一种遥控装置、控制系统以及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种遥控装置、控制系统以及控制方法。其中，遥控装置用于遥控无人设备及搭载在无人设备上的载体，遥控装置包括：姿态传感器，姿态传感器用于探测遥控装置的空间姿态，并输出空间姿态信号；以及微处理器，微处理器用于接收姿态传感器输出的空间姿态信号，计算得到遥控装置在至少一维度上的角度变化，以根据角度变化产生用于控制载体在对应维度上的运动状态的载体控制信号。通过上述方式，本发明专利技术能够通过遥控装置的角度变化控制无人设备上载体的运动，降低无人设备载体控制的复杂度，提高控制效率和控制效果。

Remote control device, control system and control method

The invention discloses a remote control device, a control system and a control method. The remote control device is used to remote control the unmanned equipment and the carrier on the unmanned equipment. The remote control device includes the attitude sensor, the attitude sensor is used to detect the spatial attitude of the remote control device, and output the spatial attitude signal; and the microprocessor, the microprocessor is used to receive the spatial attitude signal output from the attitude sensor. The change of the angle of the remote control on at least one dimension is calculated to produce a carrier control signal used to control the motion state of the carrier in the corresponding dimension in accordance with the angle change. Through the above method, the invention can control the motion of the carrier on the unmanned equipment by the angle change of the remote control device, reduce the complexity of the control of the unmanned equipment carrier, and improve the control efficiency and control effect.

【技术实现步骤摘要】
一种遥控装置、控制系统以及控制方法
本专利技术涉及无人设备领域，特别是涉及一种遥控装置、控制系统以及控制方法。
技术介绍
近年来，无人设备即无人驾驶的运动体，包括飞行器(例如固定翼飞机，旋翼飞行器包括直升机)，机动车辆，潜艇或船只，以及卫星，空间站，或飞船等得到了广泛的应用，例如在侦测，搜救等领域，且在这些运动体上通常都会有相机镜头等类似载体。对于这些运动体及其上载体的操纵通常由用户通过遥控装置来实现。遥控装置通常通过两组控制杆来控制飞行器的四个运动维度，分别是前后、左右、上下和朝向，而运动体上的载体的三个运动维度(航向、俯仰、横滚)通常是使用另外一个遥控装置来实现，这样要实现运动体的四个维度及其上载体的三个维度的运动控制，就需要2个遥控装置也即4组控制杆来实现，而每人只有两只手，无法实现全部控制，只能由两个人协作来实现，而特别在航拍领域，两个人的协作要有默契，配合完美才能有出色的作品，因此当前控制方式增加了复杂度且降低了效率。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种遥控装置、控制系统以及控制方法，以解决现有遥控装置必须通过控制杆来控制无人设备上载体而导致如果需要同时控制无人设备及载体时，一个人无法实现全部控制的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种遥控装置，用于遥控无人设备及搭载在无人设备上的载体，所述遥控装置包括：姿态传感器，所述姿态传感器用于探测所述遥控装置的空间姿态，并输出空间姿态信号；微处理器，所述微处理器用于接收所述姿态传感器输出的所述空间姿态信号，计算得到所述遥控装置在至少一维度上的角度变化，以根据所述角度变化产生用于控制所述载体在对应维度上的运动状态的载体控制信号。其中，所述载体控制信号用于控制所述载体在所述对应维度上移动预定角度或控制所述载体在所述对应维度上按照预定速度进行移动。其中，所述遥控装置的空间姿态包括所述遥控装置在旋转方向、俯仰方向以及横滚方向三个维度上的角度。其中，所述载体控制信号通过控制所述载体，以使得所述遥控装置在所述至少一维度上的角度变化与所述载体在所述对应维度上的角度变化成预定的比例关系。其中，所述遥控装置进一步包括控制杆，所述微处理器根据所述控制杆在至少一运动方向上的移动产生用于控制所述无人设备在对应运动方向上的运动状态的无人设备控制信号。其中，当所述控制杆因外力撤除而保持在所述运动方向上预先设定的位置时，所述微处理器产生的无人设备控制信号控制所述无人设备在所述对应运动方向上进入状态保持。其中，所述状态保持包括在所述对应运动方向上保持原有运动速度或减速成零进入悬停状态。其中，所述遥控装置进一步包括控制开关，所述控制开关用于控制所述姿态传感器和/或所述微处理器，以启动或关闭所述遥控装置对所述载体的控制功能。其中，所述微处理器记录在所述遥控装置对所述载体的控制功能启动时所述姿态传感器输出的所述空间姿态信号作为初始空间姿态信号，并通过将所述姿态传感器后续输出的所述空间姿态信号与所述初始空间姿态信号进行比较来计算所述遥控装置在至少一维度上的角度变化。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种控制系统，用于控制无人设备及搭载在无人设备上的载体的运动，所述控制系统包括上述的遥控装置，以及设置在无人设备上的无人设备姿态传感器、载体姿态传感器、一无人设备控制器和一载体控制器，其中：所述无人设备姿态传感器用于获取所述无人设备的空间姿态，产生用于控制所述无人设备的空间姿态信号；所述载体姿态传感器用于获取搭载在所述无人设备上的载体的空间姿态信号；所述无人设备控制器用于根据所述遥控装置产生的用于控制无人设备在对应运动方向上的运动状态的无人设备控制信号以及所述无人设备姿态传感器产生的用于控制所述无人设备的空间姿态信号控制所述无人设备的运动状态；所述载体控制器用于根据所述遥控装置产生的载体控制信号以及所述载体姿态传感器产生的用于控制所述载体的空间姿态信号控制所述载体的运动状态。其中，所述控制系统还包括一无人设备操纵面，所述无人设备操纵面用于驱动所述无人设备进行运动状态的调整，所述无人设备控制器、所述至少一姿态传感器以及所述无人设备操纵面构成一个反馈闭环以控制所述无人设备进行运动状态保持。为解决上述技术问题，本专利技术采用的还有一技术方案是：提供一种无人设备及搭载在无人设备上的载体的控制方法，所述控制方法包括：利用遥控装置的微处理器根据控制杆在至少一运动方向上的移动产生的无人设备控制信号，通过所述无人设备控制信号控制所述无人设备在对应运动方向上的运动状态；利用所述遥控装置的姿态传感器探测所述遥控装置的空间姿态，并输出空间姿态信号，由微处理器根据所述空间姿态信号计算得到所述遥控装置在至少一个维度上的角度变化，以根据所述角度变化产生载体控制信号，通过所述载体控制信号控制所述载体在对应维度上的运动状态。其中，所述控制所述载体在对应维度上的运动状态为控制所述载体在所述对应维度上移动预定角度或控制所述载体在对应维度上按照预定速度进行移动。其中，所述遥控装置的空间姿态包括所述遥控装置在旋转方向、俯仰方向以及横滚方向三个维度上的角度。其中，所述控制所述载体在所述对应维度上移动预定角度为控制所述载体，以使得所述遥控装置在所述至少一个维度上的角度变化与所述载体在所述对应维度上的角度变化成预定的比例关系。其中，当所述控制杆因外力撤除而保持在所述运动方向上预先设定的位置时，通过所述微处理器产生的无人设备控制信号控制所述无人设备在所述对应运动方向上进入状态保持。其中，所述状态保持包括在所述对应运动方向上保持原有运动速度或减速成零进入悬停状态。其中，所述控制方法还包括：利用所述遥控装置的控制开关控制所述遥控装置的姿态传感器和/或所述微处理器，启动或关闭所述遥控装置对所述载体的控制功能。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术的遥控装置通过感测遥控装置的空间姿态，计算得到遥控装置在至少一维度上的角度变化，根据遥控装置的角度变化产生用于控制无人设备上载体在对应维度上的运动状态的载体控制信号。通过这样的方式，避免现在通过控制杆控制无人设备上载体从而不能实现一个人同时控制无人设备和载体的问题，可以实现一个人同时控制无人设备的4个维度以及无人设备上载体3个维度的运动，从而降低了无人设备以及无人设备上载体控制的复杂度，提高了控制效率和控制效果。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种遥控装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种控制系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种无人设备及搭载在无人设备上的载体的控制方法流程图。具体实施方式需要说明的是，本专利技术实施例所提到的无人设备可以但不限于是飞行器(例如固定翼飞机，旋翼飞行器包括直升机)、机动车辆、潜艇或船只，以及卫星、空间站、或飞船等，搭载在无人设备上的载体可以但不限于包括云台以及设置于云台上的相机、摄像机望远镜、远程摄像机和测量仪等。设置在无人设备上的无人设备控制器和载体控制器具体可以通过所述云台来实现所述成像装置的固定、随意调节所述成像装置的姿态(例如：改变所述成像装置的倾角和拍摄方向)，以实现高质量的拍摄和/或照相等。可以理解的是，无人设备控制器和载体控制器也可以不通过云台而直接控制无人设备和载体的运动。请参阅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遥控装置，用于遥控无人设备及搭载在所述无人设备上的载体，其特征在于，所述遥控装置包括：姿态传感器，所述姿态传感器用于探测所述遥控装置的空间姿态，并输出空间姿态信号；微处理器，所述微处理器用于接收所述姿态传感器输出的所述空间姿态信号，计算得到所述遥控装置在至少一维度上的角度变化，以根据所述角度变化产生用于控制所述载体在对应维度上的运动状态的载体控制信号，所述遥控装置进一步包括控制开关，所述控制开关用于控制所述姿态传感器和/或所述微处理器，以启动或关闭所述遥控装置对所述载体的控制功能，在启动对所述载体的控制功能的情况下，所述微处理器控制所述无人设备和所述载体，在关闭对所述载体的控制功能的情况下，所述微处理器控制所述无人设备。

【技术特征摘要】
1.一种遥控装置，用于遥控无人设备及搭载在所述无人设备上的载体，其特征在于，所述遥控装置包括：姿态传感器，所述姿态传感器用于探测所述遥控装置的空间姿态，并输出空间姿态信号；微处理器，所述微处理器用于接收所述姿态传感器输出的所述空间姿态信号，计算得到所述遥控装置在至少一维度上的角度变化，以根据所述角度变化产生用于控制所述载体在对应维度上的运动状态的载体控制信号，所述遥控装置进一步包括控制开关，所述控制开关用于控制所述姿态传感器和/或所述微处理器，以启动或关闭所述遥控装置对所述载体的控制功能，在启动对所述载体的控制功能的情况下，所述微处理器控制所述无人设备和所述载体，在关闭对所述载体的控制功能的情况下，所述微处理器控制所述无人设备。2.根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于，所述载体控制信号用于控制所述载体在所述对应维度上移动预定角度或控制所述载体在所述对应维度上按照预定速度进行移动。3.根据权利要求1的所述遥控装置，其特征在于，所述遥控装置的空间姿态包括所述遥控装置在旋转方向、俯仰方向以及横滚方向三个维度上的角度。4.根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于，所述载体控制信号通过控制所述载体，以使得所述遥控装置在所述至少一维度上的角度变化与所述载体在所述对应维度上的角度变化成预定的比例关系。5.根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于，所述遥控装置进一步包括控制杆，所述微处理器根据所述控制杆在至少一运动方向上的移动产生用于控制所述无人设备在对应运动方向上的运动状态的无人设备控制信号。6.根据权利要求5所述的遥控装置，其特征在于，当所述控制杆因外力撤除而保持在所述运动方向上预先设定的位置时，所述微处理器产生的无人设备控制信号控制所述无人设备在所述对应运动方向上进入状态保持。7.根据权利要求6所述的遥控装置，其特征在于，所述状态保持包括在所述对应运动方向上保持原有运动速度或减速成零进入悬停状态。8.根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于，所述微处理器记录在所述遥控装置对所述载体的控制功能启动时所述姿态传感器输出的所述空间姿态信号作为初始空间姿态信号，并通过将所述姿态传感器后续输出的所述空间姿态信号与所述初始空间姿态信号进行比较来计算所述遥控装置在至少一维度上的角度变化。9.一种控制系统，其特征在于，用于控制无人设备及搭载在所述无人设备上的载体的运动，所述控制系统包括一权利要求1-9任一项所述的遥控装置，以及设置在无人设备上的无人设备姿态传感器、载体姿态传感器、一无人设备控制器和一载体控制器，其中：所述无人设备姿态传感器用于获取所述无人设备的空间姿态，产生用于控制所述无人设备的空间姿态信号；所述载体姿态传感器用于获取搭载在无人...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元财，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44