TW201734686A - 多軸控制器 - Google Patents

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Abstract

本文描述的實施例係關於控制無人機（UAV）的各個態樣的控制器，該控制器包括但不限於：具有被配置為固定到該控制器的使用者的第一部分的控制器主體；被配置用於控制UAV的至少飛行的第一控制器。該控制器是經由第一部分便攜的。第一控制器可使用使用者的單隻手進行操作。

Description

多軸控制器
本專利申請案主張享受2016年3月25日提出申請的、標題為「MULTI-AXIS CONTROLLER」的美國非臨時專利申請案第15/081,211的優先權，故以引用方式將其全部內容明確地併入本文。
本案係關於多軸控制器。
已經開發了各種各樣的無人機（UAV），其包括用於業餘愛好者的遙控（RC）飛機，以及用於包括商業和軍事應用的其他應用的更先進「無人機」或UAV。已經開發諸如「四軸（quadcopter）」或四轉子配置之類的UAV配置用於特定的或一般的愛好、商業或軍事應用。
包括操縱桿和平板型電腦的習知UAV控制器通常需要兩隻手皆進行操作。例如，使用者的第一隻手可以控制偏航和油門，而使用者的第二隻手可以控制翻滾和傾斜。當兩隻手均被佔用來控制UAV的飛行時，使用者將沒有閒置的手來控制UAV的其他態樣，諸如照相機、感測器、飛行模式等等。通常，為了操作UAV上的照相機或其他感測器，使用者必須釋放一個飛行控制互動元件（其管理一半的飛行控制），此舉將導致不便和飛行風險。
本文描述的實施例涉及用於控制UAV的各個態樣的UAV控制器（例如，遙控）。該控制器可以包括用於形成支撐結構的控制器主體。該控制器主體可以具有用於固定到控制器的使用者的第一部分，以允許該控制器經由第一部分對使用者而言是便攜的。當第一部分固定到使用者時，使用者仍然可以有閒置的雙手，以經由與第一控制器、第二控制器、第三控制器或第四控制器中的一項或多項進行互動來控制UAV的各個態樣。在一些實施例中，第一部分可以形成用於固定到使用者的手臂（例如，前臂）的套筒或撐桿，同時留下（第一部分所固定到的）手臂的手和手指自由地操作第一控制器。
第一控制器可以是操縱桿或者被配置為控制UAV的至少飛行態樣（例如，油門、偏航、傾斜和翻滾）的另一種適當的互動元件。第一控制器可以是6軸控制器，其實現控制多達6個自由度（DOF）。因此，根據該等實施例的控制器可以使使用者能夠使用一隻手/手臂來控制UAV的飛行。
該控制器可以包括實現UAV的額外控制的第二控制器。第二控制器可以包括慣性量測單元（IMU）或者其他加速計和陀螺儀組合，以便當第一部分固定到手臂時，感測手臂的移動。第二控制器可以針對以下各項中的一項或多項來實現多達6個DOF的控制：UAV的飛行、UAV的飛行模式、UAV的至少一個感測器、UAV的至少一個照相機、UAV的方位、UAV上的軟體設置、UAV的著陸模式、UAV的起飛配置或者UAV的有效負荷設置。因此，第一控制器和第二控制器的組合可以實現針對UAV的各個態樣的多達12個DOF控制。
該控制器可以包括用於控制UAV的額外態樣的第三控制器。在一些實施例中，該控制器可以被配置為耦合到無線通訊設備。該無線通訊設備可以包括輸出設備（例如，螢幕顯示器、揚聲器等等），以用於當第一部分固定到使用者時，向使用者輸出音訊資料、視覺資料及/或其他感測器輸出。此外，無線通訊設備亦可以包括用於控制UAV的額外態樣的輸入設備（例如，第四控制器）。
在一些實施例中，用於UAV的控制器包括控制器主體，該控制器主體具有被配置為固定到該控制器的使用者的第一部分，該控制器主體被配置為是經由第一部分和第二部分便攜的，第二部分包括被配置為控制UAV的至少飛行的第一控制器。第一控制器被配置為使用使用者的單隻手可操作。
在一些實施例中，第一控制器被配置為控制對UAV進行油門調節、偏航、傾斜和翻滾。
在一些實施例中，第一控制器是6軸操縱桿。
在一些實施例中，第一控制器被配置為在第一部分固定到使用者時，用於使用者使用單隻手來控制UAV的飛行，而無需使用另一隻手。
在一些實施例中，第一部分被配置為固定到使用者的手臂。第一部分被配置為在第一部分固定到使用者的手臂時，允許與該手臂相關聯的單隻手與第一控制器進行互動。
在一些實施例中，第一部分被配置為允許單隻手的手指和手腕進行移動以操作第一控制器。
在一些實施例中，第一部分被配置為固定到與使用者的單隻手相關聯的手臂。該控制器僅僅由與使用者的該單隻手相關聯的手臂進行支撐，以實現便攜性。
在一些實施例中，第一部分形成被配置為耦合到使用者的手臂的至少一部分的套筒。
在一些實施例中，該套筒具有用於限定內部空間以容納使用者的手臂的C形狀橫截面。當手臂容納在該內部空間時，該控制器由手臂來支撐。
在一些實施例中，該控制器亦包括第二控制器，該第二控制器被配置為控制下文中的一項或多項：UAV的飛行、UAV的飛行模式、UAV的至少一個感測器、UAV的至少一個照相機、UAV的方位、UAV上的軟體設置、UAV的著陸模式、UAV的起飛配置或者UAV的有效負荷設置。
在一些實施例中，第二控制器包括慣性量測單元（IMU），其中該IMU包括至少三個加速計和三個陀螺儀。
在一些實施例中，第一控制器和第二控制器中的一項被配置為控制UAV的飛行。第一控制器和第二控制器中的另一項被配置為控制以下各項中的一項或多項：UAV的飛行模式、UAV的至少一個感測器、UAV的至少一個照相機、UAV的方位、UAV上的軟體設置、UAV的著陸模式、UAV的起飛配置或者UAV的有效負荷設置。
在一些實施例中，第二控制器被配置為對該控制器的方位進行感測。第一控制器或第二控制器中的一項或多項被配置為基於該控制器的方位來控制以下各項中的一項或多項：UAV的飛行、UAV的飛行模式、UAV的至少一個感測器、UAV的至少一個照相機、UAV的方位、UAV上的軟體設置、UAV的著陸模式、UAV的起飛配置或者UAV的有效負荷設置。
在一些實施例中，該控制器亦包括第三控制器，其被配置為控制以下各項中的一項或多項：UAV的飛行、UAV的飛行模式、UAV的至少一個感測器、UAV的至少一個照相機、UAV的方位、UAV上的軟體設置、UAV的著陸模式、UAV的起飛配置或者UAV的有效負荷設置。
在一些實施例中，該第三控制器是按鈕、方向盤、滑鼠、水平儀、滑塊、觸控式螢幕、旋鈕、操縱桿、開關或軌跡球中的一項或多項。
在一些實施例中，第一控制器、第二控制器和第三控制器中的第一項被配置為控制UAV的飛行。第一控制器、第二控制器和第三控制器中的第二項被配置為控制以下各項中的一項或多項：UAV的飛行模式、UAV的至少一個感測器、UAV的至少一個照相機、UAV的方位、UAV上的軟體設置、UAV的著陸模式、UAV的起飛配置或者UAV的有效負荷設置。第一控制器、第二控制器和第三控制器中的第三項被配置為控制以下各項中的一項或多項：UAV的飛行模式、UAV的至少一個感測器、UAV的至少一個照相機、UAV的方位、UAV上的軟體設置、UAV的著陸模式、UAV的起飛配置或者UAV的有效負荷設置。
在一些實施例中，該控制器亦包括回饋設備，其被配置為提供音訊回饋、視覺回饋或觸覺回饋中的一項或多項。
在一些實施例中，該回饋設備被配置為：回應於從UAV接收到回饋信號，提供音訊回饋、視覺回饋或者觸覺回饋中的一項或多項。
在一些實施例中，該第一部分和該第二部分是該控制器的不同部分。
在各個實施例中，一種用於為UAV提供控制器的方法，包括以下步驟：提供具有第一部分和第二部分的控制器主體。第一部分被配置為固定到該控制器的使用者。該控制器主體被配置為是經由第一部分便攜的。第二部分包括第一控制器，第一控制器被配置為控制UAV的至少飛行。第一控制器被配置為是使用使用者的單隻手可操作的。
在一些實施例中，一種用於控制UAV的裝置包括：用於將該裝置固定到使用者的構件，其中該裝置是經由用於將該裝置固定到使用者的構件便攜的；用於控制UAV的至少飛行的構件，其中用於控制UAV的至少飛行的構件是使用使用者的單隻手可操作的。
根據一些實施例，一種用於UAV的控制器，包括：第一部分，其被配置為固定到使用者的第一手臂，使得當第一部分固定到第一手臂時，該控制器與使用者的第一手臂一起移動；及用於接受使用者輸入以控制UAV的第一控制器，其中該控制器被配置為在第一部分固定到第一手臂時，是經由第一手臂的手可操作的。
在一些實施例中，該控制器亦包括第二部分，其中第一控制器佈置在第二部分上，第二部分延伸自第一部分。
在一些實施例中，第二部分形成第一部分和第一控制器之間的空間，以便當第一部分固定到第一手臂時，容納手臂的手腕。
在一些實施例中，該控制器亦包括第二控制器，其被配置為感測該控制器的移動。
在一些實施例中，第一控制器是被配置為接收多達6個自由度（DOF）的使用者輸入的操縱桿。第二控制器包括：被配置為接收多達6個DOF的使用者輸入的至少一個加速計和至少一個陀螺儀中的一項或多項。
在一些實施例中，第一控制器或第二控制器中的一項被配置為控制UAV的飛行。第一控制器或第二控制器中的另一項被配置為：控制UAV的照相機的位置或方位中的一項或多項。
在一些實施例中，該控制器亦包括佈置在第二部分上的第三控制器。第三控制器是按鈕、方向盤、滑鼠、水平儀、滑塊、觸控式螢幕、旋鈕、操縱桿、開關或軌跡球中的一項或多項。第三控制器被配置為控制以下各項中的一項或多項：UAV的飛行模式、UAV的至少一個感測器、UAV的至少一個照相機、UAV的方位、UAV上的軟體設置、UAV的著陸模式、UAV的起飛配置或者UAV的有效負荷設置。
在一些實施例中，該控制器亦包括用於容納無線通訊設備的第三部分，其中第三部分包括用於連接到無線通訊設備以在該控制器和無線通訊設備之間傳送資料或電力的電連接。
在一些實施例中，該控制器亦包括著陸平臺，其被配置為允許UAV在該控制器上著陸。
將參照附圖來詳細地描述各個實施例。只要有可能，貫穿附圖可以使用相同的元件符號來代表相同或者類似的部件。不同的元件符號可以用於代表不同的、相同的或者類似的部件。對於特定實例和實現方式的引用僅是用於說明目的，而不是意欲限制本案內容或請求項的保護範疇。
本文所描述的實施例係關於無人機（UAV）控制器（例如，遙控），其使使用者能夠使用一隻手來控制UAV的飛行，使另一隻手閒置以用於其他任務，例如控制UAV上的照相機或其他感測器。在一些實施例中，使用者可以使用一隻手來控制UAV的飛行、UAV的照相機及/或其他感測器。控制器可以包括第一控制器、第二控制器、第三控制器或第四控制器中的一項或多項。
控制器可以包括用於將該控制器固定到使用者的固定部件（例如，第一部分）。第一部分可以包括用於固定到使用者的前臂或者另一個身體部分的套筒或手臂撐桿。例如，第一部分可以包括具有容納使用者的前臂的通道或內部空間的管狀套筒。在替代的或額外的實施例中，第一部分可以包括帶、繩、魔術貼、夾子、彈性固定件等等中的一項或多項，以將控制器固定到使用者。第一部分可以適配在使用者前臂的一部分上，但留下與該前臂相關聯的手腕和手自由地操作第一控制器。第一控制器可以使使用者能夠使用一隻手來控制典型的飛行動作（其包括油門、偏航、傾斜和翻滾）。亦即，第一部分可以耦合或者以其他方式附接到與使用者的第一隻手相關聯的前臂，使得第一隻手可以在無需第二隻手進行額外的支撐或者操作的情況下，操作第一控制器。亦即，該控制器可以由（與第一隻手相關聯的）手臂來單獨地支撐或握住。例如，該控制器可以由使用者利用在地面上方的（與第一隻手相關聯的）手臂來握住，而無需任何額外的支撐（例如，另一隻手/手臂、另一個身體部分、衣物、表面（如，桌面、牆壁、樹木等等））來維持該控制器的位置/方位。
第一控制器可以包括用於利用多個（例如，六個）軸（其包括旋轉的三個軸和平移的三個軸），控制UAV的飛行的操縱桿或者可移動旋鈕。回應於第一控制器在移動，UAV可以被配置為基於對應關係或者映射來相應地移動。
在一些實施例中，控制器可以包括諸如振動馬達、伺服系統、揚聲器等等之類的一或多個回饋設備，以向使用者警告進入的碰撞、導覽指示、危險，或者以其他方式向使用者提供通知。具體而言，回應於UAV偵測到在某個方向將造成即將來臨的碰撞的物體，回饋設備可以提供用於向使用者告警的回饋（例如，音訊信號或振動/逆著操作第一控制器在該方向移動UAV的方向的反作用力）。
在一些實施例中，該控制器可以包括被佈置為由使用者進行操作，以控制UAV的一些態樣的額外控制器（例如，第二控制器、第三控制器等等），該等態樣包括但不限於：UAV的飛行、UAV的飛行模式、UAV的至少一個感測器、UAV的至少一個照相機、UAV的方位、UAV上的軟體設置、UAV的著陸模式、UAV的起飛配置或者UAV的有效負荷設置。例如，第二控制器可以基於第一部分所固定到的手臂的移動，來接受使用者輸入。利用非限制性實例進行說明，第二控制器可以包括用於偵測使用者的手臂的移動的一或多個加速計、陀螺儀等等。第三控制器可以包括額外的互動式元件，例如但不限於下文各項中的至少一項：用於接受使用者輸入的按鈕、方向盤、滑鼠、水平儀、滑塊、觸控式螢幕、旋鈕、操縱桿、開關或軌跡球。
第一控制器和第二控制器的組合可以使使用者能夠使用一隻手，控制飛行的UAV的兩個或兩個以上態樣。利用非限制性實例進行說明，第一控制器可以被配置為控制UAV的飛行，第二控制器可以被配置為控制照相機（例如，照相機架）或UAV的其他感測器，反之亦然。利用額外的第三控制器，可以對UAV的額外態樣進行控制。使用者可以使用一隻手與第一、第二和第三控制器進行互動。
在一些實施例中，該控制器可以經由第三部分（例如，磁鐵、魔術貼，夾片、夾子等等）來耦合到無線通訊設備。該無線通訊設備可以顯示飛行控制資訊、來自UAV照相機的視覺資料、飛行地圖等等。使用者可以使用第二手臂（沒有經由第一部分來固定到控制器的手臂）的第二隻手，與無線通訊設備進行互動。該無線通訊設備可以包括用於接受使用者輸入的輸入設備，作為第四控制器。
圖1A是根據各個實施例，（在透視圖中）圖示UAV 300和控制器100之間的互動的實例的圖。圖1B是根據各個實施例的控制器100的前視圖。圖1C是根據各個實施例的控制器100的後視圖。圖1D是根據各個實施例的控制器100的第一側視圖。圖1E是根據各個實施例的控制器100的第二側視圖。圖1F是根據各個實施例的控制器100的頂視圖。圖1G是根據各個實施例的控制器100的底視圖。
參見圖1A-1G，控制器100可以至少包括：用於固定到使用者的第一部分120和用於控制UAV 300的至少一個態樣的第一控制器110。第一控制器100可以佈置在控制器100的第二部分125上。控制器主體150可以是用於支撐控制器100的各個組件的結構或者支撐部件。控制器主體150可以至少包括第一部分120和第二部分125。在一些實施例中，第一部分120和第二部分125可以是彼此相鄰的（鄰接的）。第二部分125可以從第一部分120延伸。在其他實施例中，第一部分120和第二部分125可以被控制器100的其他組件分離。
第一部分120可以包括用於能固定到使用者的身體部分，以允許使用者的兩隻手閒置的任何適當固定元件。如圖1A-1G中所提供的非限制性實例所圖示的，第一部分120可以被配置成用於容納使用者的第一手臂（例如，第一前臂）的至少一部分的管狀套筒或手臂撐桿。第一部分120可以具有包含內部空間122的C形狀橫截面。當使用者的第一手臂容納在該橫截面所限定的內部空間122中時，第一手臂可以握住或者以其他方式支撐第一部分120和因此的控制器100。亦即，當第一手臂容納在內部空間122中時，可以在無需第二隻手/手臂、其他身體部分、衣物、表面（如，桌面、牆壁、樹木等等）等等的情況下，完全地支撐該控制器100。第一部分120可以被配置為：經由將第一手臂/手從第一部分120的端開口或者橫截面中的開口延伸到該空間中，來允許使用者耦合到第一部分120。在其他實施例中，第一部分120可以具有被配置為握住使用者的第一手臂的另一種適當的橫截面（例如，環狀或者橢圓形狀橫截面）。
第一部分120的長度及/或大小可以被配置為固定地耦合到使用者的第一手臂，使得僅經由第一部分120，整個控制器100對於使用者而言是便攜的。使用者的第一隻手（其與第一部分120耦合到的第一手臂相關聯）和第二隻手（其與沒有耦合到第一部分120的第二手臂相關聯）可以自由地與控制器100的組件進行互動。亦即，第一隻手和第二隻手（或者與之相關聯的手指）可以皆不需要攜帶或者以其他方式握住控制器100的任何部分以使控制器100是便攜的。第一部分120可以固定地耦合到第一手臂，使得當使用者與第一控制器110、第二控制器（圖2的220）、第三控制器130和第四控制器（例如，圖2的輸入設備270）進行互動或者對其進行操縱時，控制器100和無線通訊設備140並不關於第一手臂進行移動。第一隻手的手指和手腕可以自由地操作各個控制器110、220（圖2）、130和270（圖2）中的一項或多項。
在一些實施例中，第一部分120可以被配置為覆蓋使用者的第一手臂，直到第一手臂的手腕為止，留下第一手臂的手指和手腕能自由地操作第一控制器110。例如，第二部分125可以從第一部分120延伸，以形成第一部分120和第一控制器110之間的用於第一手臂的手腕的空間115。換言之，第一部分120和第一控制器110可以是分隔開的和非鄰接的，以形成用於允許第一手臂的手腕自由地移動的足夠空間（例如，空間115）。可以以本文所描述的方式，經由第一手臂的手指及/或手掌來移動第一控制器110，以控制UAV 300的各個態樣。第一部分120和第二部分125可以是不同的部分。在一些實施例中，第二部分125可以被配置為與手腕及/或第一隻手接觸。在其他實施例中，第二部分125可以不與手腕及/或第一隻手接觸。
在其他實施例中，第一部分120可以包括任何適當的固定部件（例如但不限於：帶、繩、魔術貼、夾子、彈性固定件等等），以便將控制器100固定到第一手臂或者使用者的另一個身體部分，使得當第一部分120固定到使用者時，第一手臂的手、手指、手掌和手腕可以自由地操作第一控制器110。在一些實施例中，第一部分120可以被配置為耦合到使用者的衣物（例如，襯衫袖、紐扣、腰帶等等），使得當第一部分120固定到使用者的衣物時，第一手臂的手、手指、手掌和手腕可以自由地操作第一控制器110。
在一些實施例中，第一部分120可以被配置為是非常靈巧的。例如，第一部分120可以被配置為耦合到右臂或者左臂。左臂或右臂皆可以是第一手臂。第一部分120可以包括可調節的固定部件（例如，具有可調節適配或大小），以適配不同大小的第一手臂。可以包括滑動小機件、可調節帶、可伸縮部件、墊子（例如，記憶泡沫）、填充物等等以允許對第一部分的大小和長度進行調節，使得第一部分120可以牢固地固定到第一手臂上，而沒有第一部分120與第一手臂之間的任何移動。
如圖1A-1G的非限制性實例所圖示的，第一控制器110可以是操縱桿或者可移動旋鈕。在其他實例中，第一控制器110可以是被配置為當控制器100經由第一部分120固定到使用者時，接收使用者的使用者輸入的任何適當的互動式元件或操作器（例如，按鈕、方向盤、滑鼠、水平儀、滑塊、觸控式螢幕、旋鈕、操縱桿、開關、軌跡球等等中的至少一項）。該使用者輸入可以對應於由手腕所驅動的第一手臂的手指及/或手掌對第一控制器110的操縱和互動。
在一些實施例中，控制器100可以包括用於控制UAV 300的額外態樣的至少一個第二控制器（例如，圖2的第二控制器220）。第二控制器可以嵌入在控制器100中，或者佈置在控制器100之外。隨著控制器100被使用者（例如，使用者的第一手臂）以所描述的方式來移動，第二控制器可以基於控制器100的移動來接收使用者輸入。
在一些實施例中，控制器100可以包括至少一個第三控制器130，以控制UAV 300的額外態樣。第三控制器130可以佈置在控制器主體150的任何部分上。利用非限制性實例進行說明，第三控制器130可以佈置在第二部分125上。在其他實例中，第三控制器130可以佈置在第一部分120上，或者佈置在控制器主體150的任何其他部分上。第三控制器130的實例可以包括，但不限於：用於接收使用者輸入的按鈕、方向盤、滑鼠、水平儀、滑塊、觸控式螢幕、旋鈕、操縱桿、開關、軌跡球等等中的至少一項。在一些實施例中，可以對第三控制器130進行放置，使得第一手臂的至少一個手指可以對第三控制器130進行互動（例如，可以接觸和操縱）。
利用非限制性實例進行說明，當第一手臂固定地耦合到第一部分120時，第一隻手的拇指可以接觸和操縱第三控制器130。同時，第一隻手的手指及/或手掌可以與第一控制器110進行互動。因此，在一些實施例中，使用者的第一隻手可以與第一控制器110和第三控制器130進行互動，並且使用者的第一手臂可以與第二控制器進行互動。因此，控制器100可以允許使用者使用一個手臂（例如，第一手臂和第一隻手），與第一控制器110、第二控制器和第三控制器130進行互動。在其他實施例中，使用者的第二隻手可以與第三控制器130進行互動，同時使用者的第一隻手及/或第一手臂可以與第一控制器110和第二控制器進行互動。
控制器主體150可以包括用於耦合到或者以其他方式支撐無線通訊設備140或其他控制設備的第三部分135。第三部分135可以包括至少一個固定部件（例如，但不限於：帶、繩、魔術貼、夾片、夾子、彈性固定件、磁鐵等等中的至少一項），以可拆卸地耦合到無線通訊設備140。第三部分135可以至少包括用於穩定和支撐無線通訊設備140的平臺136。第三部分135可以包括至少一個電連接（例如，通用序列匯流排（USB）、微型USB、迷你USB、USB類型B、USB類型C、照明連接器等等），以將無線通訊設備140和控制器100電耦合以用於電力傳送及/或資料傳送。電連接的一個實例可以是電連接252（圖2）。在其他實施例中，第三部分135可以不包括與無線通訊設備140的任何電連接。在一些實施例中，可以對第三部分135進行配置，使得當無線通訊設備140附接到第三部分135時，並且當第一部分120固定到使用者的第一手臂時，使用者可以能夠針對與UAV 300有關的資訊來觀看顯示器（例如，圖2的輸出設備265）。
在一些實施例中，第三部分135可以毗鄰第一部分120。在其他實施例中，第三部分135可以位於控制器主體150的任何其他部分處。在各個實施例中，對第三部分135進行佈置，使得無線通訊設備140（當附接到第三部分135時）通常並不在空間115上延伸，以允許手腕和第一隻手自由地操作第一控制器110及/或第三控制器130。無線通訊設備140可以以所描述的方式，實現對UAV 300的額外態樣的控制（例如，第四控制器）。使用者的第二隻手可以與第四控制器進行互動。
圖2是根據一些實施例，圖示用於控制圖1A的UAV 300的各個態樣的控制器200的實例的方塊圖。參見圖1A-2，控制器200可以對應於控制器100。根據一些實施例，控制器200可以包括用於接收用於控制UAV 300的各個態樣的使用者輸入的第一控制器210、第二控制器220和第三控制器230中的至少一項。第一控制器210可以對應於第一控制器110。第三控制器230可以對應於第三控制器130。
控制器200可以包括處理器215，其被配置為執行如本文所描述的控制器200的功能。根據一些實施例，處理器215可以是通用處理器。處理器215可以包括任何適當的資料處理設備，例如，但不限於：微處理器、中央處理單元（CPU）或定制軟體。替代地，處理器215可以是任何適當的電子處理器、控制器、微控制器或狀態機。此外，處理器215亦可以實現成計算設備的組合（例如，數位信號處理器（DSP）和微處理器的組合、複數個微處理器、至少一個微處理器與DSP核心的結合或者任何其他適當的配置）。
處理器215可以包括或者耦合到記憶體225。記憶體225可以儲存處理器可讀取指令，以用於處理器215接收用於對UAV 300的各個態樣進行控制的使用者輸入，基於對應關係和映射將使用者輸入轉換成控制資料，以及向UAV 300傳輸控制資料（例如，經由射頻（RF）資源或無線電模組235）。根據一些實施例，記憶體225可以是儲存處理器可執行指令的非暫時性處理器可讀取儲存媒體。記憶體225可以包括用於儲存軟體和資料的任何適當的內部或外部設備。記憶體225的實例可以包括但不限於：隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、軟碟、硬碟、看門狗或者其他Recomp感測器板（RSB）連接記憶體設備等等。記憶體225可以儲存作業系統（OS）、使用者應用軟體及/或可執行指令。此外，記憶體225亦可以儲存應用資料，例如但不限於陣列資料結構。
第二控制器220可以嵌入在控制器200中，或者佈置在控制器200之外。第二控制器220可以包括用於偵測控制器200的移動的感測器。第二控制器220可以向處理器215發送由第二控制器220偵測的使用者輸入，以轉換成控制資料。在一些實施例中，第二控制器220可以包括至少一個加速計、陀螺儀，或者被配置為決定使用者移動控制器200的方向、加速度、速度等等的其他感測器。利用非限制性實例進行說明，第二控制器220可以包括慣性量測單元（IMU）。該IMU可以包括用於偵測平移方向的改變（經由利用加速計）和旋轉方向的改變（經由利用陀螺儀）的至少三個加速計、三個陀螺儀，以及磁力計。因此，IMU可以在6個DOF中，提供對控制器200的移動的偵測。在其他實施例中，第二控制器220可以利用加速計及/或陀螺儀的其他組合來實現，以針對多達6個DOF來偵測控制器200的移動。在一種非限制性實例中，第二控制器220可以包括用於在三個平移方向，偵測控制器200的移動的三個加速計。在另一種非限制性實例中，第二控制器220可以包括用於在三個旋轉方向，偵測控制器200的移動的三個陀螺儀。
在一些實施例中，第一控制器210可以提供多達6個DOF的控制。第二控制器220可以提供多達6個DOF的控制。在至少第一控制器210和第二控制器220組合的情況下，控制器200可以提供多達12個DOF的控制。此舉允許第一控制器210和第二控制器220中的一項控制UAV 300的所有飛行態樣（例如，油門、偏航、傾斜和翻滾），同時允許第一控制器210和第二控制器220中的另一項控制UAV 300的照相機（例如，照相機340或者與照相機340相關聯的相機架）。第三控制器230及/或無線通訊設備250（當第三控制器230及/或無線通訊設備250電耦合到控制器200時）可以提供UAV 300的額外態樣的額外控制。
處理器215可以使用無線電模組235與UAV 300進行無線通訊。無線電模組235可以被配置為向UAV 300傳輸控制資料，以及從UAV 300接收回饋資料。無線電模組235可以耦合到天線240，以執行傳輸和接收功能。無線電模組235可以包括用於與UAV 300進行通訊的介面軟體、硬體或者其組合。無線電模組235可以包括諸如網路數據機、無線接收器或收發機電子設備之類的硬體，及/或提供有線或無線通訊鏈路的軟體。
在一些實施例中，處理器215可以耦合到回饋設備205，以便向使用者提供回饋。利用非限制性實例進行說明，回饋設備205可以包括用於提供音訊回饋的揚聲器。利用另一種非限制性實例進行說明，回饋設備205可以包括用於提供視覺回饋的顯示螢幕。利用另一種非限制性實例進行說明，回饋設備205可以包括用於提供觸覺或力回饋的至少一個振動馬達或者伺服系統。
在一些實施例中，該回饋可以由（經由無線電模組235）從UAV 300接收的回饋信號、（經由電連接252）從無線通訊設備250接收的信號，及/或由處理器215所產生的信號來觸發。利用非限制性實例進行說明，UAV 300可以包括用於光學障礙迴避、導覽及/或危險辨識的感測器（例如，圖3D的照相機340、導覽單元325、陀螺儀/加速計單元327、航空電子模組329等等）。回應於偵測到即將來臨的碰撞、偵測到UAV 300偏離航向，或者偵測到目前的危險，UAV 300可以向控制器200傳輸與此種事件相對應的回饋信號。在接收到回饋信號之後，控制器200可以經由回饋設備205，向使用者提供回饋。
例如，回應於接收到關於即將來臨的碰撞的回饋信號，回饋設備205可以基於該即將來臨的碰撞的方向和距離來提供回饋。若回饋信號指示與物體（例如，牆壁、建築物、另一個UAV等等）的即將來臨的碰撞處於關於UAV 300的第一方向，則回饋設備205可以在與第一方向相對應的方向上向使用者提供回饋（例如，振動），以通知該使用者在第一方向存在即將來臨的碰撞。若回饋信號指示UAV 300偏離航向，並且需要在關於UAV 300的第一方向進行飛行以返回到航線，則回饋設備205可以在與第一方向相對應的方向上向使用者提供回饋，以通知該使用者適當的航向。若回饋信號指示UAV 300正在被來自關於UAV 300的第一方向的子彈射擊，則回饋設備205可以在與第一方向相對應的方向上向使用者提供回饋，以通知使用者損害的方向。在一些實施例中，UAV 300越靠近該物體，回饋（例如，振動、聲音、視覺指示符等等）可以變得越強，反之亦然。
在一些實施例中，控制器200可以包括用於UAV 300進行著陸的著陸平臺290。著陸平臺290可以位於控制器主體150的任何適當部分。著陸平臺290可以包括用於以無線或有線方式，對UAV 300進行充電的充電裝置。控制器200可以包括用於向控制器200及/或著陸平臺290提供電力的電力模組245。在一些實施例中，著陸平臺290可以包括：用於與UAV 300（圖3D）的導覽單元325及/或無線電模組330進行通訊的信號柱，以輔助UAV 300的著陸。因此，將UAV 300著陸在著陸平臺290上或者另一個著陸墊上，僅需要一隻手（例如，第一隻手）操作控制器200，留下另一隻手閒置以用於其他任務。在特定的實施例中，著陸平臺290可以是在UAV 300在被使用時，將無線通訊設備140、250支撐在其上的平臺。
在一些實施例中，控制器200可以經由電連接252，電耦合到無線通訊設備250。電連接252可以是第三部分135的一部分。無線通訊設備250可以是行動智慧型電話（例如，但不限於iPhoneTM 、AndroidTM 電話等等）、智慧平板設備、膝上型電腦等等。無線通訊設備250可以包括至少處理器255，處理器255被配置為執行無線通訊設備250的功能，如本文所描述的。根據一些實施例，處理器255可以是通用處理器。處理器255可以包括任何適當的資料處理設備，例如但不限於微處理器、CPU或者定制硬體。替代地，處理器255可以是任何適當的電子處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器255亦可以實現成計算設備的組合（例如，DSP和微處理器的組合、複數個微處理器、至少一個微處理器與DSP核心的結合或者任何其他適當的配置）。控制器200或通訊設備250的各種功能可以由處理器215、處理器255或二者來執行。
處理器255可以包括或者耦合到記憶體260。記憶體260可以儲存用於處理器255的處理器可讀取指令。根據一些實施例，記憶體260可以是儲存處理器可執行指令的非暫時性處理器可讀取儲存媒體。記憶體260可以包括用於儲存軟體和資料的任何適當的內部或外部設備。記憶體260的實例可以包括但不限於：RAM、ROM、軟碟、硬碟、看門狗或者其他RSB連接記憶體設備等等。記憶體260可以儲存OS、使用者應用軟體及/或可執行指令。此外，記憶體260亦可以儲存應用資料，例如但不限於陣列資料結構。
無線通訊設備250可以具有電力模組285，例如但不限於：電力模組245。無線通訊設備250可以具有無線電模組275和天線280，例如但不限於：分別的無線電模組235和天線240。無線電模組275可以與UAV 300的無線電模組330（圖3D）進行通訊。在一些實施例中，無線電模組275可以被配置為與控制器200的無線電模組235進行通訊（替代電連接252或者除了電連接252之外），以實現無線電模組275與無線電模組235之間的資料傳送。
在一些實施例中，控制器200和無線通訊設備250中的每一項可以具有其自己的相應處理器215或255、記憶體225或260、無線電模組235或275，以及電力模組245或285。在其他實施例中，可以在控制器200和無線通訊設備250之間，共享處理器、記憶體、無線電模組或電力模組中的一項或多項。亦即，無線通訊設備250可以使用處理器215、記憶體225、無線電模組235和電力模組245中的一項或多項，或者控制器200可以使用處理器255、記憶體260、無線電模組275和電力模組285中的一項或多項。電連接252可以用於資料在共享的組件之間的通訊。因此，控制器200可以使用無線通訊設備250上的現有硬體，反之亦然。
無線通訊設備250可以包括耦合到處理器255的輸出設備265。輸出設備265可以包括用於向使用者顯示資訊（例如，關於UAV 300的文字、地圖、導覽圖表、航點、通知等等）的至少一個顯示設備。輸出設備265可以包括用於提供人類可感知的視覺信號、音訊信號、觸覺信號或者其任意組合的任何適當設備，其包括但不限於：觸控式螢幕、液晶顯示器（LCD）、發光二極體（LED）、陰極射線管（CRT）、電漿或者其他適當的顯示螢幕、音訊揚聲器或其他音訊產生設備、其組合等等。
在一些實施例中，無線通訊設備250可以包括至少一個輸入設備270，其可以提供用於接受使用者的使用者輸入的介面。輸入設備270可以包括任何適當的輸入設備，其包括但不限於下文中的一項或多項：手動操作器（例如，但不限於：開關、按鈕、方向盤、觸控式螢幕（其可以是顯示設備的一部分）、旋鈕、滑塊、鍵盤、滑鼠等等）、麥克風、照相機、各種感測器、加速計、陀螺儀等等。輸入設備270可以是可以提供UAV 300的額外態樣的額外控制的第四控制器。使用者的第二隻手可以用於經由輸入設備270，與輸出設備265呈現的地圖、導覽資訊、航點、通知等等進行互動。隨著使用者使用第一手臂握住無線通訊設備250（以及該無線通訊設備250附接到的控制器200），使用者可以使用使用者的第二隻手來與第四控制器進行互動。輸入設備270可以接收用於控制下文各項中的一項或多項的使用者輸入：UAV 300的飛行模式、UAV 300的至少一個感測器、UAV 300的至少一個照相機、UAV 300的方位、UAV 300上的軟體設置、UAV 300的著陸模式、UAV 300的起飛配置或者UAV 300的有效負荷設置。
在一些實施例中，處理器255可以將使用者輸入轉換成控制資料，並經由無線電模組275向UAV 300發送該控制資料。在一些實施例中，處理器255可以將該控制資料或使用者輸入中繼到控制器200的處理器215。處理器215可以將使用者輸入轉換成控制資料（若發送了使用者輸入的話）。處理器215可以經由無線電模組235，向UAV 300發送該控制資料。
在一些實施例中，輸入設備270可以包括控制器，例如但不限於：第二控制器220。當無線通訊設備250附接到控制器200，使得無線通訊設備250不關於控制器200進行移動時，第二控制器220可以替代地是輸入設備270的一部分（而不是控制器200的一部分），假定由控制器200的組件所偵測的移動可以同樣地被無線通訊設備250偵測。在該等實施例中，輸入設備270的第二控制器220可以由第一手臂進行控制，是由於不需要第二手臂移動無線通訊設備250，其中無線通訊設備250可以附接到控制器200並與控制器200一起移動。
在各個實施例中，控制器200可以包括輸出設備（例如，但不限於輸出設備265）及/或輸入設備（例如，但不限於輸入設備270）。具體而言，控制器200可以包括本端地位於控制器200上的顯示螢幕或者觸控式螢幕（例如，輸出設備265），以便輸出與UAV 300有關的資訊。
圖3A是根據各個實施例，圖示適合於由圖2的控制器200進行控制的UAV 300的實例的示意圖。圖3B是根據各個實施例，圖示適合於由圖2的控制器200進行控制的UAV 300的實例的示意圖。圖3C是根據各個實施例，圖示適合於由圖2的控制器200進行控制的UAV 300的實例的示意圖。圖3D是根據各個實施例，圖示適合於由圖2的控制器200進行控制的UAV 300的實例的示意圖。
參見圖1A-3D，在一些實施例中，UAV 300可以包括多個轉子301、框架303和起落架305。框架303可以為與轉子301、起落架305相關聯的馬達提供結構支撐，並且可以足夠地堅固以支撐UAV 300的組件組合的最大負荷重量，在一些情況下，有效負荷309。為了便於描述和說明，省略了UAV 300的一些細節態樣，諸如佈線、框架結構互連或者熟習此項技術者已知的其他特徵。例如，儘管將UAV 300圖示和描述成具有框架303，該框架303具有多個支撐部件或框架結構，但可以使用經由模製結構來獲得支撐的模製框架來構造UAV 300。在所說明的實施例中，UAV 300具有四個轉子301。但是，可以使用比四個轉子301更多或更少的轉子。
在一些實施例中，UAV 300的起落架305可以提供有著陸感測器355。著陸感測器355可以是光學感測器、無線電感測器、照相機感測器或其他感測器。替代地或額外地，著陸感測器355可以是接觸或壓力感測器，該等接觸或壓力感測器可以提供用於指示UAV 300何時與表面進行接觸的信號。在一些實施例中，著陸感測器355可以適於提供當UAV 300位於適當的著陸墊時對電力模組350進行充電的額外能力（例如，經由充電連接器）。在一些實施例中，著陸感測器355可以提供與著陸墊的額外連接，例如有線通訊或控制連接。UAV 300亦可以進一步包括控制單元310，後者可以包含用於對UAV 300的操作進行供電和控制的各種電路和設備，包括用於對轉子301、電力模組350、無線電模組330等等進行供電的馬達。
在一些實施例中，UAV 300可以裝備有有效負荷固定單元307。有效負荷固定單元307可以包括驅動抓緊和釋放機制的致動器馬達和回應於控制信號的相關控制，以回應於來自控制單元310的命令而對有效負荷309進行抓緊和釋放。
在圖3D中，圖示適合於結合各個實施例使用的用於UAV 300的控制單元310的一個實例。參見圖1A-3D，控制單元310可以包括處理器320、無線電模組330和電力模組350。處理器320可以包括或者耦合到記憶體單元321和導覽單元325。處理器320可以配置有處理器可執行指令，以控制UAV 300的飛行和其他操作。具體而言，處理器320可以基於從無線電模組235及/或無線電模組275接收的控制資料，來控制UAV 300的飛行和其他態樣。
處理器320可以耦合到有效負荷固定單元307和著陸感測器355。可以從電力模組350（例如，電池）向處理器320供電。處理器320可以配置有處理器可執行指令，以控制電力模組350的充電（例如，經由使用充電控制電路，來執行充電控制演算法）。替代地或額外地，電力模組350可以被配置為管理其自己的充電。處理器320可以耦合到馬達控制單元323，後者被配置為對驅動轉子301的馬達進行管理。
經由轉子301的各個馬達的控制，可以在UAV 300朝著目的地前進的飛行中，對UAV 300進行控制。在一些實施例中，處理器320可以基於從無線電模組235接收的控制資料來控制馬達控制323（例如，UAV 300的飛行），例如，在其中由控制器200的使用者至少部分地手動控制UAV 300的實例中。處理器320可以從導覽單元325接收資料，並且使用此種資料來決定UAV 300的目前位置和方位，以及朝向目的地的適當航線。在一些實施例中，導覽單元325可以包括使UAV 300能夠使用全球導覽衛星系統（GNSS）信號來進行導覽的GNSS接收器系統（例如，一或多個GPS接收器）。替代地或額外地，導覽單元325可以裝備有無線電導覽接收器，以用於從諸如導覽信號柱（如，超高頻（VHF）全向無線電測距（VOR）信號柱）、Wi-Fi存取點、蜂巢網路網站、無線電臺等等之類的無線電節點接收導覽信標或其他信號。額外地，處理器320及/或導覽單元325可以被配置為經由無線通訊鏈路332（例如，蜂巢資料網路）來與無線電模組235及/或無線電模組275進行通訊，以接收在導覽時有用的資料，以及提供即時位置報告。
耦合到處理器320及/或導覽單元325的航空電子模組329可以被配置為提供與飛行控制有關的資訊，例如，高度、姿態、航速、航向，以及導覽單元325可以用於導覽目的的類似資訊（諸如，GNSS位置更新之間的航位推算）。航空電子模組329可以包括陀螺儀/加速計單元327或者從其接收資料，該陀螺儀/加速計單元327提供可以在導覽計算時使用的關於UAV 300的方位和加速度的資料。
無線電模組330可以被配置為接收導覽信號（例如，來自受限制區域的信標信號、來自航空導覽設施的信號等等），並且向處理器320及/或導覽單元325提供此種信號以輔助導覽。在一些實施例中，導覽單元325可以使用從地面上的可辨識RF發射器（例如，AM/FM無線電臺、Wi-Fi存取點和蜂巢網路基地台）接收的信號。此種RF發射器的位置、唯一辨識碼、單一強度、頻率和其他特性資訊可以儲存在資料庫中，並用於當無線電模組330接收到RF信號時決定位置（例如，經由三角量測及/或三邊量測）。可以將RF發射器的此種資料庫儲存在UAV 300的記憶體單元321中、儲存在經由無線通訊鏈路332與處理器320進行通訊的基於地面的設備（例如，記憶體225或記憶體260中）或伺服器中，或者儲存在記憶體單元321和基於地面的設備或伺服器的組合中。
使用關於RF發射器的資訊的導覽可以利用多種習知方法中的任何方法。例如，在經由無線電模組330接收到RF信號之後，處理器320可以獲得信號唯一辨識碼（例如，服務扇區辨識（SSID）、媒體存取控制（MAC）位址、無線電臺撥叫簽名、細胞ID等等），並根據RF發射器特性的資料庫，使用該資訊來獲得地面座標和所偵測的RF發射器的信號強度。若該資料庫儲存在板上記憶體單元321上，則處理器320可以使用發射器辨識符資訊來在該資料庫中執行表檢視。替代地或額外地，處理器320可以使用無線電模組330來向位置資訊服務（LIS）伺服器傳輸所偵測的RF發射器辨識符，該LIS伺服器可以返回從RF發射器位置資料庫獲得的該RF發射器的位置。使用RF發射器座標和可選的信號強度特性，處理器320（或者導覽單元325）可以估計UAV 300相對於彼等座標的位置。使用無線電模組330所偵測的三個或三個以上RF發射器的位置，處理器可以經由三角量測來決定更精確的位置。基於接收的基於地面的RF發射器來對位置的估計可以與來自GNSS接收器的位置資訊進行組合，以提供與單獨地利用任意一種方法可實現的相比更精確和可靠的位置估計。
處理器320可以使用無線電模組330與各種無線通訊設備（例如，控制器200及/或無線通訊設備250）（諸如，信號柱、伺服器、智慧型電話、平板設備、控制器或者可以與UAV 300進行通訊的其他設備）進行無線通訊。可以在無線電模組330的傳輸/接收天線331和控制器200的傳輸/接收天線240（及/或無線通訊設備250的天線280）之間建立雙向無線通訊鏈路332。無線電模組330可以被配置為：支援與具有不同無線電存取技術的不同設備（例如，控制器200和無線通訊設備250）的多個連接。UAV 300可以經由中間通訊鏈路（例如，一或多個網路節點或其他通訊設備），與控制器200及/或無線通訊設備250進行通訊。
在一些實施例中，無線電模組330可以被配置為取決於UAV 300的位置和高度來在蜂巢連接和Wi-Fi（或者其他區域網路或個人區域網路）連接之間進行切換。例如，當在被指定用於UAV交通的高度進行飛行時，無線電模組330可以與蜂巢基礎設施進行通訊，以便維持與設備（例如，控制器200及/或無線通訊設備250）的通訊。UAV 300的飛行高度的一個實例可以是大約400英尺或更低，例如，其可以由針對UAV飛行交通的政府機構進行指定。在該高度，可能很難使用短距離無線電通訊鏈路（例如，Wi-Fi）來與控制器200及/或無線通訊設備250建立通訊。因此，當UAV 300處於飛行高度時，可以使用蜂巢式電話網路來建立與控制器200及/或無線通訊設備250的通訊。當UAV 300移動到更靠近控制器200（無線通訊設備250）時，無線電模組330和控制器200（無線通訊設備250）之間的通訊可以轉換到短距離通訊鏈路（例如，Wi-Fi或藍芽）。
UAV 300可以包括耦合到處理器320的照相機340。照相機340可以佈置在照相機架上以便移動。照相機340的實例可以包括但不限於：數位相機、立體相機、攝像機等等。可以經由無線電模組330，向無線通訊設備250發送照相機340的輸出。輸出設備265可以經由輸出設備265的顯示螢幕來輸出照相機340的輸出資料。
回應於從控制器200的無線電模組235及/或無線通訊設備250的無線電模組275接收到控制資料，UAV 300的處理器350可以基於該控制資料來配置UAV 300的相關組件。利用非限制性實例進行說明，回應於接收到與UAV 300的飛行有關的控制資料，處理器350可以基於該控制資料，來控制馬達控制323以驅動轉子301。UAV 300的飛行可以包括以下各項中的一項或多項：UAV 300的油門、偏航、傾斜及/或翻滾。
利用另一種非限制性實例進行說明，回應於接收到與UAV 300的飛行模式有關的控制資料，處理器350可以基於該控制資料，來控制馬達控制323、導覽單元325及/或航空電子模組329。UAV 300的飛行模式可以包括「高度固定」模式，其中處理器350可以配置馬達控制323和航空電子模組329維持UAV 300的當前高度，除非額外指示。飛行模式亦可以包括「跟隨」模式，其中處理器350可以配置馬達控制323、導覽單元325及/或航空電子模組329跟隨信號柱或設備（例如，控制器200、無線通訊設備250等等）（以維持與其的相對距離）。飛行模式亦可以包括「航點」模式，其中處理器350可以配置馬達控制323、導覽單元325及/或航空電子模組329飛到至少一個航點。使用者可以經由無線通訊設備250的輸入設備270來指示航點。（例如，利用GPS座標）指示航點的控制資料可以經由無線電模組275或無線電模組235來發送給UAV 300。處理器350可以隨後配置馬達控制323、導覽單元325及/或航空電子模組329飛到由控制資料中包括的座標所辨識的航點。
利用另一種非限制性實例進行說明，回應於接收到與UAV 300的方位有關的控制資料，處理器350可以基於該控制資料，來控制馬達控制323、導覽單元325及/或航空電子模組329。UAV 300的方位可以代表經由馬達控制323及/或航空電子模組329來穩定UAV 300。額外地或替代地，UAV 300的方位可以代表在UAV 300在任何適當的方向上進行飛行時，UAV 300的相對位置/方位。
利用另一種非限制性實例進行說明，回應於接收到與UAV 300的至少一個感測器有關的控制資料，處理器350可以基於該控制資料，來控制導覽單元325、陀螺儀/加速計單元327及/或航空電子模組329。該控制資料可以對應於將感測器打開/關閉、對感測器進行校準、調節感測器的位置/方位等等。
利用另一種非限制性實例進行說明，回應於接收到與UAV 300的照相機340有關的控制資料，處理器350可以基於該控制資料，來控制照相機設置（例如，曝光、角度、視野、濾鏡、聚焦等等）、照相機340的位置及/或方位。
利用另一種非限制性實例進行說明，回應於接收到與UAV 300的軟體設置有關的控制資料，處理器350可以基於該控制資料，來修改記憶體單元321中儲存的指令。利用另一種非限制性實例進行說明，回應於接收到與UAV 300的著陸模式或起飛配置有關的控制資料，處理器350可以基於該控制資料，來控制著陸感測器355。利用另一種非限制性實例進行說明，回應於接收到與UAV 300的有效負荷設置有關的控制資料，處理器350可以基於該控制資料，來控制有效負荷固定單元307。
因此，控制器200可以利用第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230或第四控制器（例如，輸入設備270）中的一項或多項來控制UAV 300的各個態樣。在一些實施例中，控制器200可以以任何適當的組合來包括第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230或第四控制器（例如，輸入設備270）中的一項或多項。在一些實施例中，控制器200可以包括全部的第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230或第四控制器（例如，輸入設備270）。
第一控制器210和第二控制器220中的每一項可以提供多達6個DOF的控制。假定對UAV 300的飛行的控制可以需要至少4個DOF（例如，油門、偏航、傾斜和翻滾中的每一項對應一個），則第一控制器210和第二控制器220中的一項可以被配置為控制UAV 300的飛行。假定對（例如，照相機架上的）照相機340的方位和位置的控制可以需要多達6個DOF，則第一控制器210或第二控制器220中的另一項可以被配置為控制照相機340。
利用非限制性實例進行說明，第一控制器210可以被配置為控制UAV 300的飛行，而第二控制器220可以被配置為控制照相機340的方位和位置。利用另一種非限制性實例進行說明，第一控制器210可以被配置為控制照相機340的方位和位置，而第二控制器220可以被配置為控制UAV 300的飛行。
圖4A是圖示第一控制器110（圖1A-1G）的操縱和UAV 300（圖1A-1G、圖3A-3D）的飛行之間的對應關係的實例，以及第一控制器110（圖1A-1G）的操縱和照相機490的方位/位置之間的對應關係的實例的示意圖。參見圖1-4A，圖4A圖示控制器100的部分透視視圖，其包括第一控制器110、支撐第一控制器110的第二部分125，以及用於使用者的第一手臂的手腕的空間115。為了清楚說明起見，省略了控制器100的其他部分。
第一控制器110可以被操縱或者以其他方式被配置為以多達6個軸（6個DOF）進行移動，包括平移的三個軸和旋轉的三個軸。例如，第一控制器110可以在任一方向412a或412b，以平移的第一軸進行移動。第一控制器110可以在任一方向414a或414b，以平移的第二軸進行移動。第一控制器110可以在任一方向416a或416b，以平移的第三軸進行移動。第一控制器110可以在任一方向422a或422b，以旋轉的第一軸進行移動。第一控制器110可以在任一方向424a或424b，以旋轉的第二軸進行移動。第一控制器110可以在任一方向426a或426b，以旋轉的第三軸進行移動。
在一些實施例中，平移的第一軸（具有方向412a和412b）可以與控制器100的縱向維度平行。亦即，第一控制器110可以佈置在關於第一部分120的方向412a中。為了示例性目的，呈現了方向412a-426b，並且可以針對與UAV 300的移動或者照相機490的移動的對應關係或映射來同樣地實現用於限定該等方向的其他慣例。
回應於接收到與在方向412a-426b中的任何一個方向上移動第一控制器110相關聯的使用者輸入，處理器215可以將使用者輸入轉換成控制資料，並經由無線電模組235向UAV 300發送該控制資料。在接收到該控制資料之後，UAV 300的處理器320可以以所描述的方式，基於該控制資料來控制馬達控制323。
利用非限制性配置進行說明，回應於偵測到第一控制器110在方向416a上進行移動（拉），UAV 300可以被配置為在方向436a上進行飛行（例如，增加油門以獲得高度）。回應於偵測到第一控制器110在方向416b上進行移動（推），UAV 300可以被配置為在方向436b上進行飛行（例如，減少油門以降低高度）。在該配置下，平移的第三軸（其包括方向416a和416b）可以對應於UAV 300的油門（沿著UAV 300的方向436a或436b來增加或減少高度）。回應於UAV 300設置在「高度固定」模式（其中UAV 300可以維持其當前高度，除非有其他指示），當第一控制器110被拉起（或者以相對的反向控制來壓下）時，UAV 300可以獲得高度。
利用另一種非限制性配置進行說明，回應於偵測到第一控制器110在方向422a或422b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向442a或442b上進行飛行，以進行翻滾。替代地，回應於偵測到第一控制器110在方向422a或422b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向442b或442a上進行飛行，以隨著相對的反向控制進行翻滾。在該配置中，旋轉的第一軸（其包括方向422a和422b）可以對應於UAV 300沿著該UAV 300的方向442a或442b的翻滾。
利用另一種非限制性配置進行說明，回應於偵測到第一控制器110在方向424a或424b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向444a或444b上進行飛行，以進行傾斜。替代地，回應於偵測到第一控制器110在方向424a或424b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向444b或444a上進行飛行，以隨著相對的反向控制進行傾斜。在該配置中，旋轉的第二軸（其包括方向424a和424b）可以對應於UAV 300沿著該UAV 300的方向444a或444b的傾斜。
利用另一種非限制性配置進行說明，回應於偵測到第一控制器110在方向426a或426b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向446a或446b上進行飛行，以進行偏航。替代地，回應於偵測到第一控制器110在方向426a或426b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向446b或446a上進行飛行，以隨著相對的反向控制進行偏航。在該配置中，旋轉的第三軸（其包括方向426a和426b）可以對應於UAV 300沿著該UAV 300的方向446a或446b的偏航。
在一些實施例中，在方向412a或412b上移動第一控制器110可以以其之間的任何適當的映射關係對應於UAV 300在方向432a、432b、444a或444b上移動。在一些實施例中，（除了方向424a或424b以外的）方向412a或412b可以對應於UAV 300在方向444a或444b上的傾斜。在其他實施例中，方向412a或412b可以對應於UAV 300在方向432a或432b上直線移動。
在一些實施例中，在方向414a或414b上移動第一控制器110可以以其之間的任何適當的映射關係對應於UAV 300在方向434a、434b、442a或442b上移動。在一些實施例中，（除了方向422a或422b之外的）方向414a或414b可以對應於UAV 300在方向442a或442b上的翻滾。在其他實施例中，方向414a或414b可以對應於UAV 300在方向434a或434b上直線移動。
在一些實施例中，假定4個DOF足夠用於操縱某個UAV的飛行，則第一控制器110可以不提供在方向412a、412b、414a及/或414b上的移動之間的對應關係。
照相機490可以對應於照相機340。在一些實施例中，照相機490可以處於初始方位和位置，使得當在方向452a-466b中的任何一個方向上進行移動時，可以同時地在輸出設備265上顯示（受到時延）輸出視覺資料，以實現第一人視角和對照相機490的控制。照相機490可以安裝在相機架492或者另一種適當的結構上，其可以在方向452a-466b上提供照相機490的移動。以平移的第一軸、第二軸和第三軸（例如，在方向412a、412b、414a、414b、416a、416b）移動第一控制器110，可以以其之間的任何適當的映射關係對應於在方向452a、452b、454a、454b、456a、456b上移動照相機490（經由相機架492）。以旋轉的第一軸、第二軸和第三軸（例如，在方向422a、422b、424a、424b、426a、426b）上移動第一控制器110，可以以其之間的任何適當的映射關係對應於在方向462a、462b、464a、464b、466a、466b移動照相機490（經由相機架492）。
圖4B是圖示第二控制器220（圖2）的操縱和UAV 300（圖1A-1G、3A-3D）的飛行之間的對應關係的實例，以及第二控制器220（圖2）的操縱和照相機490的方位/位置之間的對應關係的實例的示意圖。圖4B圖示具有嵌入的第二控制器220（未圖示）的控制器100的透視圖。參見圖1-4B，控制器100的移動可以對應於由第二控制器220偵測到的移動。
控制器100（以及嵌入在其中的用於感測控制器100的移動的第二控制器220）可以在多達6個軸（6個DOF）上被操縱或者進行移動，其包括平移的三個軸和旋轉的三個軸。例如，控制器100可以在任一方向472a或472b，以平移的第一軸進行移動。控制器100可以在任一方向474a或474b，以平移的第二軸進行移動。控制器100可以在任一方向476a或476b，以平移的第三軸進行移動。控制器100可以在任一方向482a或482b，以旋轉的第一軸進行移動。控制器100可以在任一方向484a或484b，以旋轉的第二軸進行移動。控制器100可以在任一方向486a或486b，以旋轉的第三軸進行移動。
在一些實施例中，平移的第二軸（具有方向474a和474b）可以與控制器100的縱向維度及/或第一控制器110的平移的第二軸（方向414a和414b）平行。為了說明的目的，呈現了方向472a-486b，可以針對與UAV 300的移動或者照相機490的移動的對應關係或映射來同樣地實現用於限定該等方向的其他慣例。
回應於接收到與經由移動第一手臂在方向472a-486b中的任何一個方向上移動控制器100相關聯的使用者輸入，處理器215可以將（由第二控制器220獲得的）使用者輸入轉換成控制資料，並經由無線電模組235向UAV 300發送該控制資料。在接收到該控制資料之後，UAV 300的處理器320可以基於該控制資料來控制馬達控制323。
利用非限制性配置進行說明，回應於偵測到控制器100在方向476a上進行移動（升高），UAV 300可以被配置為在方向436a上進行飛行（例如，增加油門以獲得高度）。回應於偵測到控制器100在方向476b上進行移動（去升高），UAV 300可以被配置為在方向436b上進行飛行（例如，減少油門以失去高度）。在該配置下，平移的第三軸（其包括方向476a和476b）可以對應於UAV 300的油門以沿著UAV 300的方向436a或436b來增加或降低高度。
利用另一種非限制性配置進行說明，回應於偵測到控制器100在方向482a或482b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向442a或442b上進行飛行，以進行翻滾。替代地，回應於偵測到控制器100在方向482a或482b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向442b或442a上進行飛行，以隨著相對的反向控制進行翻滾。在該配置中，旋轉的第一軸（其包括方向482a和482b）可以對應於UAV 300沿著該UAV 300的方向442a或442b的翻滾。
利用另一種非限制性配置進行說明，回應於偵測到控制器100在方向484a或484b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向444a或444b上進行飛行，以進行傾斜。替代地，回應於偵測到控制器100在方向484a或484b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向444b或444a上進行飛行，以隨著相對的反向控制進行傾斜。在該配置中，旋轉的第二軸（其包括方向484a和484b）可以對應於UAV 300沿著該UAV 300的方向444a或444b的傾斜。
利用另一種非限制性配置進行說明，回應於偵測到控制器100在方向486a或486b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向446a或446b上進行飛行，以進行偏航。替代地，回應於偵測到控制器100在方向486a或486b上進行移動，UAV 300可以被配置為分別在方向446b或446a上進行飛行，以隨著相對的反向控制進行偏航。在該配置中，旋轉的第三軸（其包括方向486a和486b）可以對應於UAV 300沿著該UAV 300的方向446a或446b的偏航。
在一些實施例中，在方向472a或472b移動控制器100可以以其之間的任何適當的映射關係對應於UAV 300在方向432a、432b、444a或444b上移動。在一些實施例中，（除了方向484a或484b之外的）方向472a或472b可以對應於UAV 300在方向444a或444b上的傾斜。在其他實施例中，方向472a或472b可以對應於UAV 300在方向432a或432b上的直線移動。
在一些實施例中，在方向474a或474b移動控制器100可以以其之間的任何適當的映射關係對應於UAV 300在方向434a、434b、442a或442b上移動。在一些實施例中，（除了方向482a或482b之外的）方向474a或474b可以對應於UAV 300在方向442a或442b上的翻滾。在其他實施例中，方向474a或474b可以對應於UAV 300在方向434a或434b上的直線移動。
在一些實施例中，假定4個DOF可以足夠用於操縱某個UAV的飛行，則控制器100可以不提供在方向472a、472b、474a及/或474b上的移動之間的對應關係。
在平移的第一軸、第二軸和第三軸（例如，在方向472a、472b、474a、474b、476a、476b）上移動控制器100可以以其之間的任何適當的映射關係對應於在方向452a、452b、454a、454b、456a、456b上移動照相機490（經由相機架492）。在旋轉的第一軸、第二軸和第三軸（例如，在方向482a、482b、484a、484b、486a、486b）上移動控制器100可以以其之間的任何適當的映射關係對應於在方向462a、462b、464a、464b、466a、466b上移動照相機490（經由相機架492）。
在一些實施例中，本文所描述的映射/對應關係配置可以是靜態的。在一些實施例中，處理器215可以自動地選擇映射/對應關係配置。在一些實施例中，使用者可以經由第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230及/或輸入設備270（第四控制器），基於使用者的偏好來選擇複數種現有的映射/對應關係配置中的一種，或者程式設計新的映射/對應關係配置。
在其他實施例中，處理器215可以基於控制器100的方位來選擇該映射/對應關係配置。在一些實施例中，第二控制器220或（耦合到處理器215的）輸入設備270可以決定控制器100的方位。控制器100的方位可以代表使用者握住控制器100的方式。回應於決定控制器100處於第一方位，可以選擇第一映射/對應關係配置。另一方面，為了決定控制器100處於第二方位，可以選擇與第一映射/對應關係配置不同的第二映射/對應關係配置。
在一些實施例中，可以在第一控制器210、第二控制器220、第三控制器230及/或輸入設備270（第四控制器）中的一項或多項之間共享飛行控制。利用非限制性實例進行說明，翻滾（方向442a和442b）、傾斜（方向444a和444b）和偏航（方向446a和446b）可以由第一控制器210和第二控制器220中的一項進行控制，而油門（方向426a和436b）可以由第一控制器210和第二控制器220中的另一項進行控制。利用另一種非限制性實例進行說明，翻滾（方向442a和442b）、傾斜（方向444a和444b）和偏航（方向446a和446b）可以由第一控制器210進行控制，而油門（方向426a和436b）可以由輸入設備270（例如，經由在輸入設備270的觸控式螢幕上呈現的虛擬滑塊）或者第三控制器230進行控制。可以在控制器210、220、230和270之間，以任何適當的方式來共享飛行控制。同樣地，可以共享針對照相機480的方位和位置的控制。
在額外的或替代的實施例中，第一控制器210可以被配置為：控制不同於UAV 300的飛行或者除了UAV 300的飛行之外的UAV 300的態樣。利用特定數量的力、加速度、頻率以及其組合來在方向412a-426b中的一個方向上移動第一控制器210可以表示不同的命令。利用非限制性實例進行說明，將第一控制器210（在方向416b）壓下多次（例如，兩次），可以指示對飛行模式（例如，「高度固定」模式）的選擇。利用另一種非限制性實例進行說明，使第一控制器210沿著某個旋轉軸（在方向426a或426b）旋轉多次（例如，兩次）可以將照相機490返回到初始位置。
在額外的或替代的實施例中，第二控制器220可以被配置為：控制不同於UAV 300的飛行或者除了UAV 300的飛行之外的UAV 300的態樣。利用特定數量的力、加速度、頻率以及其組合在方向472a-486b中的一個方向上移動控制器100可以表示不同的命令。利用非限制性實例進行說明，將控制器100（在方向476b）壓下多次（例如，兩次）可以指示對飛行模式（例如，「高度固定」模式）的選擇。利用另一種非限制性實例進行說明，使控制器100沿著某個旋轉軸（在方向484a或484b）旋轉多次（例如，兩次），可以將照相機490返回到初始位置。
圖5是根據一些實施例，圖示用於提供控制器的方法500的實例的程序流程圖。參見方塊B510，可以提供具有第一部分120的控制器主體150。第一部分120可以被配置為固定到控制器100的使用者。控制器100可以是經由第一部分120便攜的，而無需使用者使用任何手。在方塊B520處，可以提供被配置為控制UAV 300的至少飛行的第一控制器110。在額外的或替代的實施例中，可以提供第二控制器220、第三控制器230或回饋設備205中的一項或多項。在額外的或替代的實施例中，控制器100可以經由用於第四控制器（輸入設備270）的電連接252來操作性地耦合到無線通訊設備250。控制器100可利用使用者的單隻手進行操作。可以使用使用者的單隻手（例如，第一隻手）來控制UAV 100的飛行。
所說明和描述的各種實施例僅是提供成用於說明請求項的各個特徵的實例。但是，關於任何給定的實施例所展示和描述的特徵，並不必須受限於相關聯的實施例，並且可以與所展示和描述的其他實施例進行使用或者組合。此外，本發明並不意欲受到任何一個示例性實施例的限制。
上述的方法描述和程序流程圖僅僅是用作為說明性實例，而不是意欲要求或者隱含著必須以所提供的順序來執行各個實施例的步驟。如熟習此項技術者將理解的，可以以任何順序來執行上述的實施例中的步驟順序。此外，諸如「其後」、「轉而」、「接著」等等之類的詞語，並不意欲限制該等步驟的順序；該等詞語僅僅是用於引導讀者遍歷該等方法的描述。此外，任何以單數對請求項要素的引用（例如，使用冠詞「一個（a）」、「一（an）」或者「該（the）」），不應被解釋為將該要素限制為單數形式。
結合本文所揭示的實施例描述的各種說明性的邏輯區塊、模組、電路和演算法步驟均可以實現成電子硬體、電腦軟體或二者的組合。為了清楚地表示硬體和軟體之間的此種可交換性，上文對各種說明性的組件、方塊、模組、電路和步驟均圍繞其功能進行了整體描述。至於此種功能是實現成硬體還是實現成軟體，取決於特定的應用和對整體系統所施加的設計約束條件。熟習此項技術者可以針對每個特定應用，以變通的方式實現所描述的功能，但是，此種實現決策不應解釋為導致背離本發明的保護範疇。
可以利用被設計為執行本文所述功能的通用處理器、數位信號處理器（DSP）、特殊應用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）或其他可程式設計邏輯設備、個別閘門或者電晶體邏輯裝置、個別硬體組件或者其任意組合來實現或執行結合本文所揭示的實施例描述的用於實現各種說明性的邏輯單元、邏輯區塊、模組和電路的硬體。通用處理器可以是微處理器，或者，該處理器亦可以是任何習知的處理器、控制器、微控制器或者狀態機。處理器亦可以實現為計算設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、複數個微處理器、一或多個微處理器與DSP核心的結合，或者任何其他此種配置。替代地，一些步驟或方法可以由專用於給定的功能的電路系統來執行。
在一些示例性實施例中，所描述的功能可以用硬體、軟體、韌體或其任意組合的方式來實現。當在軟體中實現時，可以將該等功能儲存成非暫時性電腦可讀取儲存媒體或者非暫時性處理器可讀取儲存媒體上的一或多個指令或代碼。本文所揭示的方法或演算法的步驟可以體現在處理器可執行軟體模組中，其可以位於非暫時性電腦可讀取儲存媒體或處理器可讀取儲存媒體上。非暫時性電腦可讀取儲存媒體或處理器可讀取儲存媒體可以是電腦或處理器可以存取的任何儲存媒體。舉例而言，但非做出限制，此種非暫時性電腦可讀取儲存媒體或者處理器可讀取儲存媒體可以包括RAM、ROM、EEPROM、快閃記憶體、CD-ROM或其他光碟儲存、磁碟儲存或其他磁儲存設備，或者可以用於儲存具有指令或資料結構形式的期望的程式碼並可以由電腦進行存取的任何其他媒體。如本文所使用的，磁碟和光碟包括壓縮光碟（CD）、鐳射光碟、光碟、數位多功能光碟（DVD）、軟碟和藍光光碟，其中磁碟通常磁性地複製資料，而光碟則用鐳射來光學地複製資料。上述的組合亦包括在非暫時性電腦可讀取媒體和處理器可讀取媒體的保護範疇之內。另外，一種方法或演算法的操作可以作為代碼及/或指令中的一項或任何組合或集合而存在於非暫時性處理器可讀取儲存媒體及/或電腦可讀取儲存媒體上，該非暫時性處理器可讀取儲存媒體及/或電腦可讀取儲存媒體可以併入到電腦程式產品中。
為使任何熟習此項技術者皆能夠實現或者使用本發明，提供了對所揭示的實施例的之前描述。對於熟習此項技術者而言，對該等實施例的各種修改將是顯而易見的，並且，本文定義的整體原理亦可以在不脫離本發明的精神或保護範疇的基礎上應用於一些實施例。因此，本發明並不限於本文所圖示的實施例，而是要符合與所附申請專利範圍和本文所揭示的原理和新穎性特徵一致的最廣範疇。
100‧‧‧控制器
110‧‧‧第一控制器
115‧‧‧空間
120‧‧‧第一部分
122‧‧‧內部空間
125‧‧‧第二部分
130‧‧‧第三控制器
135‧‧‧第三部分
136‧‧‧平臺
140‧‧‧無線通訊設備
150‧‧‧控制器主體
200‧‧‧控制器
205‧‧‧回饋設備
210‧‧‧第一控制器
215‧‧‧處理器
220‧‧‧第二控制器
225‧‧‧記憶體
230‧‧‧第三控制器
235‧‧‧無線電模組
240‧‧‧天線
245‧‧‧電力模組
250‧‧‧無線通訊設備
252‧‧‧電連接
255‧‧‧處理器
260‧‧‧記憶體
265‧‧‧輸出設備
270‧‧‧輸入設備
275‧‧‧無線電模組
280‧‧‧天線
285‧‧‧電力模組
290‧‧‧著陸平臺
300‧‧‧UAV
301‧‧‧轉子
303‧‧‧框架
305‧‧‧起落架
307‧‧‧有效負荷固定單元
309‧‧‧有效負荷
310‧‧‧控制單元
320‧‧‧處理器
321‧‧‧記憶體單元
323‧‧‧馬達控制
325‧‧‧導覽單元
327‧‧‧陀螺儀/加速計單元
329‧‧‧航空電子模組
330‧‧‧無線電模組
331‧‧‧傳輸/接收天線
332‧‧‧雙向無線通訊鏈路
340‧‧‧照相機
350‧‧‧處理器
355‧‧‧著陸感測器
412a‧‧‧方向
412b‧‧‧方向
414a‧‧‧方向
414b‧‧‧方向
416a‧‧‧方向
416b‧‧‧方向
422a‧‧‧方向
422b‧‧‧方向
424a‧‧‧方向
424b‧‧‧方向
426a‧‧‧方向
426b‧‧‧方向
432a‧‧‧方向
432b‧‧‧方向
434a‧‧‧方向
434b‧‧‧方向
436b‧‧‧方向
442a‧‧‧方向
442b‧‧‧方向
444a‧‧‧方向
444b‧‧‧方向
446a‧‧‧方向
446b‧‧‧方向
452b‧‧‧方向
454a‧‧‧方向
454b‧‧‧方向
456a‧‧‧方向
456b‧‧‧方向
462a‧‧‧方向
464a‧‧‧方向
464b‧‧‧方向
466a‧‧‧方向
466b‧‧‧方向
472a‧‧‧方向
472b‧‧‧方向
474a‧‧‧方向
474b‧‧‧方向
476a‧‧‧方向
476b‧‧‧方向
482a‧‧‧方向
482b‧‧‧方向
484a‧‧‧方向
484b‧‧‧方向
486a‧‧‧方向
486b‧‧‧方向
490‧‧‧照相機
492‧‧‧相機架
500‧‧‧方法
B510‧‧‧方塊
B520‧‧‧方塊
被併入本文並且構成本說明書一部分的附圖，圖示了本案內容的示例性實施例，並且連同上文提供的概括描述以及下文提供的詳細描述一起來解釋各個實施例的特徵。
圖1A是根據各個實施例，（在透視圖中）圖示無人機（UAV）和控制器之間的互動的實例的圖。
圖1B是根據各個實施例的控制器的前視圖。
圖1C是根據各個實施例的控制器的後視圖。
圖1D是根據各個實施例的控制器的第一側視圖。
圖1E是根據各個實施例的控制器的第二側視圖。
圖1F是根據各個實施例的控制器的頂視圖。
圖1G是根據各個實施例的控制器的底視圖。
圖2是根據一些實施例，用於控制UAV的各個態樣的控制器的實例的方塊圖。
圖3A是根據各個實施例，圖示適合於由控制器進行控制的UAV的實例的示意圖。
圖3B是根據各個實施例，圖示適合於由控制器進行控制的UAV的實例的示意圖。
圖3C是根據各個實施例，圖示適合於由控制器進行控制的UAV的實例的示意圖。
圖3D是根據各個實施例，圖示適合於由控制器進行控制的UAV的實例的示意圖。
圖4A是圖示第一控制器的操縱和UAV的飛行之間的對應關係的實例，以及第一控制器的操縱和UAV的照相機的方位/位置之間的對應關係的實例的示意圖。
圖4B是圖示第二控制器的操縱和UAV的飛行之間的對應關係的實例，以及第二控制器的操縱和UAV的照相機的方位/位置之間的對應關係的實例的示意圖。
圖5是根據一些實施例，圖示用於提供控制器的方法的實例的程序流程圖。
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100‧‧‧控制器
110‧‧‧第一控制器
115‧‧‧空間
120‧‧‧第一部分
122‧‧‧內部空間
125‧‧‧第二部分
130‧‧‧第三控制器
135‧‧‧第三部分
136‧‧‧平臺
140‧‧‧無線通訊設備
150‧‧‧控制器主體
300‧‧‧無人機(UAV)

Claims (30)

  1. 一種用於一無人機（UAV）的控制器，包括： 一控制器主體，該控制器主體具有：一第一部分，其被配置為固定到該控制器的一使用者，該控制器主體被配置為是經由該第一部分便攜的；及一第二部分，該第二部分包括一第一控制器，該第一控制器被配置用於控制該UAV的至少飛行，其中該第一控制器被配置為是使用該使用者的一單隻手可操作的。
  2. 根據請求項1之控制器，其中該第一控制器被配置為控制對該UAV進行油門調節、偏航、傾斜和翻滾。
  3. 根據請求項1之控制器，其中該第一控制器是一6軸操縱桿。
  4. 根據請求項1之控制器，其中該第一控制器被配置用於在該第一部分固定到該使用者時，使該使用者使用該單隻手而不使用另一隻手來控制該UAV的該飛行。
  5. 根據請求項1之控制器，其中： 該第一部分被配置為固定到該使用者的一手臂上；及該第一部分被配置為在該第一部分固定到該使用者的該手臂上時，允許與該手臂相關聯的該單隻手與該第一控制器進行互動。
  6. 根據請求項5之控制器，其中該第一部分被配置為允許該單隻手的手指和手腕進行移動以操作該第一控制器。
  7. 根據請求項1之控制器，其中： 該第一部分被配置為固定到與該使用者的該單隻手相關聯的一手臂；及該控制器僅僅由與該使用者的該單隻手相關聯的該手臂進行支撐，以用於便攜性。
  8. 根據請求項7之控制器，其中該第一部分形成一套筒，該套筒被配置為耦合到該使用者的該手臂的至少一部分。
  9. 根據請求項8之控制器，其中： 該套筒具有限定用於容納該使用者的該手臂的一內部空間的一C形狀的橫截面；及當該手臂容納在該內部空間時，該控制器由該手臂來支撐。
  10. 根據請求項1之控制器，亦包括：一第二控制器，其被配置為控制以下各項中的一項或多項：該UAV的該飛行、該UAV的飛行模式、該UAV的至少一個感測器、該UAV的至少一個照相機、該UAV的方位、該UAV上的軟體設置、該UAV的著陸模式、該UAV的起飛配置，或者該UAV的有效負荷設置。
  11. 根據請求項10之控制器，其中該第二控制器包括一慣性量測單元（IMU），該IMU包括至少三個加速計和三個陀螺儀。
  12. 根據請求項10之控制器，其中： 該第一控制器和該第二控制器中的一項被配置為控制該UAV的該飛行；及該第一控制器和該第二控制器中的另一項被配置為控制以下各項中的一項或多項：該UAV的一飛行模式、該UAV的至少一個感測器、該UAV的至少一個照相機、該UAV的方位、該UAV上的軟體設置、該UAV的著陸模式、該UAV的起飛配置，或者該UAV的有效負荷設置。
  13. 根據請求項10之控制器，其中： 該第二控制器被配置為對該控制器的一方位進行感測；及該第一控制器和該第二控制器中的一項或多項被配置為基於該控制器的該方位來控制以下各項中的一項或多項：該UAV的該飛行、該UAV的飛行模式、該UAV的至少一個感測器、該UAV的至少一個照相機、該UAV的方位、該UAV上的軟體設置、該UAV的著陸模式、該UAV的起飛配置，或者該UAV的有效負荷設置。
  14. 根據請求項10之控制器，亦包括：一第三控制器，其被配置為控制以下各項中的一項或多項：該UAV的該飛行、該UAV的飛行模式、該UAV的至少一個感測器、該UAV的至少一個照相機、該UAV的方位、該UAV上的軟體設置、該UAV的著陸模式、該UAV的起飛配置，或者該UAV的有效負荷設置。
  15. 根據請求項14之控制器，其中該第三控制器是以下各項中的一項或多項：一按鈕、一方向盤、一滑鼠、一水平儀、一滑塊、一觸控式螢幕、一旋鈕、一操縱桿、一開關或一軌跡球。
  16. 根據請求項14之控制器，其中： 該第一控制器、該第二控制器和該第三控制器中的一第一項被配置為控制該UAV的該飛行；該第一控制器、該第二控制器和該第三控制器中的一第二項被配置為控制以下各項中的一項或多項：該UAV的一飛行模式、該UAV的至少一個感測器、該UAV的至少一個照相機、該UAV的方位、該UAV上的軟體設置、該UAV的著陸模式、該UAV的起飛配置，或者該UAV的有效負荷設置；及該第一控制器、該第二控制器和該第三控制器中的一第三項被配置為控制以下各項中的一項或多項：該UAV的該飛行模式、該UAV的至少一個感測器、該UAV的至少一個照相機、該UAV的方位、該UAV上的軟體設置、該UAV的著陸模式、該UAV的起飛配置或者該UAV的有效負荷設置。
  17. 根據請求項1之控制器，亦包括：一回饋設備，其被配置為提供以下各項中的一項或多項：音訊回饋、視覺回饋或者觸覺回饋。
  18. 根據請求項17之控制器，其中該回饋設備被配置為：回應於從該UAV接收到一回饋信號，提供以下各項中的一項或多項：該音訊回饋、該視覺回饋或者該觸覺回饋。
  19. 根據請求項1之控制器，其中該第一部分和該第二部分是該控制器的不同部分。
  20. 一種用於為一無人機（UAV）提供一控制器的方法，包括以下步驟： 提供具有一第一部分和一第二部分的一控制器主體，其中：該第一部分被配置為固定到該控制器的一使用者，該控制器主體被配置為是經由該第一部分便攜的；該第二部分包括一第一控制器，該第一控制器被配置用於控制該UAV的至少飛行；及該第一控制器被配置為是使用該使用者的一單隻手可操作的。
  21. 一種用於控制一無人機（UAV）的裝置，包括： 用於將該裝置固定到一使用者的構件，其中該裝置是經由該用於將該裝置固定到該使用者的構件而便攜的；及用於控制該UAV的至少飛行的構件，其中該用於控制該UAV的至少該飛行的構件是使用該使用者的一單隻手可操作的。
  22. 一種用於控制一無人機（UAV）的控制器，包括： 一第一部分，其被配置為固定到一使用者的一第一手臂，使得當該第一部分固定到該第一手臂時，該控制器隨著該使用者的該第一手臂進行移動；及一第一控制器，其用於接受使用者輸入以控制該UAV，其中該控制器被配置為在該第一部分固定到該第一手臂時，是由該第一手臂的一手可操作的。
  23. 根據請求項22之控制器，亦包括：一第二部分，該第一控制器被佈置在該第二部分上，其中該第二部分延伸自該第一部分。
  24. 根據請求項23之控制器，其中該第二部分形成該第一部分和該第一控制器之間的一空間，以用於當該第一部分固定到該第一手臂時，容納該手臂的一手腕。
  25. 根據請求項22之控制器，亦包括：一第二控制器，其被配置為感測該控制器的移動。
  26. 根據請求項25之控制器，其中： 該第一控制器是被配置為接收多達6個自由度（DOF）的使用者輸入的一操縱桿；及該第二控制器包括：被配置為接收多達6個DOF的使用者輸入的至少一個加速計和至少一個陀螺儀中的一項或多項。
  27. 根據請求項26之控制器，其中： 該第一控制器或該第二控制器中的一項被配置為控制該UAV的飛行；及該第一控制器或該第二控制器中的另一項被配置為控制該UAV的一照相機的一位置或方位中的一項或多項。
  28. 根據請求項22之控制器，亦包括佈置在一第二部分上的一第三控制器，其中： 該第三控制器是以下各項中的一項或多項：一按鈕、一方向盤、一滑鼠、一水平儀、一滑塊、一觸控式螢幕、一旋鈕、一操縱桿、一開關或一軌跡球；及該第三控制器被配置為控制以下各項中的一項或多項：該UAV的一飛行模式、該UAV的至少一個感測器、該UAV的至少一個照相機、該UAV的方位、該UAV上的軟體設置、該UAV的著陸模式、該UAV的起飛配置或者該UAV的有效負荷設置。
  29. 根據請求項22之控制器，亦包括：一第三部分，其用於容納一無線通訊設備，其中該第三部分包括一電連接，該電連接連接到該無線通訊設備，以用於在該控制器和該無線通訊設備之間傳送資料或電力。
  30. 根據請求項22之控制器，亦包括：一著陸平臺，其被配置為允許該UAV在該控制器上著陸。
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