壳，握持把手和充电座。

所述的可拆卸握持把手，表面进行防滑处理，把手形状与游戏把手类似，可通过自身的公插头插入控制本体卡槽。

所述的防水保护壳，表面为透明材料，其形状为椭球形，可通过自身的公插头插入控制本体卡槽。

所述的手持带，其采用具有弹性收缩的材料制作，底部有锯齿条纹，当手持带穿过控制本体背面时，其锯齿条纹会被主控本体的卡条固定，该功能可根据手臂大小进行相应的调节并固定。

所述按键模块与主控本体外壁的控制按键相连，按键包括:一键起飞/降落按键、跟随/悬停按键、上升按键、降落按键、姿态控制按键、开机/关机按键、照相录像模式切换按键、开始/停止照相录像按键；

所述显示模块与主控本体表面的显示界面相连，用于显示：通信信号强度、被控物体电池电量、控制设备电池电量、卫星定位颗数；切换显示包括:起飞运动状态、降落运动状态、前后左右运动状态、悬停状态、跟随运动状态、环绕运动状态、照相状态、录像状态等；上述显示状态均以卡通人物或者图片进行实时生动显示；

所述主控模块是主控本体的核心，负责对控制本体各个模块传送来的数据进行处理。

所述的无线发射模块为控制设备与被控物体之间提供了无线通信链路。

所述的姿态模块与主控模块相连接，通过姿态模块可获取当前控制设备加速度、角速度和磁力三轴数据。

所述的电源模块能够输出不同的电压，以提供相应的电源给主控本体中的各个模块，同时其可通过充电接口进行在线充电。

所述的定位模块，能够精确定位当前控制设备的经纬度海拔速度等信息。

所述的声光报警模块，是当控制设备工作异常或者需要指示时，发出声光报警和指示。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：

1.通过可拆卸手持带和握持把手结合，操作者可灵活选择握持方式，有利于操作者双手的解放和操控；

2.通过本发明的控制设备，可简单便捷的遥控物体完成复杂的动作和任务，大大降低了对操作者的控制技术要求；

3.通过本发明的跟随/环绕按键，不需要操作者实时监控，便可简单便捷的使遥控物体跟随操控者移动或者环绕；

4.通过本发明的显示界面，操作者可根据其显示的运动状态图像，明确被控物体的当前状态；

5.通过本发明的可拆卸防水保护壳，操作者可在多种环境下进行遥控操作。

附图说明

图1是本发明的总体构造图；

图2是本发明的总体原理框图；

图3是本发明控制装置的工作流程图；

其中:1、主控本体；2、手持带；3、握持把手；4、防水壳；5、显示界面；6、按键； 7、通用卡槽。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1，本发明便携式无人机控制装置包括主控本体1、手持带2、可拆卸握持把手3和充电座。其中主控本体1可根据操控者的操控方式选择手持带2或者握持把手3进行操控：

当选择手持带2时，控制装置便成为可穿戴控制手环；手持带2与主控本体1底部可拆卸式连接，其采用具有弹性收缩的材料制作，底部有锯齿条纹，当手持带2穿过主控本体1背面时，其锯齿条纹会被主控本体1的卡条固定，该功能可根据手臂大小进行相应的调节并固定。

当选择可拆卸握持把手3时，控制设备便成为常见的手持遥控器。可拆卸握持把手3表面进行防滑处理，把手形状与游戏把手类似，可通过自身的公插头插入控制本体卡槽。

当在下雨潮湿等较为恶劣环境下进行操控时，可加装防水保护壳4进行保护，将主控本体1设置在该保护壳4内，防水保护壳4上分别设有与主控本体1上的按键6、显示界面5相匹配的按键凸起及显示窗口，通过自身公插头插入主控本体1的通用卡槽7固定，用于主控本体1防水、防刮等保护，使控制设备适用于多种环境。在主控本体1左右两侧设有通用模块卡槽7，用于与防水保护壳4，握持把手3和充电座的卡槽相连接，以固定防水保护壳4，握持把手3和充电座。

当控制设备低电或者需要进行固件升级和维护时，将控制设备放入配套的充电插座便可进行在线充电或者固件升级和维护；在主控本体底部还配置有与电源模块连接的充电接口和与充电接口连接的充电座；充电座由一个与主控本体匹配的凹槽、公插头、金属触点和USB接口组成；充电接口由正负两个金属触点构成，用于与充电座的四个金属触点中的正负两个金属触点相接触，以便充电。在主控本体底部设有下载接口，该下载接口由串口发送和接收两个金属触点构成，用于与充电座的四个金属触点中的发送和接收两个金属触点相接触，以便进行固件升级和维护。

参见图2，主控本体1内置主控模块和分别与主控模块相连的无线发射模块、显示模块、姿态模块、电源模块、定位模块、按键模块及声光报警模块。当长按开关/关机键时，电源模块开始工作，并启动操控设备，同时主控本体内置的定位模块获取当前操控设备的位置信息，并通过其内置无线发射模块与被控物体进行无线通信握手链接，握手成功后获取被控物体的当前状态，并通过显示模块显示当前被控物体的运动状态；

当长按起飞降落键时，显示界面显示被控物体起飞状态，起飞动作完成时，显示界面显示被控物体悬停状态，当再次长按起飞降落按键时，显示界面显示被控物体降落状态，降落动作完成时，显示界面显示被控物体静止状态；

当被控物体处于空中悬停或者环绕模式下时，按下跟随按键，操控设备将定位模块获取的位置信息发送给被控物体，被控物体根据该位置信息跟随被控物体运动，同时显示界面显示被控物体跟随人一起运动的画面。如果再次按下跟随按键时，被控物体就会变成悬停状态，同时显示界面显示被控物体悬停；

当被控物体处于悬停状态或者跟随状态时，同时按下上升键和下降键，被控物体就会向外飞行一段距离停下，并以这段距离作为半径绕以操控设备的位置为圆点做圆周运动，同时显示界面显示被控物体围绕圆点做圆周运动。当再次同时按下上升键和下降键时，被控物体就会取消环绕变成悬停状态，同时显示界面显示被控物体悬停；

当被控物体处于飞行状态时，按下上升键或者下降键，被控物体会以一定的加速度上升或下降，同时显示界面显示被控物体上升或者下降运动状态。当松开上升或者下降按键时，被控物体会立即结束上升或者下降运动状态，并在所处位置悬停；

在被控物体任何运动状态下，按住姿态按键不放，被控物体会进入姿态控制模式，此时通过操控设备的姿态来控制被控物体的运动方向，当操控设备面对被控物体向外，则被控物体前部朝远离操控设备的方向飞行，操控设备向内，则被控物体前部朝面向操控设备的方向飞行，当操控设备朝左或者右倾斜时，则被控物体朝向操控设备朝左或者右方向飞行。当松开姿态按键时，则被控物体进入姿态控制之前的运动状态。同时显示界面根据被控物体的运动状态，相应的进行显示切换；

在被控物体任何运动状态下，按下拍照录像切换模式按键，会显示当前工作模式，并通过显示界面显示照相机图标或摄像机图标，当再次按一下该切换按键时切换拍照录像模式，同时稍后图标（照相机图标或摄像机图标）会自动消失，并恢复到之前被控物体运动状态的界面；

在被控物体任何运动状态下，当在拍照模式下，按下开始/停止照相录像按键，显示界面显示拍照动作，稍后自动消失，恢复之前界面。当在录像模式下，按下开始/停止照相录像按键，则显示界面在界面上方显示小圆点，并以一定的频率闪烁显示，表示正在录像。当再次按下开始/停止照相录像按键，则结束录像，显示界面显示的小圆点图标消失，表示停止录像，显示界面其他不变；

当操控设备或者被控物体处于异常状态时，声光报警模块发出声光报警，并执行相应保护指令；

参见图3，本发明控制装置的工作流程是：

步骤S201程序开始，接着执行步骤S202系统及各模块初始化；初始化完之后，执行步骤S203读取地址和配置参数；读取成功后执行步骤S204LCD显示；显示成功后，执行S205，判断系统是否有异常情况？如果有，执行步骤S206异常处理；反之则执行步骤S207，判断是否有按键按下？如果没有按下，则继续执行S207；反之则执行步骤S208，系统各任务，任务包括拍照录像切换处理、跟随悬停处理、上升处理、下降处理、环绕悬停处理、姿态控制处理、拍照录像处理，起飞降落处理，由于程序以模块化进行设计，主程序只需等待任务的到达，当任务到达时执行相应的操作，使得程序简洁以及实时性更加强；当任务执行完后，紧接着执行步骤S210，LCD显示切换，根据不同的任务显示对应的图像；切换显示完后，执行步骤S211无线发送处理，将相关信息通过无线模块发送给被控物体；发送完成后执行步骤S212，判断是否有异常情况；如果有异常，则执行步骤S213结束；如果没有异常，则回到步骤S207判断是否有按键按下，以此不断循环。

Claims (10)

1.一种便携式无人机控制装置，包括主控本体和与主控本体连接的可拆卸握持把手，其特征是：还包括手持带，手持带与主控本体底部可拆卸式连接，可拆卸握持把手为左、右把手，分别与主控本体两端可拆卸式连接，其中：

主控本体内置主控模块和分别与主控模块相连的无线发射模块、显示模块、姿态模块、电源模块、定位模块、按键模块及声光报警模块，通过主控模块对由各模块传送来的数据进行处理。

2.根据权利要求1所述的便携式无人机控制装置，其特征是：还设有可拆卸防水保护壳，主控本体设置在该保护壳内，防水保护壳上分别设有与主控本体上的按键、显示界面相匹配的按键凸起及显示窗口，通过自身公插头插入主控本体卡槽固定。

3.根据权利要求1所述的便携式无人机控制装置，其特征是：在主控本体底部还配置有与电源模块连接的充电接口和与充电接口连接的充电座；充电座由一个与主控本体匹配的凹槽、公插头、金属触点和USB接口组成；充电座的金属触点分别为电源正、负、串口发送/接收，充电接口由正负两个金属触点构成，用于与充电座的四个金属触点中的正负两个金属触点相接触以充电。

4.根据权利要求1所述的便携式无人机控制装置，其特征是：在主控本体底部设有下载接口，该下载接口由串口发送和接收两个金属触点构成，用于与充电座的四个金属触点中的发送和接收两个金属触点相接触。

5.根据权利要求1所述的便携式无人机控制装置，其特征是：在主控本体左右两侧设有通用模块卡槽，用于与防水保护壳，握持把手和充电座的卡槽相连接，并固定防水保护壳，握持把手和充电座。

6.根据权利要求1所述的便携式无人机控制装置，其特征是：所述的可拆卸握持把手，表面进行防滑处理，把手形状与游戏把手近似，可通过自身的公插头插入控制本体卡槽。

7.根据权利要求2所述的便携式无人机控制装置，其特征是：所述的防水保护壳，表面为透明材料，其形状为椭球形，可通过自身的公插头插入控制本体卡槽。

8.根据权利要求1所述的便携式无人机控制装置，其特征是：所述的手持带，其采用具有弹性收缩的材料制作，底部有锯齿条纹，当手持带穿过控制本体背面时，其锯齿条纹会被主控本体的卡条固定，根据手臂大小进行相应的调节并固定。

9.根据权利要求1所述的便携式无人机控制装置，其特征是：所述按键模块与主控本体外壁的控制按键相连，按键包括:一键起飞/降落按键、跟随/悬停按键、上升按键、降落按键、姿态控制按键、开机/关机按键、照相录像模式切换按键、开始/停止照相录像按键。

10.根据权利要求1所述的便携式无人机控制装置，其特征是：所述显示模块与主控本体表面的显示界面相连，用于显示：通信信号强度、被控物体电池电量、控制设备电池电量、卫星定位颗数；切换显示包括:起飞运动状态、降落运动状态、前后左右运动状态、悬停状态、跟随运动状态、环绕运动状态、照相状态及录像状态。