CN206892669U - 无人机控制装置以及无人机控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无人机控制装置以及无人机控制系统，一种无人机控制装置以及无人机控制系统，应用于无人机，无人机控制装置包括主控单元、动力单元、语音控制单元、障碍检测单元以及导航单元，主控单元分别与动力单元、语音控制单元、障碍检测单元以及导航单元电性连接。通过预先在室内的点顶部设置行动带，使无人机沿行动带飞行，解决了无人机飞行杂乱无章的问题，同时在无人机控制装置上设置障碍检测单元，以使无人机在飞行时避开障碍物，使无人机飞行更加安全可靠。

Description

无人机控制装置以及无人机控制系统

技术领域

本实用新型涉及无人机控制领域，具体而言，涉及一种无人机控制装置以及无人机控制系统。

背景技术

目前，无人机在家居生活中的使用越来越多，通过无人机来实现一些日常的家务活动是一个主流趋势，在将无人机应用于家居生活时，会面临一些问题，一方面，无人机飞行时会冲撞顶部的一些装饰物品，另一方面，家中多个无人机在飞行时会碰撞到人类，导致飞行的杂乱无章。

如何解决上述问题，是目前家居无人机生产厂商亟待解决的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机控制装置以及无人机控制系统，以实现无人机在飞行时沿预设轨迹运行以及自动避开障碍物的功能。

本实用新型是这样实现的：

一种无人机控制装置，应用于无人机，所述无人机控制装置包括主控单元、动力单元、语音控制单元、障碍检测单元以及导航单元，所述主控单元分别与所述动力单元、所述语音控制单元、所述障碍检测单元以及导航单元电性连接；

所述导航单元用于将采集的预设的行动带上的路线信息并发送给所述主控单元，所述主控单元对所述路线信息进行处理后控制所述动力单元以使所述无人机沿所述行动带飞行；

所述障碍检测单元用于检测所述行动带下的障碍信息并将所述障碍信息发送给所述主控单元，所述主控单元还用于判断所述障碍信息为第一类信息、第二类信息或第三类信息，若所述障碍信息为第一类信息，则所述主控单元修正所述语音指令以使所述主控单元控制所述无人机沿所述行动带飞行；若所述障碍信息为第二类信息，则所述主控单元通过所述动力单元控制所述无人机降低飞行高度，若所述障碍信息为第三类信息，则所述主控单元通过所述动力单元控制所述无人机停止飞行。

进一步地，所述导航单元为灰度传感器。

进一步地，所述无人机控制装置还包括语音控制单元，所述语音控制单元用于响应语音指令并将所述语音指令发送给所述主控单元，所述主控单元用于根据所述语音指令控制所述动力单元来控制所述无人机沿预先设置的行动带飞行。

进一步地，所述无人机还包括灯光提醒单元，所述灯光提醒单元与所述主控单元电性连接；

当所述障碍信息为第三类信息，则所述主控单元控制所述的灯光提醒单元发出提示灯光。

进一步地，所述障碍检测单元包括用于采集人体信息的人体感应传感器，并将所述人体信息发送给所述主控单元，所述主控单元用于依据接收到的所述人体信息通过所述灯光提醒单元发出提示光。

进一步地，所述无人机控制装置还包括用于检测无人机电源的电压的电压检测单元，所述电压检测单元与所述主控单元电性连接，并将所述电压发送给所述主控单元；

所述主控单元将接收的所述电压与预设的电压值进行比较，若所述电压小于所述预设的电压值，则所述主控单元控制所述灯光提醒单元发出提示光。

进一步地，所述无人机控制装置还包括用于监测所述无人机平衡参数的平衡监测单元，所述平衡监测单元与所述主控单元电性连接，并将所述平衡参数发送给所述主控单元，所述主控单元还应用于依据所述平衡参数通过所述动力单元控制所述无人机的稳定性。

进一步地，所述平衡监测单元为陀螺仪。

本实用新型实施例还提供了一种无人机控制系统，包括多个无人机，所述多个无人机包括上述的无人机控制装置。

进一步地，多个所述无人机设置有优先等级，多个所述无人机检测到对方为障碍物时，则所述障碍信息为第四类信息，则优先权等级较低的所述无人机正常飞行，优先权等级较高的无人机通过所述无人机上的主控单元控制所述动力单元控制所述无人机悬空。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种应用于无人机，所述无人机控制装置包括主控单元、动力单元、语音控制单元、障碍检测单元以及灰度传感器，所述主控单元分别与所述动力单元、所述语音控制单元、所述障碍检测单元以及灰度传感器电性连接；所述导航单元用于将采集的预设的行动带上的路线信息并发送给所述主控单元，所述主控单元对所述路线信息进行处理后控制所述动力单元以使所述无人机沿所述行动带飞行；所述障碍检测单元用于检测所述行动带下的障碍信息并将所述障碍信息发送给所述主控单元，所述主控单元还用于判断所述障碍信息为第一类信息、第二类信息或第三类信息，若所述障碍信息为第一类信息，则所述主控单元修正所述语音指令以使所述主控单元控制所述无人机沿所述行动带飞行；若所述障碍信息为第二类信息，则所述主控单元通过所述动力单元控制所述无人机降低飞行高度，若所述障碍信息为第三类信息，则所述主控单元通过所述动力单元控制所述无人机停止飞行。通过预先设置行动带，使无人机沿行动带飞行，解决了无人机飞行杂乱无章的问题，同时在无人机控制装置上设置障碍检测单元，以使无人机在飞行时避开障碍物，使无人机飞行更加安全可靠。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种无人机控制装置的原理示意图。

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种无人机控制装置的障碍检测单元的组成框图。

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种无人机控制装置的电压监测单元的原理示意图。

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种无人机控制装置的上位机显示和遥控器控制的原理框图。

图标：100-无人机控制装置；110-主控单元；120-动力单元；130-语音控制单元；140-灯光提醒单元；150-陀螺仪；160-导航单元；170-障碍检测单元；171-距离传感器；172-图像采集子单元；173-人体感应传感器；164-电源；165-电压检测单元；180-通信单元；190-遥控器；200-上位机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种无人机控制装置100，应用于无人机，无人机飞行于室内。无人机控制装置100包括主控单元110、动力单元120、语音控制单元130、障碍检测单元10、灯光提醒单元140以及灰度传感器160，主控单元110分别与动力单元120、障碍检测单元10以及导航单元160电性连接。

主控单元110，可以是但不仅限于，运动控制器或PLC驱动器。在本实施例中，主控单元110采用运动控制器，，程序存贮在运动控制器中通过EtherCAT通信总线来控制无人机的的飞行状态。

动力单元120，可以是单不仅限于，有刷电动机或无刷电动机。在本实施例中，动力单元120采用无刷电机，来带动螺旋桨旋转产生动力以使无人机飞行。

在本实施例中，无人机控制装置100还包括，语音控制单元130，用于响应语音指令，将语音指令发送给主控单元110。在本实施例中，用户发送语音指令给语音控制单元130，语音控制单元130将声信号转变为电信号后发送给主控单元110，主控单元110依据接收到的语音指令来通过控制动力单元120来无人机的飞行状态。

在本实施例中，语音指令，可以是但不仅限于，上升、下降、左转、右转和悬浮。用户通过特定的语音指令，来控制无人机的飞行状态，具有极高的准确性和方便性。

在本实施例中，无人机控制装置100还包括，灯光提醒单元140，在本实施例中为，LED灯，通过主控单元110控制，可以处在常开、常闭或间隔工作，LED灯的颜色可以是单色或彩色，根据主控单元110控制指令来发送提示灯光。

在本实施例中，导航单元160，采集预设行动带上的路线信息并发送给主控单元110，主控哦单元110对路线信息进行处理后控制动力单元120以使无人机沿行动带飞行。

导航单元160，在本实施例中，采用灰度传感器，灰度传感器是模拟传感器，灰度传感器利用光敏电阻对不同颜色的检测面对光的反射程序不同，其阻值变化在的原理进行颜色深浅检测。灰度传感器有一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在同一面上。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为主控单元110可以识别的信号。

在本实施例中，无人机沿预设的行动带飞行，灰度传感器160采集室内顶部的灰度图像发送给主控单元110，主控单元110还用于怼灰度图像进行处理后控制动力单元120以使无人机沿行动带飞行。

障碍检测单元170，用于检测行动带下的障碍信息并将障碍信息发送给主控单元110，主控单元110还用于判断障碍信息为第一类信息、第二类信息或第三类信息，若障碍信息为第一类信息，则主控单元110修正语音指令以使主控单元110控制无人机沿行动带飞行；若障碍信息为第二类信息，则主控单元110通过动力单元120控制无人机降低飞行高度，若障碍信息为第三类信息，则主控单元110通过动力单元120控制无人机停止飞行并控制灯光提醒单元140发出提示灯光。

在本实施例中，障碍信息通过障碍物的高度、宽度以及是否为实体物品来区分。第一类信息的障碍物，可以是但不仅限于，骑乘机器人可以通过转向避开的障碍物，通过主控单元110控制无人机绕过障碍物；第二类信息的障碍物，可以是但不仅限于，无人机无法绕过只能降低飞行高度通过的障碍物，通过主控单元110控制无人机降低飞行高度从障碍物下方飞过；第三类信息的障碍物，可以是但不仅限于，实体墙面等无人机无法穿过的障碍物，通过主控单元110控制动力单元120空控制无人机停止飞行并空控制灯光提醒单元140发出提示灯光。

请参阅图2，障碍检测单元170包括距离传感器171、图像采集单元172和人体感应传感器173，距离传感器171用于检测无人机前方障碍物距离，图像采集子单元172用于获取无人机前方障碍图像信息。人体感应传感器173用于采集人体信息，并将人体信息发送给主控单元，主控单元依据接收到的人体信息通过灯光提醒单元发出提示光，提示人员小心无人机。

请参阅图3，在本实施例中，无人控制装置100还包括用于检测无人机电源164的电压的电压监测单元165，电压监测单元165与主控单元110电性连接，并将电压发送给主控单元110，主控单元110将接收的电压与预设的电压值进行比较，若电压小于预设的电压值，则主控单元110控制灯光提醒单元140发出提示光。用来提醒用户电池电量过低，有飞行危险。

请参阅图4，在本实施例中，无人机控制装置100还包括通信模块180，以及通过通信模块180与无人机通信连接的上位机200和遥控器190。在本实施例中上位机200以及遥控器190通过无线通信连接与通信模块180电性连接。

上位机200，用于接收通信模块180发送的无人机的飞行信息并在上位机200上显示。在本实施例中，飞行信息包括，飞行速度、飞行路径以及平衡参数。工作人员可以通过上位机200来观测无人机的飞行信息，防止用户发生意外状况，更好的监测骑乘机器人。

遥控器190，用于无人机的飞行状态。在本实施例中，遥控器190的优先权大于用户的语音指令，即通过遥控器190的控制权限大于用户的控制权限。

本实用新型实施例还提供了一种无人机控制系统，包括多个无人机，无人机包括上述的无人机控制装置100。

在本实施例中，无人机是指有优先等级，多个无人机监测到对方为障碍物时，障碍信系为第四类信息，则优先权等级较低的无人机正常飞行，优先权等级较高的无人机通过无人机上的主控单元110控制动力单元120控制无人机悬空。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种无人机控制装置以及无人机控制系统，应用于无人机，无人机控制装置包括主控单元、动力单元、语音控制单元、障碍检测单元以及导航单元，主控单元分别与动力单元、语音控制单元、障碍检测单元以及导航单元电性连接；导航单元用于将采集的预设的行动带上的路线信息并发送给主控单元，主控单元对路线信息进行处理后控制动力单元以使无人机沿行动带飞行；障碍检测单元用于检测行动带下的障碍信息并将障碍信息发送给主控单元，主控单元还用于判断障碍信息为第一类信息、第二类信息或第三类信息，若障碍信息为第一类信息，则主控单元修正语音指令以使主控单元控制无人机沿行动带飞行；若障碍信息为第二类信息，则主控单元通过动力单元控制无人机降低飞行高度，若障碍信息为第三类信息，则主控单元通过动力单元控制无人机停止飞行。通过预先在室内的点顶部设置行动带，使无人机沿行动带飞行，解决了无人机飞行杂乱无章的问题，同时在无人机控制装置上设置障碍检测单元，以使无人机在飞行时避开障碍物，使无人机飞行更加安全可靠。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机控制装置，应用于无人机，其特征在于，所述无人机控制装置包括主控单元、动力单元、语音控制单元、障碍检测单元以及导航单元，所述主控单元分别与所述动力单元、所述语音控制单元、所述障碍检测单元以及导航单元电性连接；

所述导航单元用于将采集的预设的行动带上的路线信息并发送给所述主控单元，所述主控单元对所述路线信息进行处理后控制所述动力单元以使所述无人机沿所述行动带飞行；

所述障碍检测单元用于检测所述行动带下的障碍信息并将所述障碍信息发送给所述主控单元，所述主控单元还用于判断所述障碍信息为第一类信息、第二类信息或第三类信息，若所述障碍信息为第一类信息，则所述主控单元修正所述语音指令以使所述主控单元控制所述无人机沿所述行动带飞行；若所述障碍信息为第二类信息，则所述主控单元通过所述动力单元控制所述无人机降低飞行高度，若所述障碍信息为第三类信息，则所述主控单元通过所述动力单元控制所述无人机停止飞行。

2.如权利要求1所述的无人机控制装置，其特征在于，所述导航单元为灰度传感器。

3.如权利要求1所述的无人机控制装置，其特征在于，所述无人机控制装置还包括语音控制单元，所述语音控制单元用于响应语音指令并将所述语音指令发送给所述主控单元，所述主控单元用于根据所述语音指令控制所述动力单元来控制所述无人机沿预先设置的行动带飞行。

4.如权利要求1所述的无人机控制装置，其特征在于，所述无人机还包括灯光提醒单元，所述灯光提醒单元与所述主控单元电性连接；

当所述障碍信息为第三类信息，则所述主控单元控制所述的灯光提醒单元发出提示灯光。

5.如权利要求4所述的无人机控制装置，其特征在于，所述障碍检测单元包括用于采集人体信息的人体感应传感器，并将所述人体信息发送给所述主控单元，所述主控单元用于依据接收到的所述人体信息通过所述灯光提醒单元发出提示光。

6.如权利要求4所述的无人机控制装置，其特征在于，所述无人机控制装置还包括用于检测无人机电源的电压的电压检测单元，所述电压检测单元与所述主控单元电性连接，并将所述电压发送给所述主控单元；

所述主控单元将接收的所述电压与预设的电压值进行比较，若所述电压小于所述预设的电压值，则所述主控单元控制所述灯光提醒单元发出提示光。

7.如权利要求1所述的无人机控制装置，其特征在于，所述无人机控制装置还包括用于监测所述无人机平衡参数的平衡监测单元，所述平衡监测单元与所述主控单元电性连接，并将所述平衡参数发送给所述主控单元，所述主控单元还应用于依据所述平衡参数通过所述动力单元控制所述无人机的稳定性。

8.如权利要求7所述的无人机控制装置，其特征在于，所述平衡监测单元为陀螺仪。

9.一种无人机控制系统，其特征在于，包括多个无人机，所述多个无人机包括如权利要求1-8任一项所述的无人机控制装置。

10.如权利要求9所述的无人机控制系统，其特征在于，多个所述无人机设置有优先等级，多个所述无人机检测到对方为障碍物时，则所述障碍信息为第四类信息，则优先权等级较低的所述无人机正常飞行，优先权等级较高的无人机通过所述无人机上的所述主控单元控制所述动力单元控制所述无人机悬空。