一種無人飛行器及無人飛行器控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無人飛行器，機架結構、旋翼、用于發(fā)送無線信號的無線通信模塊、用于對飛行控制指令進行分組的飛行控制器；機架結構，包括中控部分以及支架部分，支架部分包含了以中控部分為中心的多條懸臂；旋翼，設置于懸臂上，并與懸臂上的電機固定連接；無線通信模塊以及飛行控制器設置于所述中控部分中，無線通信模塊與所述飛行控制器連接。無線通信模塊與至少兩個控制端通信。進而無人飛行器可以通過至少兩個控制端進行控制，使得控制更加簡便，并且也提升了無人飛行器航行的安全性。
【專利說明】
一種無人飛行器及無人飛行器控制裝置
技術領域
[0001]本申請涉及無人飛行器技術領域，尤其涉及一種無人飛行器及無人飛行器控制裝置。
【背景技術】
[0002]以多旋翼式無人飛行器為代表的小微型無人飛行器開始變得越來越普及，這種飛行器的操控與地面設備不同，由于增加了在空間上的新的維度，所以需要操控的因素更多，并且由于人機是分離的，所以控制起來的需要控制人員具有較強的空間想象能力。種種因素，造成了無人飛行器應用鋪開的障礙，現在對于熟練的無人飛行器的飛手的需求呈井噴態(tài)勢，核心原因還在于無人飛行器的控制太難。所以如果能夠有效的降低無人飛行器的控制難度，同時還能提升完成復雜飛行任務的能力，存在較大需求。
[0003]另外，基于上述類似的原理，本身無人飛行器的控制就很難，加上還要同時對無人飛行器上的搭載設備，如航拍設別、計量設備，進行額外控制的話，那就進一步增加了無人飛行器的控制難度。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型實施例提供了一種無人飛行器及無人飛行器控制裝置，用以解決現有技術中無人飛行器控制難度較大的問題。
[0005]其具體的技術方案如下:
[0006]—種無人飛行器，所述方法包括:機架結構、旋翼、用于發(fā)送無線信號的無線通信模塊、用于對飛行控制指令進行分組的飛行控制器，其中，
[0007]所述機架結構，包括中控部分以及支架部分，所述支架部分包含了以所述中控部分為中心的多條懸臂；
[0008]所述旋翼，設置于所述懸臂上，并與所述懸臂上的電機固定連接；
[0009]所述無線通信模塊以及所述飛行控制器設置于所述中控部分中，所述無線通信模塊與所述飛行控制器連接。
[0010]可選的，所述無線通信模塊包括:
[0011 ]通信天線，設置于所述中控部分的外表面；
[0012]通信芯片，設置于所述中控部分內，所述通信芯片與所述通信天線連接。
[0013]可選的，所述飛行控制器包括:
[0014]飛行控制芯片，設置于所述中控部分內，并與所述通信芯片連接；
[0015]指令生成芯片，設置于所述中控部分內，并與所述飛行控制芯片連接。
[0016]可選的，所述飛行控制器還包括:
[0017]信令分析芯片，所述信令分析芯片設置于所述中控部分內，所述信令分析芯片與所述飛行控制器連接。
[0018]可選的，所述無人飛行器還包括:
[0019]速度傳感器，設置于所述中控部分內，與所述飛行控制器連接。
[0020]可選的，所述無人飛行器還包括:
[0021]存儲器，設置于所述中控部分內，所述存儲器與所述飛行控制器連接，并向所述飛行控制器輸出已存儲的控制指令組。
[0022]可選的，所述無人飛行器還包括:
[0023]電源，分別與所述無線通信模塊、所述飛行控制器、所述信令分析芯片、所述指令計時器、所述預警芯片、所述航行軌跡檢測器、所述計數器連接。
[0024]—種無人飛行器控制裝置，所述無人飛行器控制裝置至少包括第一控制端以及第二控制端，其中，
[0025]所述第一控制端與無人飛行器的無線通信模塊建立無線通信連接；
[0026]所述第二控制端與無人飛行器的無線通信模塊建立無線通信連接。
[0027]可選的，所述第一控制端包括:天線，固定設置于所述第一控制端外表面，控制桿，活動連接在所述第一控制端上，顯示器，設置于所述第一控制端上;所述第二控制端包括天線，固定設置于所述第二控制端外表面，控制桿，活動連接在所述第二控制端上，顯示器，設置于所述第二控制端。
[0028]可選的，所述裝置還包括:
[0029]第三控制端，所述第三控制端與所述無人飛行器的無線通信模塊建立無線通信連接，所述第三控制端包括天線、控制桿、顯示器，所述天線設置于所述第三控制端外表面，所述控制桿與所述第三控制端中的傳感芯片連接，所述顯示器與所述第三控制端中的處理芯片連接。
[0030]在本實用新型方案中，無人飛行器可以將所有飛行控制指令按照預設條件進行分組，并將一個控制指令組分配至一個控制端，也就是說，無人飛行器的控制指令被分成不同的組，然后將每一個組分配給一個控制端，從而一個無人飛行器可以由多個控制端來控制，進而可以使得無人飛行器控制更加簡便，并且也提升了無人飛行器航行的安全性。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為本實用新型實施例中一種無人飛行器的結構示意圖；
[0032]圖2為本實用新型實施例中一種無人飛行器的控制裝置與無人飛行器通信示意圖。
【具體實施方式】
[0033]本實用新型實施例中提供了一種無人飛行器，該無人飛行器將所有飛行控制指令按照預設條件進行分組，并將一個控制指令組分配至一個控制端，也就是說，無人飛行器的控制指令被分成不同的組，然后將每一個組分配給一個控制端，從而一個無人飛行器可以由多個控制端來控制，進而可以使得無人飛行器控制更加簡便，并且也提升了無人飛行器航行的安全性。
[0034]下面通過附圖以及具體實施例對本實用新型技術方案做詳細的說明，應當理解，本實用新型實施例以及實施例中的具體技術特征只是對本實用新型技術方案的說明，而不是限定，在不沖突的情況下，本實用新型實施例以及實施例中的具體技術特征可以相互組口 O
[0035]如圖1所示為本實用新型實施例中一種無人飛行器的結構示意圖，該無人飛行器包括:機架結構101、旋翼102、用于發(fā)送無線信號的無線通信模塊103、用于對飛行控制指令進行分組的飛行控制器104，其中，
[0036]所述機架結構101，包括中控部分1la以及支架部分101b，所述支架部分1lb包含了以所述中控部分1la為中心的多條懸臂；
[0037]所述旋翼102，設置于所述懸臂上，并與所述懸臂上的電機固定連接；
[0038]所述無線通信模塊103以及所述飛行控制器104設置于所述中控部分1la中，所述無線通信模塊103與所述飛行控制器104連接。
[0039]進一步，該無線通信模塊103包括:
[0040]通信天線，設置于所述中控部分1la的外表面；
[0041]通信芯片，設置于所述中控部分1la內，所述通信芯片與所述通信天線連接。
[0042]進一步，該飛行控制器104包括:
[0043]飛行控制芯片，設置于所述中控部分1la內，并與所述通信芯片連接；
[0044]指令生成芯片，設置于所述中控部分1la內，并與所述飛行控制芯片連接。
[0045]進一步，該飛行控制器104還包括:
[0046]信令分析芯片，所述信令分析芯片設置于所述中控部分內，所述信令分析芯片與所述飛行控制器連接。
[0047]進一步，該無人飛行器還包括:
[0048]存儲器，設置于所述中控部分1la內，所述存儲器與所述飛行控制器104連接，并向所述飛行控制器104輸出已存儲的控制指令組。
[0049]下面對上述的無人飛行器的工作原理進行詳細的說明:
[0050]本實用新型實施例中，飛行控制器104中飛行控制芯片可以將無人飛行器的控制指令劃分成不同的控制指令組，然后將控制指令組通過無線通信模塊103分配至不同的控制端。
[0051]比如說，將無人飛行器的升降指令以及左右轉向指令劃分成一個控制指令組，并將該控制指令組分配給控制端A，此時控制端A主要負責無人飛行器的升降以及左右轉向；將無人飛行器的前后飛行指令以及左右橫向飛行劃分為一個控制指令組，并將該控制指令組分配給控制端B，此時控制端B主要負責無人飛行器的前后飛行以及左右橫向飛行;將按照預設航行軌跡的開啟或者關閉劃分成一個控制指令組，并將該控制指令組分配給控制端C，此時控制端C主要負責無人飛行器按照預設航行軌跡飛行的開啟或者是關閉;控制端D負責在預設軌跡控制程序中臨時執(zhí)行剎車、規(guī)避等緊急指令。其他的飛行控制指令可以按照不同的方式來劃分。
[0052]如此，通過四個控制端協作完成的無人飛行器，四個不同控制端的操作者可以在不同的時間段，專注于處理自身的飛行任務，協作完成飛行任務。
[0053]控制端A以及控制端B協作，使得無人飛行器能夠順利的抵達預設軌跡任務的開始點，并且在預設任務完成之后能夠控制無人飛行器返回任意待機點;控制端C在抵達任務點后，可根據任務點的環(huán)境以及當前需求，選擇各種預設的軌跡任務，并關注任務完成情況，比如預設任務可以是環(huán)式環(huán)繞飛行，六角形環(huán)繞飛行等，在預設軌跡任務中，控制端C還可以隨時停止或者恢復執(zhí)行任務;控制端D則是專注于觀察任務執(zhí)行中的周圍環(huán)境，當發(fā)現緊急情況時負責應急處理，比如周圍臨時有飛鳥侵入，可能發(fā)生撞擊危險時的臨時飛行指令應急處理。
[0054]進一步，在本實用新型實施例中，飛行控制芯片還可以根據飛行模式來對飛行控制指令進行劃分。在執(zhí)行過程中，首先確定無人飛行器的各個飛行模式，按照飛行模式，將飛行控制指令進行分組，指令生成芯片得到各個飛行模式下的所有控制指令組。
[0055]具體來講，無人飛行器可以具有多種飛行模式，比如說手動飛行模式、自動飛行模式、自動返航飛行模式等等。針對不同的飛行模式下，飛行控制指令的類別以及數量是不相同的，那么就可以針對不同的飛行模式來劃分飛行控制指令，從而得到控制指令組。這樣使得無人飛行器在任何的飛行模式下都可以由多個控制端來實現飛行控制。并且可以就不同的飛行模式下，個性化的設置適于該飛行模式的飛行控制指令飛行方式，比如說，手動飛行模式可以根據飛行控制指令的難度來分配，自動飛行模式可以根據任務需求來分配。
[0056]進一步，在本實用新型實施例中，由于無人飛行器由多個控制端來進行控制，為了避免控制端對無人飛行器的控制沖突，所以在本實用新型實施例中對控制端的飛行控制指令響應可以是串行響應以及并行響應，具體如下:
[0057]串行響應方式:
[0058]無人飛行器通過無線通信模塊103接收到控制端發(fā)送的飛行控制指令，并且當前無其他飛行控制指令要執(zhí)行時，飛行控制器104將響應該飛行控制指令。在執(zhí)行該飛行控制指令的過程中，將實時的檢測該飛行控制指令是否執(zhí)行完成，若該飛行控制指令執(zhí)行完成時，指令生成芯片將生成釋放指令，并通過無線通信模塊103向各控制端下發(fā)釋放指令。這樣其他控制端就可以向該無人飛行器發(fā)送飛行控制指令。這樣可以避免多個控制端的飛行控制指令產生沖突，從而導致無人飛行器飛行安全的問題。
[0059]這里需要說明是，該釋放信令可以是無人飛行器生成，也可以是通過云端服務器生成，比如說，無人飛行器執(zhí)行完一個飛行控制指令之后，該無人飛行器將向云端服務器發(fā)送一指示，從而云端服務器向對應的控制端下發(fā)釋放指令。
[0060]進一步，在控制端中添加一個執(zhí)行信令，該執(zhí)行信令用于指示無人飛行器執(zhí)行包含了該執(zhí)行信令的飛行控制指令。該執(zhí)行信令需要各個控制端獲取，獲取執(zhí)行信令的控制端就可以將該執(zhí)行信令添加到飛行控制指令中。
[0061]在接收到控制端發(fā)送的飛行的控制指令時，信令分析芯片解析飛行控制指令中是否存在執(zhí)行信令，若是在該飛行控制指令中存在該執(zhí)行信令時，該信令分析芯片將通知飛行控制器104執(zhí)行該飛行控制指令;若是在該飛行控制指令中不存在執(zhí)行信令時，則拒絕執(zhí)行該該飛行控制指令，比如說，在飛行控制指令中添加一個判斷字段，該執(zhí)行信令可以使用
0、1表征，O表征不出存在執(zhí)行信令，I表征存在執(zhí)行信令，通過這樣的方式就可以判定飛行控制指令中是否存在執(zhí)行信令。這樣無人飛行器可以準確有序的響應每一條飛行控制指令，在實現多控制端控制飛行的情況下，保證無人飛行器操控上的安全性以及穩(wěn)定性。
[0062]這里需要說明是，在本實用新型實施例中，該執(zhí)行信令可以在無人飛行器中生成，并下發(fā)該執(zhí)行信令，然后由各個控制端來獲取該執(zhí)行信令。當然，該執(zhí)行性可以是無人飛行器告知云端服務器下發(fā)執(zhí)行信令，從而由云端服務器的來下發(fā)執(zhí)行信令。下發(fā)的執(zhí)行信令可以是一個也可以是兩個，在本實用新型實施例中不做限定，具體可以根據用戶的需求以及應用場景來調整。
[0063]進一步，在本實用新型實施例中，還可以設置各個控制端的優(yōu)先級，優(yōu)先級的高低可以根據用戶的需求或者是實際的使用場景來調整。無人飛行器接收到控制端發(fā)送的飛行控制指令，信令分析芯片獲取飛行控制指令中的優(yōu)先級，并按照優(yōu)先級由高到低的順序執(zhí)行接收到的飛行控制指令。
[0064]比如說，在上述的實施例中，控制端D主要是負責緊急情況的處理，所以控制端D的優(yōu)先級最高，其他控制端的優(yōu)先級依次為B、A、C，因此，在接收到控制端D的飛行控制指令時，無人飛行器將立即執(zhí)行控制端D的飛行控制指令，這樣無人飛行器在緊急情況下，無人飛行器能夠及時對控制端D的飛行控制指令進行響應，提升了無人飛行器的飛行安全。
[0065]并行響應方式:
[0066]在本實用新型實施例中，無人飛行器除了對控制端的飛行控制指令進行串行響應之外，還可以對飛行控制指令進行并行響應。也就是說，無人飛行器可以接收多個控制端發(fā)送的飛行控制指令，然后飛行控制器104并行響應多個飛行控制指令。
[0067]比如說，控制端A發(fā)送上升的飛行控制指令，此時控制端B發(fā)送了向前飛行的飛行控制指令，此時該無人飛行器將同時響應控制端A以及控制端B的飛行控制指令。這樣使得無人飛行器可以快速響應多個飛行控制指令，提升了無人飛行器的可操控性。
[0068]另外，需要說明的是，在本實用新型實施例中，該無人飛行器會對接收到的控制指令進行沖突檢測，也就是檢測飛行控制指令之間是否存在沖突，若是，則無人飛行器將拒絕響應飛行控制指令;若否，則無人飛行將同時響應接收到的飛行控制指令。
[0069]進一步，在本實用新型實施例中，為了無人飛行器能夠及時準確的響應各個控制端，在無人飛行器的計數器中設置了飛行控制指令的響應上限值。無人飛行器在接收到控制端的飛行控制指令之后，計數器判定當前接收到的飛行控制指令的總量是否超過預設上限值，若是無人飛行器當前接收到的飛行控制指令的總量已經超過預設上限值，則拒絕該飛行控制指令，若未超過預設上限值，則將該飛行控制指令放入緩存等待指令。
[0070]這里需要說明是，在本實用新型實施例中，串行響應與并行響應可以相互結合，比如說，在設置預設上限值的同時，還可以結合優(yōu)先級，也就是說在數量未達到上限值時，飛行控制指令將按照優(yōu)先級執(zhí)行。這樣可以更加準確的響應控制端發(fā)送的飛行控制指令，從而使得無人飛行器能夠更加準確的響應控制端的飛行控制指令。
[0071]進一步，在本實用新型實施例中，為了保證無人飛行器的飛行安全，該無人飛行器的存儲器中可以設置飛行參數對應的預設門限值。當該無人飛行器接收到控制端的飛行控制指令時，響應該飛行控制指令，飛行控制器104判定飛行控制指令對應的當前飛行參數是否達到預設門限值，若是，則拒絕響應飛行控制指令，若否，則繼續(xù)響應飛行控制指令。
[0072]比如說，在無人飛行器中設置了飛行高度的上限值為50m，飛行高度的下限值為lm。若是接收到控制端上升的控制指令時，無人飛行器響應上升的飛行控制指令，并通過高度傳感器實時的檢測飛行高度上限值是否超過了 50m，若是飛行高度已經達到了 50m，高度傳感器將告知飛行控制器104，飛行控制器104將拒絕響應該上升的飛行控制指令。同理，下限值為同樣的判定方式。
[0073]當然，除了飛行高度進行限制之外，還可以在無人飛行器中設置飛行速度限制，比如說前后飛行速度限制在13m/s，上下飛行速度限制在5m/s以及2m/s。在限定在上述的飛行速度時，無人飛行器中的速度傳感器檢測到在某一個方向上的飛行速度達到限定值時，則該速度傳感器將告知飛行控制器104無人飛行器將不再增加速度，這樣可以保證無人飛行器的飛行安全。
[0074]另外，需要說明是，多個控制端除了控制無人飛行器之外，還可以將無人飛行器的上述的附屬設備的控制指令進行組劃分，比如說，無人飛行器上的攝像設備的控制指令可以劃分為一個組，然后分配給一個控制端來控制，無人飛行器上的各種傳感器的控制指令劃分為一個組，然后分配給另一個控制端來控制，具體的實現方案在上述的實施例中以及說明，此處就不再贅述。
[0075]通過本實用新型實施例中所提供的無人飛行器，可以將飛行控制指令劃分成不同的組，然后將每一個組分配給一個控制端，從而無人飛行器上的功能實現了模塊化，無人飛行器可以由多個控制端來分別控制，進而可以使得無人飛行器控制更加簡便，并且也提升了無人飛行器航行的安全性。
[0076]這里需要說明的是，上述實施例中只是舉例說明了另個控制端來分別控制無人飛行器的方式，當然，在本實用新型實施例中不限定控制端的數量，可以多個控制端來控制無人飛行器，通過上述系統，無人飛行器可以通過多個控制端來進行控制，從而簡化了無人飛行器的控制，并且通過多個控制端可以對無人飛行器進行更加精確的控制。
[0077]另外，本實用新型實施例中還提供了一種無人飛行器的控制裝置，該控制裝置與無人飛行器的系統結構如圖2所示，該控制裝置至少包括第一控制端201、第二控制端202，在圖2中還包括無人飛行器203，該第一控制端201與無人飛行器203的無線通信模塊建立無線通信連接，第二控制端202與無人飛行器203建立無線通信連接。
[0078]第一控制端201包括天線、控制桿、顯示器，天線固定設置于第一控制端201外表面，控制桿活動連接在第一控制端201上，該控制桿用于控制無人飛行器的飛行方向，顯示器，設置于第一控制端201上，該顯示器用于顯示無人飛行器的飛行參數和/或無人飛行器的攝像裝置上拍攝到圖像。
[0079]第二控制端202包括天線、控制桿、顯示器，天線固定設置于第二控制端202外表面，控制桿活動連接在第二控制端202上，該控制桿用于控制無人飛行器的飛行方向，顯示器，設置于第二控制端202上，該顯示器用于顯示無人飛行器的飛行參數和/或無人飛行器的攝像裝置上拍攝到圖像。
[0080]無人飛行器203會將飛行控制指令分成至少兩個控制指令組，并分配給第一控制端201以及第二控制端202，這樣第一控制端201以及第二控制端202可以分別對無人飛行器203進行控制。
[0081]當然，該控制裝置還可以第三控制端，第三控制端的結構可以與第一控制端201的結構相同，第三控制端也將分配到控制指令組，該控制指令組中包含了無人飛行器203的部分飛行控制指令。
[0082]當然，該控制裝置還可以包括第四控制端、第五控制端等等，此處不限定控制端的具體數量。當存在多個控制端時，飛行控制指令將按照功能、控制端數量進行飛行控制指令的劃分，這樣使得每個控制端可以的分別對應控制無人飛行器各種飛行功能，使得無人飛行器的控制更加簡便。
[0083]盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例，但本領域內的普通技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。
[0084]顯然，本領域的技術人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權利要求及其等同技術的范圍之內，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種無人飛行器，其特征在于，所述無人飛行器包括:機架結構、旋翼、用于發(fā)送無線信號的無線通信模塊、用于對飛行控制指令進行分組的飛行控制器，其中， 所述機架結構，包括中控部分以及支架部分，所述支架部分包含了以所述中控部分為中心的多條懸臂； 所述旋翼，設置于所述懸臂上，并與所述懸臂上的電機固定連接； 所述無線通信模塊以及所述飛行控制器設置于所述中控部分中，所述無線通信模塊與所述飛行控制器連接。2.如權利要求1所述無人飛行器，其特征在于，所述無線通信模塊包括: 通信天線，設置于所述中控部分的外表面； 通信芯片，設置于所述中控部分內，所述通信芯片與所述通信天線連接。3.如權利要求2所述的無人飛行器，其特征在于，所述飛行控制器包括: 飛行控制芯片，設置于所述中控部分內，并與所述通信芯片連接； 指令生成芯片，設置于所述中控部分內，并與所述飛行控制芯片連接。4.如權利要求3所述的無人飛行器，其特征在于，所述飛行控制器還包括: 信令分析芯片，所述信令分析芯片設置于所述中控部分內，所述信令分析芯片與所述飛行控制器連接。5.如權利要求1所述無人飛行器，其特征在于，所述無人飛行器還包括: 速度傳感器，設置于所述中控部分內，與所述飛行控制器連接。6.如權利要求1所述無人飛行器，其特征在于，所述無人飛行器還包括: 存儲器，設置于所述中控部分內，所述存儲器與所述飛行控制器連接，并向所述飛行控制器輸出已存儲的控制指令組。7.一種無人飛行器控制裝置，其特征在于，所述無人飛行器控制裝置至少包括第一控制端以及第二控制端，其中， 所述第一控制端與無人飛行器的無線通信模塊建立無線通信連接； 所述第二控制端與無人飛行器的無線通信模塊建立無線通信連接。8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一控制端包括:天線，固定設置于所述第一控制端外表面，控制桿，活動連接在所述第一控制端上，顯示器，設置于所述第一控制端上;所述第二控制端包括天線，固定設置于所述第二控制端外表面，控制桿，活動連接在所述第二控制端上，顯示器，設置于所述第二控制端。9.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 第三控制端，所述第三控制端與所述無人飛行器的無線通信模塊建立無線通信連接，所述第三控制端包括天線、控制桿、顯示器，所述天線設置于所述第三控制端外表面，所述控制桿與所述第三控制端中的傳感芯片連接，所述顯示器與所述第三控制端中的處理芯片連接。
【文檔編號】G05D1/10GK205608526SQ201620300916
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】譚圓圓
【申請人】譚圓圓