一種無(wú)人飛行器的追隨方法、裝置以及可穿戴設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及人機(jī)交互領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)人飛行器的追隨方法、裝置以及可穿 戴設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的進(jìn)步，人工智能逐漸開始向消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品延伸，智能手機(jī)幾乎成了 人手必備。而伴隨著生活品質(zhì)的提升，無(wú)人飛行器（又稱無(wú)人機(jī)，英文Unmanned Aerial Vehicle)開始走入人們的日常生活。微型的多旋翼無(wú)人飛行器現(xiàn)已成為多數(shù)人都能購(gòu)買得 起的消費(fèi)廣品。
[0003] 目前無(wú)人飛行器一般搭載有加速度傳感器、陀螺儀等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)傳感器，并且 應(yīng)用了藍(lán)牙、Wi-Fi數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，以滿足無(wú)人飛行器的飛行控制和狀態(tài)檢測(cè)需求。但是藍(lán) 牙、Wi-Fi等常用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)只能完成無(wú)人飛行器與信號(hào)傳輸設(shè)備之間的無(wú)線數(shù)據(jù)通信， 而無(wú)法實(shí)現(xiàn)自主跟隨，用戶體驗(yàn)較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種無(wú)人飛行器的追隨方法、裝置以及可穿戴設(shè)備，用以解決現(xiàn)有 技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)人飛行器的自主追隨，用戶體驗(yàn)較差的問(wèn)題。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種無(wú)人飛行器的追隨方法，該方法包括：
[0006] 在無(wú)人飛行器上安裝多個(gè)接收傳感器，多個(gè)接收傳感器與用戶側(cè)智能控制設(shè)備中 的一個(gè)發(fā)射傳感器相匹配；
[0007] 利用接收傳感器接收用戶實(shí)時(shí)發(fā)射的距離信號(hào)，并根據(jù)距離信號(hào)計(jì)算無(wú)人飛行器 相對(duì)用戶的方位；
[0008] 根據(jù)方位調(diào)整無(wú)人飛行器的水平方位使無(wú)人飛行器與用戶的方位滿足預(yù)設(shè)方位， 實(shí)現(xiàn)無(wú)人飛行器的自主跟隨。
[0009] 可選地，在無(wú)人飛行器上安裝多個(gè)接收傳感器包括：
[0010]在無(wú)人飛行器的不同位置上安裝至少三個(gè)超聲波接收傳感器，該超聲波接收傳感 器與用戶側(cè)智能控制設(shè)備中的一個(gè)超聲波發(fā)射傳感器相匹配。
[0011] 可選地，根據(jù)接收的距離信號(hào)計(jì)算無(wú)人飛行器相對(duì)用戶的方位包括：
[0012] 根據(jù)用戶發(fā)射的超聲波信號(hào)分別到達(dá)無(wú)人飛行器上每個(gè)超聲波接收傳感器的時(shí) 間，計(jì)算用戶到無(wú)人飛行器上每個(gè)超聲波接收傳感器的距離；
[0013] 根據(jù)用戶到無(wú)人飛行器上每個(gè)超聲波接收傳感器的距離以及無(wú)人飛行器中心點(diǎn) 的位置、無(wú)人飛行器中心點(diǎn)與每個(gè)超聲波接收傳感器的距離，計(jì)算無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)與 用戶的方位。
[0014] 可選地，根據(jù)用戶到無(wú)人飛行器上每個(gè)超聲波接收傳感器的距離以及無(wú)人飛行器 中心點(diǎn)的位置、無(wú)人飛行器中心點(diǎn)與每個(gè)超聲波接收傳感器的距離，計(jì)算無(wú)人飛行器的中 心點(diǎn)與用戶的方位包括：
[0015] 在無(wú)人飛行器上安裝有四個(gè)超聲波接收傳感器，無(wú)人飛行器為四旋翼無(wú)人飛行 器，超聲波接收傳感器位置的連線呈十字交叉形，交點(diǎn)為無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)。
[0016] 可選地，每個(gè)超聲波接收傳感器分別位于四旋翼無(wú)人飛行器一個(gè)旋翼的下方。
[0017] 可選地，根據(jù)用戶到無(wú)人飛行器上每個(gè)超聲波接收傳感器的距離以及無(wú)人飛行器 中心點(diǎn)的位置、無(wú)人飛行器中心點(diǎn)與每個(gè)超聲波接收傳感器的距離，計(jì)算無(wú)人飛行器的中 心點(diǎn)與用戶的方位包括：
[0018] 以無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)為原點(diǎn)，以連線經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的兩個(gè)超聲波接收傳感器所在方 向?yàn)樗阶鴺?biāo)軸，以垂直于水平坐標(biāo)軸的方向?yàn)榇怪弊鴺?biāo)軸構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系，定義用 戶當(dāng)前的位置坐標(biāo)為(x，y，z)，通過(guò)如下公式計(jì)算用戶當(dāng)前的位置坐標(biāo)值： (V - /)" + X1 + Z2 = ?^ r n (v + /)2 +x2 +z2 =nl ，；，，， +y-+z-=n;； (jt + /)? + v2 + Z2 = ?J2
[0020] 其中，1為無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)到各超聲波接收傳感器的距離，m為用戶到第一個(gè) 超聲波接收傳感器的距離，m為用戶到第二個(gè)超聲波接收傳感器的距離，m為用戶到第三個(gè) 超聲波接收傳感器的距離，m為用戶到第四個(gè)超聲波接收傳感器的距離；
[0021] 根據(jù)用戶當(dāng)前的位置坐標(biāo)值得到無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)與用戶的方位。
[0022] 可選地，根據(jù)方位調(diào)整無(wú)人飛行器與用戶的水平方位使得無(wú)人飛行器相對(duì)用戶的 方位滿足預(yù)設(shè)的方位信息包括：
[0023] 根據(jù)無(wú)人飛行器相對(duì)用戶的方位，利用比例積分微分PID控制器通過(guò)調(diào)整無(wú)人飛 行器的飛行速度來(lái)調(diào)整無(wú)人飛行器相對(duì)于用戶的水平方位，使得無(wú)人飛行器與用戶的方位 滿足預(yù)設(shè)方位，實(shí)現(xiàn)自主追隨。
[0024] 與上述方法相對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種無(wú)人飛行器的追隨裝置，無(wú)人飛行器 上安裝多個(gè)接收傳感器，多個(gè)接收傳感器與用戶側(cè)智能控制設(shè)備中的一個(gè)發(fā)射傳感器相匹 配，該無(wú)人飛行器的追隨裝置包括：
[0025]定位模塊，用于通過(guò)接收傳感器接收用戶實(shí)時(shí)發(fā)射的距離信號(hào)，并根據(jù)距離信號(hào) 計(jì)算無(wú)人飛行器相對(duì)用戶的方位；
[0026]跟隨模塊，用于根據(jù)定位模塊計(jì)算的無(wú)人飛行器相對(duì)用戶的方位，調(diào)整無(wú)人飛行 器的水平方位使無(wú)人飛行器與用戶的方位滿足預(yù)設(shè)方位，實(shí)現(xiàn)無(wú)人飛行器的自主跟隨。 [0027]可選地，無(wú)人飛行器的不同位置上安裝至少三個(gè)超聲波接收傳感器，超聲波接收 傳感器與用戶側(cè)智能控制設(shè)備中的一個(gè)超聲波發(fā)射傳感器相匹配；
[0028] 定位模塊，具體用于根據(jù)用戶發(fā)射的超聲波信號(hào)分別到達(dá)無(wú)人飛行器上每個(gè)超聲 波接收傳感器的時(shí)間，計(jì)算用戶到無(wú)人飛行器上每個(gè)超聲波接收傳感器的距離;并根據(jù)用 戶到無(wú)人飛行器上每個(gè)超聲波接收傳感器的距離以及無(wú)人飛行器中心點(diǎn)的位置、無(wú)人飛行 器中心點(diǎn)與每個(gè)超聲波接收傳感器的距離，計(jì)算無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)與用戶的方位。
[0029] 可選地，無(wú)人飛行器上安裝有四個(gè)超聲波接收傳感器，無(wú)人飛行器為四旋翼無(wú)人 飛行器，超聲波接收傳感器的位置的連線呈十字交叉形，交點(diǎn)為無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)；
[0030] 定位模塊，具體用于以無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)為原點(diǎn)，以連線經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的兩個(gè)超聲 波接收傳感器所在方向?yàn)樗阶鴺?biāo)軸，以垂直于水平坐標(biāo)軸的方向?yàn)榇怪弊鴺?biāo)軸構(gòu)建空間 直角坐標(biāo)系，定義用戶當(dāng)前的位置坐標(biāo)為(x，y，z)，通過(guò)如下公式計(jì)算用戶當(dāng)前的位置坐標(biāo) 值： (v-/)~ +X" + Z1 =/?2 「 ] (V + /.)2 + X2 + Z..2 = ?32 (A- - /)+.}' 十；：_ = /;二 (jf + /)" + v2 + z2 = /?j2
[0032]其中，1為無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)到各超聲波接收傳感器的距離，m為用戶到第一個(gè) 超聲波接收傳感器的距離，m為用戶到第二個(gè)超聲波接收傳感器的距離，m為用戶到第三個(gè) 超聲波接收傳感器的距離，m為用戶到第四個(gè)超聲波接收傳感器的距離；
[0033]根據(jù)用戶當(dāng)前的位置坐標(biāo)值得到無(wú)人飛行器的中心點(diǎn)與用戶的方位。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種可穿戴設(shè)備，該可穿戴設(shè)備中設(shè)置有一個(gè) 發(fā)射傳感器；
[0035] 發(fā)射傳感器與無(wú)人飛行器上的多個(gè)接收傳感器相匹配，用于實(shí)時(shí)向無(wú)人飛行器發(fā) 射距離信號(hào)，以使得無(wú)人飛行器根據(jù)接收的距離信號(hào)計(jì)算無(wú)人飛行器相對(duì)于用戶的方位， 并根據(jù)該方位調(diào)整無(wú)人飛行器的水平方位使無(wú)人飛行器與用戶的方位滿足預(yù)設(shè)方位。
[0036] 可選地，可穿戴設(shè)備為智能手表、智能手環(huán)、智能眼鏡或智能耳機(jī)，發(fā)射傳感器為 紅外線發(fā)