WO2019134142A1 - 无人机的控制方法、无人机系统和控制设备 - Google Patents

无人机的控制方法、无人机系统和控制设备 Download PDF

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WO2019134142A1
WO2019134142A1 PCT/CN2018/071666 CN2018071666W WO2019134142A1 WO 2019134142 A1 WO2019134142 A1 WO 2019134142A1 CN 2018071666 W CN2018071666 W CN 2018071666W WO 2019134142 A1 WO2019134142 A1 WO 2019134142A1
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WO
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drone
tumbling
roll
angular acceleration
control
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Application number
PCT/CN2018/071666
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English (en)
French (fr)
Inventor
朱炼
高翔
李进吉
张洁明
Original Assignee
深圳市大疆创新科技有限公司
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions

Definitions

  • the embodiment of the invention relates to the technical field of drones, and in particular to a control method of a drone, a drone system and a control device.
  • the user can control the flight of the drone by operating the control device, so that the drone can fly according to the trajectory desired by the user. If during this process, the user can also control the drone tumbling, but the current tumbling scheme will The drone is paralyzed, so there is no guarantee that the drone will continue to install the trajectory that the user wants.
  • Embodiments of the present invention provide a control method for a drone, a drone system, and a control device for avoiding a phenomenon of falling off.
  • an embodiment of the present invention provides a method for controlling a drone, including:
  • the drone when the flight speed of the drone upward is greater than or equal to the preset speed, the drone is controlled to accelerate the roll in the first roll direction;
  • the drone is controlled to stop rolling when the drone rolls for one week in the first roll direction.
  • an embodiment of the present invention provides a UAV system, including: a control device and a UAV;
  • the control device is configured to acquire a rollover command, where the rollover command is used to control the drone to roll in a first roll direction;
  • the drone when the flying speed of the drone upward is greater than or equal to a preset speed, controlling the drone to accelerate the rolling in the first rolling direction; controlling the unmanned The machine is tumbling and tumbling toward the first tumbling direction; when the drone is tumbling one year in the first tumbling direction, the drone is controlled to stop tumbling.
  • an embodiment of the present invention provides a control method for a drone, which is applied to a control device, including:
  • the tumbling command is configured to: when the flying speed of the drone upward is greater than or equal to a preset speed, control the drone to accelerate the tumbling toward the first tumbling direction; and control the drone toward the first Depressing and rolling in a rolling direction; controlling the drone to stop rolling when the drone rolls for one week in the first rolling direction.
  • an embodiment of the present invention provides a control device, including: an input device and a processor;
  • the input device is configured to acquire a first operation input by a user
  • the processor is configured to generate a rollover instruction according to the first operation
  • the tumbling command is configured to: when the flying speed of the drone upward is greater than or equal to a preset speed, control the drone to accelerate the tumbling toward the first tumbling direction; and control the drone toward the first Depressing and rolling in a rolling direction; controlling the drone to stop rolling when the drone rolls for one week in the first rolling direction.
  • an embodiment of the present invention provides a readable storage medium, where the readable storage medium stores a computer program; when the computer program is executed, implementing the first aspect or the third aspect of the present invention.
  • the control method of the drone is not limited to a computer program.
  • the control method of the UAV, the UAV system and the control device provided by the embodiment of the present invention acquires a rollover command, and the rollover command is used to control the UAV to roll in a first roll direction; according to the rollover command, Controlling the drone to accelerate the tumbling toward the first tumbling direction when the flying speed of the drone upward is greater than or equal to the preset speed; controlling the drone to decelerate and roll toward the first tumbling direction; When the drone rolls over one direction in the first rolling direction, the drone is controlled to stop rolling. Since the present embodiment controls the drone to accelerate the roll when the flying speed of the drone upward is greater than or equal to the preset speed, the unmanned person first flies upwards for a distance, and the upward flying distance offsets the drone. The distance of the downward flight during the tumbling process, so that the drone does not change much in the height direction after rolling for one week, avoiding the phenomenon of falling off.
  • FIG. 1 is a schematic architectural diagram of an unmanned flight system in accordance with an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for controlling a drone according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a trajectory of a drone after receiving a rollover command according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of rollover time and angular velocity according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of rollover time and angular velocity according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an unmanned aerial vehicle system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a control device according to an embodiment of the present invention.
  • Embodiments of the present invention provide a control method for an unmanned aerial vehicle, an unmanned aerial vehicle, and a control device.
  • the drone may be a rotorcraft, for example, a multi-rotor aircraft driven by air by a plurality of pushing devices, and embodiments of the present invention are not limited thereto.
  • FIG. 1 is a schematic architectural diagram of an unmanned flight system in accordance with an embodiment of the present invention. This embodiment is described by taking a rotorcraft unmanned aerial vehicle as an example.
  • the unmanned aerial vehicle system 100 can include an unmanned aerial vehicle 110, a pan/tilt head 120, a display device 130, and a control device 140.
  • the unmanned aerial vehicle 110 may include a power system 150, a flight control system 160, and a rack.
  • the UAV 110 can be in wireless communication with the control device 140 and the display device 130.
  • the rack can include a fuselage and a tripod (also known as a landing gear).
  • the fuselage may include a center frame and one or more arms coupled to the center frame, the one or more arms extending radially from the center frame.
  • the stand is coupled to the fuselage for supporting when the UAV 110 is landing.
  • Power system 150 may include one or more electronic governors (referred to as ESCs) 151, one or more propellers 153, and one or more electric machines 152 corresponding to one or more propellers 153, wherein motor 152 is coupled Between the electronic governor 151 and the propeller 153, the motor 152 and the propeller 153 are disposed on the arm of the unmanned aerial vehicle 110; the electronic governor 151 is configured to receive the driving signal generated by the flight control system 160 and provide driving according to the driving signal. Current is supplied to the motor 152 to control the rotational speed of the motor 152. Motor 152 is used to drive propeller rotation to power the flight of unmanned aerial vehicle 110, which enables unmanned aerial vehicle 110 to achieve one or more degrees of freedom of motion.
  • ESCs electronic governors
  • the UAV 110 can be rotated about one or more axes of rotation.
  • the above-described rotating shaft may include a roll, a yaw, and a pitch.
  • the motor 152 can be a DC motor or an AC motor.
  • the motor 152 may be a brushless motor or a brushed motor.
  • Flight control system 160 may include flight controller 161 and sensing system 162.
  • the sensing system 162 is used to measure the attitude information of the unmanned aerial vehicle, that is, the position information and state information of the UAV 110 in space, for example, three-dimensional position, three-dimensional angle, three-dimensional speed, three-dimensional acceleration, and three-dimensional angular velocity.
  • Sensing system 162 can include, for example, at least one of a gyroscope, an ultrasonic sensor, an electronic compass, an Inertial Measurement Unit (IMU), a vision sensor, a global navigation satellite system, and a barometer.
  • the global navigation satellite system can be a Global Positioning System (GPS).
  • GPS Global Positioning System
  • the flight controller 161 is used to control the flight of the unmanned aerial vehicle 110, for example, the flight of the unmanned aerial vehicle 110 can be controlled based on the attitude information measured by the sensing system 162. It should be understood that the flight controller 161 may control the UAV 110 in accordance with pre-programmed program instructions, or may control the UAV 110 in response to one or more control commands from the control device 140.
  • the pan/tilt 120 can include a motor 122.
  • the pan/tilt is used to carry the imaging device 123.
  • the flight controller 161 can control the motion of the platform 120 via the motor 122.
  • the platform 120 may further include a controller for controlling the motion of the platform 120 by controlling the motor 122.
  • the platform 120 can be independent of the UAV 110 or a portion of the UAV 110.
  • the motor 122 can be a DC motor or an AC motor.
  • the motor 122 may be a brushless motor or a brushed motor.
  • the pan/tilt can be located at the top of the UAV or at the bottom of the UAV.
  • the imaging device 123 may be, for example, a device for capturing an image such as a camera or a video camera, and the imaging device 123 may communicate with the flight controller and perform shooting under the control of the flight controller.
  • the imaging device 123 of the present embodiment includes at least a photosensitive element, such as a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) sensor or a Charge-coupled Device (CCD) sensor. It can be understood that the imaging device 123 can also be directly fixed to the UAV 110, so that the PTZ 120 can be omitted.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • CCD Charge-coupled Device
  • Display device 130 is located at the ground end of unmanned aerial vehicle system 100, can communicate with unmanned aerial vehicle 110 wirelessly, and can be used to display attitude information for unmanned aerial vehicle 110. In addition, an image taken by the imaging device can also be displayed on the display device 130. It should be understood that the display device 130 may be a stand-alone device or may be integrated in the control device 140.
  • the control device 140 is located at the ground end of the unmanned aerial vehicle system 100 and can communicate with the unmanned aerial vehicle 110 in a wireless manner for remote manipulation of the unmanned aerial vehicle 110.
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for controlling a drone according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the method in this embodiment may include:
  • a roll instruction is obtained, and the roll instruction is used to control the drone to roll in a first roll direction; and then, according to the roll instruction, when the flying speed of the drone upward is greater than or equal to the preset speed Controlling the drone to accelerate the roll in the first roll direction to drive the drone to quickly roll; then controlling the drone to decelerate and roll in the first roll direction, when the drone rolls for one week in the first roll direction , indicating that the drone has rolled 360 degrees, indicating the result of the rolling process, and then controls the drone to stop rolling.
  • the drone when the drone rolls over in the first roll direction, the drone is controlled to decelerate to an angular velocity toward the first roll direction to zero to control the drone to stop rolling.
  • the foregoing S201-S204 may be performed by the drone, wherein the unmanned machine obtains the rollover command, the drone may generate a rollover command, or the drone receives the rollover command from the control device.
  • the above S201 is executed by the control device, and the above S202-S204 is executed by the drone.
  • the drone Since the flying speed of the drone upward is greater than or equal to the preset speed, the drone is controlled to accelerate the tumbling, and the preset speed is, for example, a value greater than 0. Therefore, in the initial tumbling phase of the drone The drone still flies upwards in the height direction.
  • the power generated by the drone is equivalent to driving the drone to fly downward, and no The gravity of the human-machine will also drive the drone to fly downwards, so that the drone will fly down a distance in the height direction, and the upward flight will offset the downward flight distance, so that the drone will roll after one week. , the change in the height direction is not large, to avoid falling high.
  • the present embodiment controls the power output of the drone to control the drone to accelerate upward flight before controlling the drone to accelerate the tumbling toward the first tumbling direction, so that The flying speed of the drone upward is greater than or equal to the preset speed.
  • the rollover command may be acquired by the drone in a hovering state, or may be acquired by the drone in a flight state. Therefore, after obtaining the rollover command, the current flight parameters of the drone may be different. Therefore, the flying speed of the drone will be different, which may be less than the preset speed, or may be greater than or equal to the preset speed.
  • the drone accelerates the rolling directly toward the first rolling direction; if the upward flying speed of the drone is less than the preset speed, the power of the drone is controlled.
  • the output is used to output an upward acceleration to the drone, thereby controlling the drone to accelerate upwardly until the drone's upward flight speed is accelerated to be greater than or equal to the preset speed, and the drone is controlled to accelerate the roll in the first roll direction.
  • the drone by controlling the upward acceleration of the drone, the drone has a large upward speed when starting to roll, to avoid the phenomenon of falling during the rolling process.
  • the preset speed is positively correlated with the dead weight of the drone and the efficiency of the drone power system.
  • the power output by the drone makes the projection of the pulling force of the propeller in the vertical direction upward, but not enough to offset the gravity; or the power output by the drone makes the propeller
  • the projection of the pulling force in the vertical direction is downward; at this time, the projection components of the gravity and the pulling force of the propeller in the vertical direction will work together, so that the drone generates a downward acceleration greater than 0, and the speed of the drone will The sharp downward increase affects the downward flight distance of the drone, so it can be considered that the flight distance of the drone flying downward is affected by the dead weight of the drone and the efficiency of the drone power system.
  • the preset speed may affect the upward flying distance of the drone.
  • the UAV's upward flight distance is as close as possible to the downward flight distance. Therefore, the preset speed is also affected by the drone's own weight and the efficiency of the UAV power system.
  • a possible implementation for controlling the drone to accelerate the roll in the first roll direction includes controlling the power output of the drone to bring the angular acceleration of the drone to a first angle The acceleration maintains the first angular acceleration to accelerate the roll with a mean angular acceleration toward the first roll direction.
  • the roll when controlling the drone to accelerate the roll in the first roll direction, the roll is accelerated by the average angular acceleration, wherein the mean angle acceleration is the first angular acceleration, specifically, the power output of the drone is controlled,
  • the angular acceleration of the drone is the first angular acceleration
  • the drone when the angular acceleration of the drone is the first angular acceleration, the drone is controlled to accelerate the rolling at a constant first angular acceleration toward the first rolling direction, and the rolling process is performed here.
  • the angular velocity of the drone increases.
  • a possible implementation of controlling the drone to decelerate the roll in the first roll direction includes controlling the power output of the drone to bring the angular acceleration of the drone to a second angle The acceleration maintains the second angular acceleration to decelerate at a mean angular acceleration toward the first tumbling direction.
  • the roll is decelerated by a mean angle acceleration, wherein the mean angle acceleration is a second angular acceleration, specifically, the power output of the drone is controlled to The angular acceleration of the drone is the second angular acceleration, and when the angular acceleration of the drone is the second angular acceleration, the drone is controlled to decelerate and roll at a constant second angular acceleration toward the first rolling direction, and the rolling process is performed here. In the middle, the angular velocity of the drone is reduced.
  • the first angular acceleration is the same magnitude as the second angular acceleration and is opposite in direction. Since the first angular acceleration is opposite to the second angular acceleration direction, the drone is accelerated to roll during the first angular acceleration, and correspondingly, in the second angular acceleration, the drone is decelerated and rolled.
  • the one possible implementation of controlling the drone to decelerate the roll in the first roll direction may include: controlling the line when the drone rolls over a predetermined path length The man machine is tumbling and rolling in the first rolling direction.
  • the path length of the drone roll is accumulated.
  • the drone is controlled to decelerate in the first roll direction.
  • the predetermined path length is related to the predetermined length of time, that is, when the drone rolls over the predetermined path length, it needs to roll over a predetermined length of time. Therefore, the embodiment can also be used when the drone starts to roll in the first rolling direction. Start timing, when the drone is tumbling for a predetermined length of time, the drone is controlled to decelerate in the first roll direction.
  • the power output of the drone is controlled to The drone is tumbling at a constant speed at the preset angular velocity.
  • the drone is controlled to accelerate the roll in the first roll direction, and the angular speed of the drone increases.
  • the preset angular velocity may be the maximum angular velocity of the drone.
  • the power output by the drone during the tumbling of the drone is related to the attitude angle of the drone and the control of the flip command.
  • the attitude angle of the drone is less than a certain threshold (for example, the pitch angle ( ⁇ ) is less than 45 degrees and the roll angle ( ⁇ ) is less than 45°)
  • the power output by the drone is the largest, for example, 100%, so that no The man-machine is rising rapidly to obtain a large rate of increase.
  • the attitude angle of the drone is greater than a certain threshold, the power output by the drone is minimized to minimize the height loss caused by the downward direction of the pulling force during the turning process.
  • the rollover command may be generated by a control device of the UAV.
  • the control device is a control terminal, such as a smartphone or tablet, etc.
  • a first operation on the interactive interface can be detected, and then the rollover command is generated according to the first operation.
  • the first operation is a sliding operation; the embodiment may generate the rolling instruction according to a sliding operation, wherein the first rolling direction is related to a sliding direction of the sliding operation; or A roll direction is related to the direction from the start point to the end point of the slide operation. Therefore, the tumbling direction of the drone of the embodiment can be changed according to the sliding operation, so that the drone can be tumbling in any direction.
  • the rollover command may be generated according to a pitch angle and a roll angle input by the user to the control terminal of the drone; wherein the first roll direction is The pitch angle is related to the roll angle.
  • a vector may be generated according to the pitch angle and the roll angle, and the direction of the vector is taken as the first roll direction.
  • the control device can be a remote control device
  • the amount of the rocker of the remote control device can be acquired; and the rollover command is generated according to the amount of the lever.
  • the amount of the rod includes an offset direction of the rocker and an offset in the offset direction, the first roll direction being related to an offset direction according to the rocker, the droop of the drone The speed is related to the offset of the rocker.
  • controlling the rollover process of the drone can include five stages, as shown in FIG.
  • the first phase is to accelerate the ascent phase. In this stage, it is mainly to provide an upwardly large initial speed to prevent the drone from falling high during the tumbling process, resulting in a flight accident.
  • the power output of the drone is controlled to control the drone to accelerate upwardly until the drone's upward flight speed is greater than or equal to the preset speed, and the second stage is performed.
  • the preset speed is positively correlated with the dead weight of the drone and the efficiency of the drone power system. Wherein, the preset speed is positively correlated with the self-weight of the drone and the efficiency of the drone power system.
  • the second stage is to accelerate the rollover phase. Controlling the power output of the drone to achieve the first angular acceleration of the unmanned aircraft when the upward flying speed is greater than or equal to the preset speed, and then maintaining the first angular acceleration toward the first
  • the rolling direction accelerates the rolling with the average angular acceleration until the angular acceleration of the drone accelerates to the preset angular acceleration, and the third stage is performed.
  • the preset angular acceleration is the maximum angular velocity of the drone during the tumbling process.
  • the third stage is the uniform rolling stage.
  • the power output of the drone is controlled such that the angular acceleration of the drone is zero, and the angular velocity of the drone is no longer accelerated.
  • the angular velocity of the machine is maintained at a constant angular velocity for a uniform tumbling, and the fourth phase is performed when the drone rolls over a predetermined path length or a predetermined length of time.
  • the fourth stage is the deceleration rollover stage. Controlling the power output of the drone to cause the angular acceleration of the drone to reach a second angular acceleration, and then maintaining the second angular acceleration toward the first roll when the drone rolls over a predetermined path length or a predetermined length of time
  • the direction is decelerated and rolled at a constant angular acceleration until the angular acceleration of the drone is decelerated to 0, and the fifth stage is performed.
  • the first angular acceleration is the same as the second angular acceleration, and the direction is opposite.
  • the fifth stage is the hovering stage.
  • the power output of the drone is controlled so that the angular acceleration of the drone is 0, and the angular velocity of the drone is no longer decelerated, and the angular velocity of the drone is At 0, the drone no longer rolls over and remains hovered.
  • the height of the drone in the fifth stage is considered to be the same as the height of the drone at the beginning of the first stage.
  • the rollover duration of the second stage is t1
  • the rollover duration of the third stage is t2-t1
  • the rollover of the fourth stage is shown.
  • the duration is t3-t2.
  • the total rolling time of the drone is t3, and the size of t3 is set according to the actual application scenario, which is related to the tumbling speed of the drone required by the user. If the user expects the drone to roll faster, the smaller t3 is. If the user expects the drone to roll more slowly, then t3 is larger.
  • the maximum angular velocity of the drone can be determined, and the maximum angular velocity is set as the preset angular velocity.
  • the first angular acceleration and the second can be determined.
  • the angular acceleration can also determine t1 and t2.
  • the hardware support of the drone is good enough (for example, the range of the angular velocity sensor is large enough)
  • there is no need for a uniform rollover phase that is, the t1 to t2 phases shown in FIG. 4 are not needed, so the drone is rolling.
  • the stage is to accelerate the roll and then slow down and roll, as shown in Figure 5.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an unmanned aerial vehicle system according to an embodiment of the present invention.
  • the unmanned aerial vehicle system 600 of the present embodiment may include: a control device 601 and a drone 602.
  • Control device 601 is communicatively coupled to drone 602.
  • the control device 601 is configured to acquire a rollover command, where the rollover command is used to control the drone 602 to roll in a first roll direction;
  • the drone 602 controls the drone 602 to accelerate the tumbling in the first tumbling direction when the flying speed of the drone 602 upward is greater than or equal to the preset speed according to the tumbling command;
  • the drone 602 is decelerated and tumbling toward the first tumbling direction; when the drone 602 is rolled one year in the first tumbling direction, the drone 602 is controlled to stop tumbling.
  • the drone 602 is further configured to control the power output of the drone 602 to control the power of the drone 602 before controlling the drone 602 to accelerate the roll in the first roll direction.
  • the drone 602 accelerates the flight upward so that the upward speed of the drone 602 is greater than or equal to the preset speed.
  • the preset speed is positively correlated with the dead weight of the drone 602 and the efficiency of the drone 602 power system.
  • the drone 602 is specifically configured to: control a power output of the drone 602 to cause an angular acceleration of the drone 602 to reach a first angular acceleration and maintain the first angle The acceleration accelerates the tumbling with a mean angular acceleration toward the first tumbling direction.
  • the drone 602 is specifically configured to: control a power output of the drone 602 such that an angular acceleration of the drone 602 reaches a second angular acceleration and maintain the second angle The acceleration decelerates at a mean angle acceleration.
  • the first angular acceleration is the same magnitude as the second angular acceleration and is opposite in direction.
  • the drone 602 is specifically configured to control the drone 602 to decelerate to roll in the first roll direction when the drone 602 rolls over a predetermined path length.
  • the drone 602 is further configured to accelerate the angular velocity of the drone 602 to a preset angular velocity before controlling the drone 602 to decelerate and roll in the first rolling direction.
  • the power output of the drone 602 is controlled to cause the drone 602 to roll at a constant speed at the preset angular velocity.
  • the power output by the drone 602 during the tumbling of the drone 602 is related to the attitude angle of the drone 602 and the control of the flip command.
  • the drone 602 is specifically configured to: when the drone 602 rolls over one week, control the angular velocity of the drone 602 toward the first roll direction to decelerate to 0 to control the The drone 602 stops rolling.
  • the drone 602 is further configured to control the drone 602 to return to the starting position of the drone 602 to accelerate the flight after the drone 602 stops rolling.
  • control device 601 includes an interaction interface; the control device 601 is specifically configured to: detect a first operation on the interaction interface; and generate the rollover instruction according to the first operation.
  • the first operation is a sliding operation
  • the control device 601 is specifically configured to: generate the rollover command according to the sliding operation; wherein the first roll direction is related to a sliding direction of the sliding operation, or the first roll direction is The direction from the start point to the end point of the slide operation.
  • control device 601 includes a rocker; the control device 601 is specifically configured to: acquire a lever amount of the rocker; and generate the rollover command according to the lever amount.
  • the first tumbling direction is related to an offset direction of the rocker
  • the tumbling speed of the drone 602 is related to an offset of the rocker
  • control device 601 is specifically configured to: generate the rollover instruction according to a pitch angle and a roll angle input by a user;
  • first roll direction is related to the pitch angle and the roll angle.
  • the UAV system of the present embodiment can be used to implement the technical solutions of the foregoing method embodiments.
  • the implementation principle and the technical effects are similar, and details are not described herein again.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a control device according to an embodiment of the present invention.
  • the control device 700 of this embodiment may include: an input device 701 and a processor 702.
  • the input device 701 is configured to acquire a first operation input by a user
  • the processor 702 is configured to generate a rollover instruction according to the first operation
  • the tumbling command is configured to: when the flying speed of the drone upward is greater than or equal to a preset speed, control the drone to accelerate the tumbling toward the first tumbling direction; and control the drone toward the first Depressing and rolling in a rolling direction; controlling the drone to stop rolling when the drone rolls for one week in the first rolling direction.
  • the roll command is further configured to control a power output of the drone to control the drone to accelerate upwardly before controlling the drone to accelerate the roll in the first roll direction. So that the flying speed of the drone upward is greater than or equal to the preset speed.
  • the preset speed is positively correlated with the dead weight of the drone and the efficiency of the drone power system.
  • the tumbling command is used to control the drone to accelerate tumbling toward the first tumbling direction, including: the tumbling command is used to control a power output of the drone to enable the The angular acceleration of the drone reaches a first angular acceleration and maintains the first angular acceleration to accelerate the roll with a mean angular acceleration toward the first roll direction.
  • the roll command is used to control the drone to reduce the rollover, including: the roll command is used to control the power output of the drone to achieve an angular acceleration of the drone The second angular acceleration maintains the second angular acceleration to decelerate with a mean angular acceleration.
  • the first angular acceleration is the same magnitude as the second angular acceleration and is opposite in direction.
  • the tumbling command is used to control the drone to decelerate the tumbling toward the first tumbling direction, including: the tumbling command is used to control when the drone rolls over a predetermined path length The drone is decelerated and tumbling toward the first rolling direction.
  • the tumbling command is further configured to control the null when the angular speed of the drone is accelerated to a preset angular velocity before controlling the drone to decelerate and roll in the first tumbling direction.
  • the power output of the human machine is such that the drone is tumbling at a constant speed at the preset angular velocity.
  • the power output by the drone during the tumbling of the drone is related to the attitude angle of the drone and the control of the flip command.
  • the tumbling command is configured to control the drone to stop tumbling when the drone rolls over the first tumbling direction, including: the tumbling command is used to When the man-machine rolls for one week, the angular speed of the drone toward the first rolling direction is controlled to be decelerated to 0 to control the drone to stop rolling.
  • the rollover command is further configured to: after the drone stops rolling, control the drone to return to a starting position of the drone to accelerate the flight upward.
  • the input device 701 is an interactive interface; the input device 701 is configured to acquire a first operation input by a user, where the interaction interface is configured to detect the user input in the interaction interface The first operation.
  • the control device 700 of this embodiment may be a control terminal, such as a mobile phone, a tablet computer, or the like.
  • the first operation is a sliding operation
  • the processor 702 is specifically configured to: generate the scrolling instruction according to the sliding operation; wherein the first rolling direction is related to a sliding direction of the sliding operation, or the first rolling direction is The direction from the start point to the end point of the slide operation.
  • the input device 701 is a rocker, and the input device 701 is configured to acquire a first operation input by a user, including: the rocker is used to acquire a rod amount input by a user.
  • the control device 700 can be a remote control device.
  • the processor 702 is specifically configured to: generate the rollover instruction according to the amount of the rod.
  • the first tumbling direction is related to an offset direction of the rocker
  • the tumbling speed of the drone is related to an offset of the rocker
  • the input device 701 is specifically configured to: acquire a pitch angle and a roll angle input by a user.
  • the control device 700 can be a control terminal or a remote control device.
  • the processor 702 is specifically configured to: generate the rollover instruction according to the pitch angle and the roll angle;
  • first roll direction is related to the pitch angle and the roll angle.
  • the foregoing program may be stored in a computer readable storage medium, and the program is executed when executed.
  • the foregoing storage medium includes: read-only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic disk or optical disk, and the like, which can store program codes. Medium.

Abstract

本发明实施例提供一种无人机的控制方法、无人机系统和控制设备，此方法包括：获取翻滚指令，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝第一翻滚方向翻滚；根据所述翻滚指令，在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。由于本实施例是在无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制无人机加速翻滚，因此，无人机会先向上飞行一段距离，向上飞行的距离会抵消无人机在翻滚过程中向下飞行的距离，从而使得无人机在翻滚一周后，在高度方向的变化不大，避免掉高现象。

Description

无人机的控制方法、无人机系统和控制设备 技术领域
本发明实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机的控制方法、无人机系统和控制设备。
背景技术
用户可以通过操作控制装置对无人机的飞行进行控制，以使无人机按照用户想要的轨迹飞行，若在此过程中，用户还可以控制无人机翻滚，但是，目前的翻滚方案会使得无人机发生掉高现象，从而无法保证无人机还仍继续安装想用户想要的轨迹飞行。
发明内容
本发明实施例提供一种无人机的控制方法、无人机系统和控制设备，用于避免掉高的现象。
第一方面，本发明实施例提供一种无人机的控制方法，包括：
获取翻滚指令，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝第一翻滚方向翻滚；
根据所述翻滚指令，在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；
控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；
在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
第二方面，本发明实施例提供一种无人机系统，包括：控制设备和无人机；
所述控制设备，用于获取翻滚指令，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝第一翻滚方向翻滚；
所述无人机，根据所述翻滚指令，在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
第三方面，本发明实施例提供一种无人机的控制方法，应用于控制设备，包括：
获取用户输入的第一操作；
根据所述第一操作，生成翻滚指令；
所述翻滚指令用于：在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
第四方面，本发明实施例提供一种控制设备，包括：输入装置和处理器；
所述输入装置，用于获取用户输入的第一操作；
所述处理器，用于根据所述第一操作，生成翻滚指令；
所述翻滚指令用于：在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
第五方面，本发明实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序；所述计算机程序在被执行时，实现如第一方面或第三方面本发明实施例所述的无人机的控制方法。
本发明实施例提供的无人机的控制方法、无人机系统和控制设备，获取翻滚指令，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝第一翻滚方向翻滚；根据所述翻滚指令，在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。由于本实施例是在无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制无人机加速翻滚，因此，无人机会先向上飞行一段距离，向上飞行的距离会抵消无人机在翻滚过程中向下飞行的距离，从而使得无人机在翻滚一周后，在高度方向的变化不大，避免掉高现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是根据本发明的实施例的无人飞行系统的示意性架构图；
图2为本发明一实施例提供的无人机的控制方法的流程图；
图3为本发明一实施例提供的无人机接收到翻滚指令后的轨迹示意图；
图4为本发明一实施例提供的翻滚时间与角速度的示意图；
图5为本发明另一实施例提供的翻滚时间与角速度的示意图；
图6为本发明一实施例提供的无人机系统的结构示意图；
图7为本发明一实施例提供的控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例提供了无人机的控制方法、无人飞行器和控制设备。其中无人机可以是旋翼飞行器(rotorcraft)，例如，由多个推动装置通过空气推动的多旋翼飞行器，本发明的实施例并不限于此。
图1是根据本发明的实施例的无人飞行系统的示意性架构图。本实施例以旋翼无人飞行器为例进行说明。
无人飞行系统100可以包括无人飞行器110、云台120、显示设备130和控制装置140。其中，无人飞行器110可以包括动力系统150、飞行控制系统160和机架。无人飞行器110可以与控制装置140和显示设备130进行无线通信。
机架可以包括机身和脚架(也称为起落架)。机身可以包括中心架以及与中心架连接的一个或多个机臂，一个或多个机臂呈辐射状从中心架延伸出。脚架与机身连接，用于在无人飞行器110着陆时起支撑作用。
动力系统150可以包括一个或多个电子调速器(简称为电调)151、一个或多个螺旋桨153以及与一个或多个螺旋桨153相对应的一个或多个电机152，其中电机152连接在电子调速器151与螺旋桨153之间，电机152和螺旋桨153设置在无人飞行器110的机臂上；电子调速器151用于接收飞行控制系统160产生的驱动信号，并根据驱动信号提供驱动电流给电机152，以控制电机152的转速。电机152用于驱动螺旋桨旋转，从而为无人飞行器110的飞行提供动力，该动力使得无人飞行器110能够实现一个或多个自由度的运动。在某些实施例中，无人飞行器110可以围绕一个或多个旋转轴旋转。例如，上述旋转轴可以包括横滚轴(Roll)、偏航轴(Yaw)和俯仰轴(pitch)。应理解，电机152可以是直流电机，也可以交流电机。另外，电机152可以是无刷电机，也可以是有刷电机。
飞行控制系统160可以包括飞行控制器161和传感系统162。传感系统162用于测量无人飞行器的姿态信息，即无人飞行器110在空间的位置信息和状态信息，例如，三维位置、三维角度、三维速度、三维加速度和三维角速度等。传感系统162例如可以包括陀螺仪、超声传感器、电子罗盘、惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)、视觉传感器、全球导航卫星系统和气压计等传感器中的至少一种。例如，全球导航卫星系统可以是全球定位系统(Global Positioning System，GPS)。飞行控制器161用于控制无人飞行器110的飞行，例如，可以根据传感系统162测量的姿态信息控制无人飞行器110的飞行。应理解，飞行控制器161可以按照预先编好的程序指令对无人飞行器110进行控制，也可以通过响应来自控制装置140的一个或多个控制指令对无人飞行器110进行控制。
云台120可以包括电机122。云台用于携带成像装置123。飞行控制器161可以通过电机122控制云台120的运动。可选地，作为另一实施例，云台120还可以包括控制器，用于通过控制电机122来控制云台120的运动。应理解，云台120可以独立于无人飞行器110，也可以为无人飞行器110的一部分。应理解，电机122可以是直流电机，也可以是交流电机。另外，电机122可以是无刷电机，也可以是有刷电机。还应理解，云台可以位于无人飞行器的顶部，也可以位于无人飞行器的底部。
成像装置123例如可以是照相机或摄像机等用于捕获图像的设备，成像 装置123可以与飞行控制器通信，并在飞行控制器的控制下进行拍摄。本实施例的成像装置123至少包括感光元件，该感光元件例如为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)传感器或电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)传感器。可以理解，成像装置123也可直接固定于无人飞行器110上，从而云台120可以省略。
显示设备130位于无人飞行系统100的地面端，可以通过无线方式与无人飞行器110进行通信，并且可以用于显示无人飞行器110的姿态信息。另外，还可以在显示设备130上显示成像装置拍摄的图像。应理解，显示设备130可以是独立的设备，也可以集成在控制装置140中。
控制装置140位于无人飞行系统100的地面端，可以通过无线方式与无人飞行器110进行通信，用于对无人飞行器110进行远程操纵。
应理解，上述对于无人飞行系统各组成部分的命名仅是出于标识的目的，并不应理解为对本发明的实施例的限制。
图2为本发明一实施例提供的无人机的控制方法的流程图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：
S201、获取翻滚指令，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝第一翻滚方向翻滚。
S202、根据所述翻滚指令，在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚。
S203、控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚。
S204、在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
本实施例中，获取翻滚指令，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝第一翻滚方向翻滚；然后根据该翻滚指令，在无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制无人机朝该第一翻滚方向加速翻滚，以驱动无人机快速翻滚；然后再控制无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚，在无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，表示无人机已翻滚360度，表示翻滚过程结果，然后控制无人机停止翻滚。在一些实施例中，在无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制无人机朝朝所述第一翻滚方向的角速度减速为0，以控制所述无人机停止翻滚。需要说明的是，上述S201-S204可以是均由无人机执行，其中，无 人机获取翻滚指令可以为：无人机生成翻滚指令，或者，无人机从控制设备接收翻滚指令。或者，上述S201由控制设备执行，上述S202-S204由于无人机执行。
由于本实施例是在无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制无人机加速翻滚，该预设速度例如是大于0的值，因此，在无人机的初始翻滚阶段，无人机在高度方向上仍然向上飞行一段距离。在翻滚过程中，由于重力的作用，无人机会这样在无人机翻转一定角度之后，无人机的螺旋桨朝下，无人机产生的动力相当于会驱动无人机朝下飞行，同时无人机的重力也会驱动无人机朝下飞行，这样无人机在高度方向上会向下飞行一段距离，向上飞行的距离会抵消向下飞行的距离，从而使得无人机在翻滚一周后，在高度方向的变化不大，避免掉高现象。
在一些实施例中，本实施例在控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚之前，还控制所述无人机的动力输出以控制所述无人机向上加速飞行，以使无人机向上的飞行速度大于或等于所述预设速度。所述翻滚指令可以是无人机在悬停状态获取到的，也可以是无人机在飞行状态下获取到的，因此，在获取到翻滚指令后，无人机的当前飞行参数会存在差异，所以无人机向上的飞行速度也会不同，可能小于预设速度，也可能大于或等于预设速度。若无人机向上的飞行速度大于或等于预设速度时，则无人机直接朝第一翻滚方向加速翻滚；若无人机向上的飞行速度小于预设速度时，则控制无人机的动力输出以给无人机输出向上的加速度，从而控制无人机向上加速飞行，直至无人机向上的飞行速度加速至大于或等于预设速度时，控制无人机朝第一翻滚方向加速翻滚。本实施例中，通过控制无人机向上加速，使得无人机在开始翻滚时具有较大的向上速度，以避免翻滚过程中的掉高现象。
在一些实施例中，所述预设速度与所述无人机的自重以及无人机动力系统的效率正相关。本实施例中，在翻滚的一段时间内，无人机输出的动力虽然使得螺旋桨的拉力在垂直方向上的投影是朝上的，但不足以抵消重力；或者，无人机输出的动力使得螺旋桨的拉力在垂直方向上的投影是朝下的；此时重力与螺旋桨的拉力在垂直方向上的投影分量会共同作用，使得无人机产生向下的大于0的加速度，无人机的速度会急剧向下增加，影响到无人机向下的飞行距离，因此可以认为无人机向下飞行的飞行距离受到无人机的自重 以及无人机动力系统的效率的影响。而且本实施例是在无人机向上的飞行速度大于或等于预设速度时开始朝第一翻滚方向加速翻滚，因此，预设速度可以影响无人机向上的飞行距离。为了避免掉高现象，该无人机向上的飞行距离尽可能与向下的飞行距离相同，因此，预设速度也受到无人机的自重以及无人机动力系统的效率的影响。
在一些实施例中，控制无人机朝第一翻滚方向加速翻滚的一种可能的实现方式包括：控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第一角加速度并保持所述第一角加速度朝所述第一翻滚方向以均角加速度加速翻滚。本实施例中，在控制无人机朝第一翻滚方向加速翻滚时是以均角加速度加速翻滚，其中，该均角加速度为第一角加速度，具体地，控制无人机的动力输出，以使无人机的角加速度为第一角加速度，在无人机的角加速度为第一角加速度时，控制无人机朝第一翻滚方向以恒定的第一角加速度加速翻滚，在此翻滚过程中，无人机的角速度增加。
在一些实施例中，控制无人机朝第一翻滚方向减速翻滚的一种可能的实现方式包括：控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第二角加速度并保持所述第二角加速度朝所述第一翻滚方向以均角加速度减速翻滚。本实施例中，在控制无人机朝第一翻滚方向减速翻滚时是以均角加速度减速翻滚，其中，该均角加速度为第二角加速度，具体地，控制无人机的动力输出，以使无人机的角加速度为第二角加速度，在无人机的角加速度为第二角加速度时，控制无人机朝第一翻滚方向以恒定的第二角加速度减速翻滚，在此翻滚过程中，无人机的角速度减少。
在一些实施例中，所述第一角加速度与第二角加速度大小相同，方向相反。由于第一角加速度与第二角加速度方向相反，因此，在第一角加速度时无人机为加速翻滚，相应地，在第二角加速度时，无人机为减速翻滚。
在一些实施例中，所述控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚的一种可能的实现方式可以包括：在所述无人机翻滚过预定路径长度时，控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚。在无人机朝第一翻滚方向开始翻滚时开始累计无人机翻滚的路径长度，在无人机翻滚的路径长度为预定路径长度时，控制无人机朝第一翻滚方向减速翻滚。在一些实施例中，预定路径长度与预定时长有关，即表示无人机翻滚过预定路径长度时需要翻滚过预定 时长，因此，本实施例还可以在无人机朝第一翻滚方向开始翻滚时开始计时，在无人机翻滚的时长为预定时长时，控制无人机朝第一翻滚方向减速翻滚。
在一些实施例中，在控制无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚之前，还在所述无人机的角速度加速至预设角速度时，控制所述无人机的动力输出以使所述无人机以所述预设角速度匀速翻滚。本实施例中，控制无人机朝第一翻滚方向加速翻滚，无人机的角速度增加，在无人机的角速度增加至预设角度速度时，无人机的角速度不再增加，而是以预设角速度匀速翻滚。其中，该预设角速度可以是无人机的最大角速度。
在一些实施例中，在所述无人机翻滚的过程中所述无人机输出的动力与所述无人机的姿态角以及所述翻转指令的控制有关。其中，若无人机的姿态角小于某一阈值(例如俯仰角(θ)小于45度，横滚角(Φ)小于45°)，则无人机输出的动力最大，例如100％，使得无人机快速上升，以获取较大的上升速度。若无人机的姿态角大于某一阈值，则无人机输出的动力最小，以尽量减少在翻转过程中，由于拉力方向朝下所引起的掉高现象。
在一些实施例中，翻滚指令可以是无人飞行器的控制设备生成的。
在一些实施例中，若控制设备是控制终端，例如智能手机或平板电脑等，则可以检测到对交互界面的第一操作，然后根据该第一操作，生成所述翻滚指令。在一些实施例中，所述第一操作为滑动操作；本实施例可以根据滑动操作，生成所述翻滚指令，其中，所述第一翻滚方向与滑动操作的滑动方向有关；或者，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的起点至终点的方向有关。因此，本实施例的无人机的翻滚方向可以根据滑动操作而改变，即可实现无人机朝任意方向翻滚。
在一些实施例中，若控制设备是控制终端，则可以根据用户向所述无人机的控制终端输入的俯仰角和横滚角，生成所述翻滚指令；其中，所述第一翻滚方向与所述俯仰角和所述横滚角有关。其中，可以根据俯仰角和横滚角生成一个向量，将该向量的方向作为第一翻滚方向。
在一些实施例中，若控制设备可以是遥控装置，则可以获取遥控装置的摇杆的杆量；根据所述杆量，生成所述翻滚指令。在一些实施例中，杆量包括摇杆的偏移方向和在偏移方向的偏移量，所述第一翻滚方向与根据所述摇杆的偏移方向有关，所述无人机的翻滚速度与所述摇杆的偏移量有关。
在一些实施例中，获取翻滚指令之后，控制无人机的翻滚过程可以包括五个阶段，如图3所示。
第1阶段为加速上升阶段。在这一阶段中主要是提供一个向上的较大的初始速度，以防止无人机在翻滚过程中，无人机掉高严重，造成飞行事故。在这一阶段，控制无人机的动力输出以控制所述无人机向上加速飞行，直至无人机向上的飞行速度大于或等于预设速度时，进行第2阶段。所述预设速度与所述无人机的自重以及无人机动力系统的效率正相关。其中，所述预设速度与所述无人机的自重以及无人机动力系统的效率正相关。
第2阶段为加速翻滚阶段。在无人机以向上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制无人机的动力输出以使所述无人机的角加速度达到第一角加速度，然后保持该第一角加速度朝第一翻滚方向以均角加速度加速翻滚，直至无人机的角加速度加速至预设角加速度时，进行第3阶段。该预设角加速度为无人机在翻滚过程中的最大角速度。
第3阶段为匀速翻滚阶段。在无人机的角加速度加速至预设角加速度时，控制无人机的动力输出以使所述无人机的角加速度为0，此时不再对无人机的角速度进行加速，无人机的角速度保持在预设角速度的大小进行匀速翻滚，在无人机共翻滚过预定路径长度或者预定时长时，进行第4阶段。
第4阶段为减速翻滚阶段。在无人机共翻滚过预定路径长度或者预定时长时，控制无人机的动力输出以以使所述无人机的角加速度达到第二角加速度，然后保持该第二角加速度朝第一翻滚方向以均角加速度减速翻滚，直至无人机的角加速度减速至0时，进行第5阶段。其中，所述第一角加速度与第二角加速度大小相同，方向相反。
第5阶段为悬停阶段。在无人机的角加速减速至0时，控制无人机的动力输出以使所述无人机的角加速度为0，此时不再对无人机的角速度进行减速，无人机的角速度为0，无人机不再翻滚，保持悬停状态。其中，无人机处于第5阶段时的高度认为是与无人机在第1阶段开始时的高度相同。
其中，图4为本发明一实施例提供的翻滚时间与角速度的示意图，如图4所示，第2阶段的翻滚时长为t1，第3阶段的翻滚时长为t2-t1，第4阶段的翻滚时长为t3-t2。其中，无人机的翻滚总时长为t3，t3的大小根据实际应用场景而设定，与用户所需无人机的翻滚快慢有关，若用户期望无人机翻滚 越快，则t3越小，若用户期望无人机翻滚越慢，则t3越大。其中，根据无人机的硬件支持可以确定出无人机的最大角速度，将该最大角速度设定为预设角速度，在确定出预设角速度后，可以确定出上述的第一角加速度和第二角加速度，还可以确定出t1和t2。在一些实施例中，若无人机的硬件支持足够好(例如角速度传感器的量程足够大)，则无需匀速翻滚阶段，即无需图4所示的t1～t2阶段，因此，无人机在翻滚阶段是先加速翻滚再减速翻滚，如图5所示。
图6为本发明一实施例提供的无人机系统的结构示意图，如图6所示，本实施例的无人机系统600可以包括：控制设备601和无人机602。控制设备601与无人机602通信连接。
所述控制设备601，用于获取翻滚指令，所述翻滚指令用于控制所述无人机602朝第一翻滚方向翻滚；
所述无人机602，根据所述翻滚指令，在所述无人机602朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机602朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机602朝所述第一翻滚方向减速翻滚；在所述无人机602朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机602停止翻滚。
在一些实施例中，所述无人机602，还用于在控制所述无人机602朝所述第一翻滚方向加速翻滚之前，还控制所述无人机602的动力输出以控制所述无人机602向上加速飞行，以使所述无人机602向上的飞行速度大于或等于所述预设速度。
在一些实施例中，所述预设速度与所述无人机602的自重以及无人机602动力系统的效率正相关。
在一些实施例中，所述无人机602具体用于：控制所述无人机602的动力输出，以使所述无人机602的角加速度达到第一角加速度并保持所述第一角加速度朝所述第一翻滚方向以均角加速度加速翻滚。
在一些实施例中，所述无人机602具体用于：控制所述无人机602的动力输出，以使所述无人机602的角加速度达到第二角加速度并保持所述第二角加速度以均角加速度减速翻滚。
在一些实施例中，所述第一角加速度与第二角加速度大小相同，方向相反。
在一些实施例中，所述无人机602具体用于：在所述无人机602翻滚过预定路径长度时，控制所述无人机602朝所述第一翻滚方向减速翻滚。
在一些实施例中，所述无人机602还用于在控制所述无人机602朝所述第一翻滚方向减速翻滚之前，在所述无人机602的角速度加速至预设角速度时，控制所述无人机602的动力输出以使所述无人机602以所述预设角速度匀速翻滚。
在一些实施例中，在所述无人机602翻滚的过程中所述无人机602输出的动力与所述无人机602的姿态角以及所述翻转指令的控制有关。
在一些实施例中，所述无人机602具体用于：在所述无人机602翻滚一周时控制所述无人机602朝所述第一翻滚方向的角速度减速为0，以控制所述无人机602停止翻滚。
在一些实施例中，所述无人机602还用于：在所述无人机602停止翻滚后，控制所述无人机602回到所述无人机602向上加速飞行的起始位置。
在一些实施例中，所述控制设备601包括交互界面；所述控制设备601具体用于：检测对交互界面的第一操作；以及根据所述第一操作，生成所述翻滚指令。
在一些实施例中，所述第一操作为滑动操作；
所述控制设备601具体用于；根据所述滑动操作，生成所述翻滚指令；其中，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的滑动方向有关，或者，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的起点至终点的方向有关。
在一些实施例中，所述控制设备601包括摇杆；所述控制设备601具体用于：获取摇杆的杆量；以及根据所述杆量，生成所述翻滚指令。
在一些实施例中，所述第一翻滚方向与所述摇杆的偏移方向有关，所述无人机602的翻滚速度与所述摇杆的偏移量有关。
在一些实施例中，所述控制设备601具体用于：根据用户输入的俯仰角和横滚角，生成所述翻滚指令；
其中，所述第一翻滚方向与所述俯仰角和所述横滚角有关。
本实施例的无人机系统，可以用于执行上述各方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图7为本发明一实施例提供的控制设备的结构示意图，如图7所示，本 实施例的控制设备700可以包括：输入装置701和处理器702。
所述输入装置701，用于获取用户输入的第一操作；
所述处理器702，用于根据所述第一操作，生成翻滚指令；
所述翻滚指令用于：在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
在一些实施例中，所述翻滚指令还用于在控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚之前，控制所述无人机的动力输出以控制所述无人机向上加速飞行，以使所述无人机向上的飞行速度大于或等于所述预设速度。
在一些实施例中，所述预设速度与所述无人机的自重以及无人机动力系统的效率正相关。
在一些实施例中，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚，包括：所述翻滚指令用于控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第一角加速度并保持所述第一角加速度朝所述第一翻滚方向以均角加速度加速翻滚。
在一些实施例中，所述翻滚指令用于控制所述无人机减速翻滚，包括：所述翻滚指令用于控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第二角加速度并保持所述第二角加速度以均角加速度减速翻滚。
在一些实施例中，所述第一角加速度与第二角加速度大小相同，方向相反。
在一些实施例中，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚，包括：所述翻滚指令用于在所述无人机翻滚过预定路径长度时，控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚。
在一些实施例中，所述翻滚指令还用于在控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚之前，在所述无人机的角速度加速至预设角速度时，控制所述无人机的动力输出以使所述无人机以所述预设角速度匀速翻滚。
在一些实施例中，在所述无人机翻滚的过程中所述无人机输出的动力与所述无人机的姿态角以及所述翻转指令的控制有关。
在一些实施例中，所述翻滚指令用于在所述无人机朝所述第一翻滚方向 翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚，包括：所述翻滚指令用于在所述无人机翻滚一周时控制所述无人机朝所述第一翻滚方向的角速度减速为0，以控制所述无人机停止翻滚。
在一些实施例中，所述翻滚指令还用于：在所述无人机停止翻滚后，控制所述无人机回到所述无人机向上加速飞行的起始位置。
在一些实施例中，所述输入装置701为交互界面；所述输入装置701用于获取用户输入的第一操作，包括：所述交互界面用于检测用户在所述交互界面中输入的所述第一操作。其中，本实施例的控制设备700可以是控制终端，例如手机、平板电脑等。
在一些实施例中，所述第一操作为滑动操作；
所述处理器702具体用于；根据所述滑动操作，生成所述翻滚指令；其中，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的滑动方向有关，或者，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的起点至终点的方向有关。
在一些实施例中，所述输入设备701为摇杆，所述输入装置701用于获取用户输入的第一操作，包括：所述摇杆用于获取用户输入的杆量。其中，控制设备700可以是摇控装置。
所述处理器702具体用于：根据所述杆量，生成所述翻滚指令。
在一些实施例中，所述第一翻滚方向与所述摇杆的偏移方向有关，所述无人机的翻滚速度与所述摇杆的偏移量有关。
在一些实施例中，所述输入装置701具体用于：获取用户输入的俯仰角和横滚角。其中，控制设备700可以是控制终端或摇控装置。
所述处理器702具体用于：根据所述俯仰角和横滚角，生成所述翻滚指令；
其中，所述第一翻滚方向与所述俯仰角和所述横滚角有关。
本实施例的控制设备的技术方案，可以参见上述各方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读内存(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器 (Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (64)

  1. 一种无人机的控制方法，其特征在于，包括：
    获取翻滚指令，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝第一翻滚方向翻滚；
    根据所述翻滚指令，在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；
    控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；
    在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚之前，还包括：
    控制所述无人机的动力输出以控制所述无人机向上加速飞行，以使所述无人机向上的飞行速度大于或等于所述预设速度。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设速度与所述无人机的自重以及无人机动力系统的效率正相关。
  4. 根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚，包括：
    控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第一角加速度并保持所述第一角加速度朝所述第一翻滚方向以均角加速度加速翻滚。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制所述无人机减速翻滚，包括：
    控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第二角加速度并保持所述第二角加速度以均角加速度减速翻滚。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一角加速度与第二角加速度大小相同，方向相反。
  7. 根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚，包括：
    在所述无人机翻滚过预定路径长度时，控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚。
  8. 根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚之前，还包括：
    在所述无人机的角速度加速至预设角速度时，控制所述无人机的动力输 出以使所述无人机以所述预设角速度匀速翻滚。
  9. 根据权利要求1-8任意一项所述的方法，其特征在于，在所述无人机翻滚的过程中所述无人机输出的动力与所述无人机的姿态角以及所述翻转指令的控制有关。
  10. 根据权利要求1-9任意一项所述的方法，其特征在于，在所述无人机朝所述第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚，包括：
    在所述无人机翻滚一周时控制所述无人机朝所述第一翻滚方向的角速度减速为0，以控制所述无人机停止翻滚。
  11. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
    在所述无人机停止翻滚后，控制所述无人机回到所述无人机向上加速飞行的起始位置。
  12. 根据权利要求1-11任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取翻滚指令，包括：
    检测对交互界面的第一操作；
    根据所述第一操作，生成所述翻滚指令。
  13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一操作为滑动操作；
    所述根据所述第一操作，生成所述翻滚指令，包括；
    根据所述滑动操作，生成所述翻滚指令；其中，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的滑动方向有关，或者，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的起点至终点的方向有关。
  14. 根据权利要求1-11任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取翻滚指令，包括：
    获取遥控装置的摇杆的杆量；
    根据所述杆量，生成所述翻滚指令。
  15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一翻滚方向与所述摇杆的偏移方向有关，所述无人机的翻滚速度与所述摇杆的偏移量有关。
  16. 根据权利要求1-11任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取翻滚指令，包括：
    根据用户向所述无人机的控制终端输入的俯仰角和横滚角，生成所述翻 滚指令；
    其中，所述第一翻滚方向与所述俯仰角和所述横滚角有关。
  17. 一种无人机系统，其特征在于，包括：控制设备和无人机；
    所述控制设备，用于获取翻滚指令并发送给无人机，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝第一翻滚方向翻滚；
    所述无人机，根据所述翻滚指令，在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
  18. 根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述无人机，还用于在控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚之前，还控制所述无人机的动力输出以控制所述无人机向上加速飞行，以使所述无人机向上的飞行速度大于或等于所述预设速度。
  19. 根据权利要求17或18所述的系统，其特征在于，所述预设速度与所述无人机的自重以及无人机动力系统的效率正相关。
  20. 根据权利要求17-19任意一项所述的系统，其特征在于，所述无人机具体用于：控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第一角加速度并保持所述第一角加速度朝所述第一翻滚方向以均角加速度加速翻滚。
  21. 根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述无人机具体用于：控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第二角加速度并保持所述第二角加速度以均角加速度减速翻滚。
  22. 根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述第一角加速度与第二角加速度大小相同，方向相反。
  23. 根据权利要求17-22任意一项所述的系统，其特征在于，所述无人机具体用于：在所述无人机翻滚过预定路径长度时，控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚。
  24. 根据权利要求17-22任意一项所述的系统，其特征在于，所述无人机还用于在控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚之前，在所述无人机的角速度加速至预设角速度时，控制所述无人机的动力输出以使所述无人 机以所述预设角速度匀速翻滚。
  25. 根据权利要求17-24任意一项所述的系统，其特征在于，在所述无人机翻滚的过程中所述无人机输出的动力与所述无人机的姿态角以及所述翻转指令的控制有关。
  26. 根据权利要求17-25任意一项所述的系统，其特征在于，所述无人机具体用于：在所述无人机翻滚一周时控制所述无人机朝所述第一翻滚方向的角速度减速为0，以控制所述无人机停止翻滚。
  27. 根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述无人机还用于：在所述无人机停止翻滚后，控制所述无人机回到所述无人机向上加速飞行的起始位置。
  28. 根据权利要求17-27任意一项所述的系统，其特征在于，所述控制设备具体用于：检测对交互界面的第一操作；以及根据所述第一操作，生成所述翻滚指令。
  29. 根据权利要求28所述的系统，其特征在于，所述第一操作为滑动操作；
    所述控制设备具体用于；根据所述滑动操作，生成所述翻滚指令；其中，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的滑动方向有关，或者，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的起点至终点的方向有关。
  30. 根据权利要求17-27任意一项所述的系统，其特征在于，所述控制设备具体用于：获取摇杆的杆量；以及根据所述杆量，生成所述翻滚指令。
  31. 根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述第一翻滚方向与所述摇杆的偏移方向有关，所述无人机的翻滚速度与所述摇杆的偏移量有关。
  32. 根据权利要求17-27任意一项所述的系统，其特征在于，所述控制设备具体用于：根据用户输入的俯仰角和横滚角，生成所述翻滚指令；
    其中，所述第一翻滚方向与所述俯仰角和所述横滚角有关。
  33. 一种无人机的控制方法，应用于控制设备端，其特征在于，包括：
    获取用户输入的第一操作；
    根据所述第一操作，生成翻滚指令；
    所述翻滚指令用于：在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机朝所述第一 翻滚方向减速翻滚；在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
  34. 根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述翻滚指令还用于在控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚之前，控制所述无人机的动力输出以控制所述无人机向上加速飞行，以使所述无人机向上的飞行速度大于或等于所述预设速度。
  35. 根据权利要求33或34所述的方法，其特征在于，所述预设速度与所述无人机的自重以及无人机动力系统的效率正相关。
  36. 根据权利要求33-35任意一项所述的方法，其特征在于，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚，包括：所述翻滚指令用于控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第一角加速度并保持所述第一角加速度朝所述第一翻滚方向以均角加速度加速翻滚。
  37. 根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述翻滚指令用于控制所述无人机减速翻滚，包括：所述翻滚指令用于控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第二角加速度并保持所述第二角加速度以均角加速度减速翻滚。
  38. 根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述第一角加速度与第二角加速度大小相同，方向相反。
  39. 根据权利要求33-38任意一项所述的方法，其特征在于，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚，包括：所述翻滚指令用于在所述无人机翻滚过预定路径长度时，控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚。
  40. 根据权利要求33-39任意一项所述的方法，其特征在于，所述翻滚指令还用于在控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚之前，在所述无人机的角速度加速至预设角速度时，控制所述无人机的动力输出以使所述无人机以所述预设角速度匀速翻滚。
  41. 根据权利要求33-40任意一项所述的方法，其特征在于，在所述无人机翻滚的过程中所述无人机输出的动力与所述无人机的姿态角以及所述翻转指令的控制有关。
  42. 根据权利要求33-41任意一项所述的方法，其特征在于，所述翻滚指令用于在所述无人机朝所述第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚，包括：所述翻滚指令用于在所述无人机翻滚一周时控制所述无人机朝所述第一翻滚方向的角速度减速为0，以控制所述无人机停止翻滚。
  43. 根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述翻滚指令还用于：在所述无人机停止翻滚后，控制所述无人机回到所述无人机向上加速飞行的起始位置。
  44. 根据权利要求33-43任意一项所述的方法，其特征在于，所述控制设备包括交互界面；所述获取用户输入的第一操作，包括：检测用户在交互界面中输入的第一操作。
  45. 根据权利要求44所述的方法，其特征在于，所述第一操作为滑动操作；
    所述根据所述第一操作，生成所述翻滚指令，包括；根据所述滑动操作，生成所述翻滚指令；其中，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的滑动方向有关，或者，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的起点至终点的方向有关。
  46. 根据权利要求33-43任意一项所述的方法，其特征在于，所述控制设备包括摇杆，所述获取用户输入的第一操作，包括：获取用户操作摇杆输入的杆量；
    所述获取用户输入的第一操作，包括：根据所述杆量，生成所述翻滚指令。
  47. 根据权利要求46所述的方法，其特征在于，所述第一翻滚方向与所述摇杆的偏移方向有关，所述无人机的翻滚速度与所述摇杆的偏移量有关。
  48. 根据权利要求33-43任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取用户输入的第一操作，包括：获取用户输入的俯仰角和横滚角；
    所述获取用户输入的第一操作，包括：根据所述俯仰角和横滚角，生成所述翻滚指令；
    其中，所述第一翻滚方向与所述俯仰角和所述横滚角有关。
  49. 一种控制设备，其特征在于，包括：输入装置和处理器；
    所述输入装置，用于获取用户输入的第一操作；
    所述处理器，用于根据所述第一操作，生成翻滚指令；
    所述翻滚指令用于：在所述无人机朝上的飞行速度大于或等于预设速度时，控制所述无人机朝第一翻滚方向加速翻滚；控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚；在所述无人机朝第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚。
  50. 根据权利要求49所述的设备，其特征在于，所述翻滚指令还用于在控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚之前，控制所述无人机的动力输出以控制所述无人机向上加速飞行，以使所述无人机向上的飞行速度大于或等于所述预设速度。
  51. 根据权利要求49或50所述的设备，其特征在于，所述预设速度与所述无人机的自重以及无人机动力系统的效率正相关。
  52. 根据权利要求49-51任意一项所述的设备，其特征在于，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝所述第一翻滚方向加速翻滚，包括：所述翻滚指令用于控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第一角加速度并保持所述第一角加速度朝所述第一翻滚方向以均角加速度加速翻滚。
  53. 根据权利要求52所述的设备，其特征在于，所述翻滚指令用于控制所述无人机减速翻滚，包括：所述翻滚指令用于控制所述无人机的动力输出，以使所述无人机的角加速度达到第二角加速度并保持所述第二角加速度以均角加速度减速翻滚。
  54. 根据权利要求53所述的设备，其特征在于，所述第一角加速度与第二角加速度大小相同，方向相反。
  55. 根据权利要求49-54任意一项所述的设备，其特征在于，所述翻滚指令用于控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚，包括：所述翻滚指令用于在所述无人机翻滚过预定路径长度时，控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚。
  56. 根据权利要求49-55任意一项所述的设备，其特征在于，所述翻滚指令还用于在控制所述无人机朝所述第一翻滚方向减速翻滚之前，在所述无人机的角速度加速至预设角速度时，控制所述无人机的动力输出以使所述无人机以所述预设角速度匀速翻滚。
  57. 根据权利要求49-56任意一项所述的设备，其特征在于，在所述无 人机翻滚的过程中所述无人机输出的动力与所述无人机的姿态角以及所述翻转指令的控制有关。
  58. 根据权利要求49-57任意一项所述的设备，其特征在于，所述翻滚指令用于在所述无人机朝所述第一翻滚方向翻滚一周时，控制所述无人机停止翻滚，包括：所述翻滚指令用于在所述无人机翻滚一周时控制所述无人机朝所述第一翻滚方向的角速度减速为0，以控制所述无人机停止翻滚。
  59. 根据权利要求51所述的设备，其特征在于，所述翻滚指令还用于：在所述无人机停止翻滚后，控制所述无人机回到所述无人机向上加速飞行的起始位置。
  60. 根据权利要求49-59任意一项所述的设备，其特征在于，所述输入装置为交互界面；
    所述输入装置用于获取用户输入的第一操作，包括：所述交互界面用于检测用户在所述交互界面中输入的所述第一操作。
  61. 根据权利要求60所述的设备，其特征在于，所述第一操作为滑动操作；
    所述处理器具体用于；根据所述滑动操作，生成所述翻滚指令；其中，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的滑动方向有关，或者，所述第一翻滚方向与所述滑动操作的起点至终点的方向有关。
  62. 根据权利要求49-59任意一项所述的设备，其特征在于，所述输入装置为摇杆；所述输入装置用于获取用户输入的第一操作，包括：所述摇杆用于获取用户输入的杆量；
    所述处理器具体用于：根据所述杆量，生成所述翻滚指令。
  63. 根据权利要求62所述的设备，其特征在于，所述第一翻滚方向与所述摇杆的偏移方向有关，所述无人机的翻滚速度与所述摇杆的偏移量有关。
  64. 根据权利要求49-59任意一项所述的设备，其特征在于，所述输入装置具体用于：获取用户输入的俯仰角和横滚角；
    所述处理器具体用于：根据所述俯仰角和横滚角，生成所述翻滚指令；
    其中，所述第一翻滚方向与所述俯仰角和所述横滚角有关。
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