四轴飞行器的控制方法、装置、控制器和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种四轴飞行器的控制方法、装置、控制器和存储介质，用于提高操控过程的多样性，提高互动性和可玩性。方法部分包括：通过加速计和陀螺仪实时检测处于待机状态的所述四轴飞行器是否被操控者丢出；若根据所述四轴飞行器的动作状态判断出所述四轴飞行器被所述操控者抛出且所述四轴飞行器处于第一控制模式时，则通过加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行轨迹；当确定所述四轴飞行器与所述操作者的距离满足预设距离时，控制所述四轴飞行器按照所述飞行轨迹往所述操控者丢出的起点飞回，并当检测到所述操控者接触到所述四轴飞行器之后重新进入所述待机状态。

Control method, device, controller and storage medium of four-axis vehicle

【技术实现步骤摘要】
四轴飞行器的控制方法、装置、控制器和存储介质
本专利技术涉及四轴飞行器
，尤其涉及一种四轴飞行器的控制方法、装置、控制器和存储介质。
技术介绍
轴飞行器又称四旋翼飞行器、四旋翼直升机，简称四轴、四旋翼。这四轴飞行器(Quadrotor)是一种多旋翼飞行器。四轴飞行器的四个螺旋桨都是电机直连的简单机构，十字形的布局允许飞行器通过改变电机转速获得旋转机身的力，从而调整自身姿态。现有的四轴飞行器的操作方式都是操控者使用遥控器/手机等控制终端对其进行操控，根据操控者在控制终端触发的指令，使四轴飞行器按照操控者的指令飞行，操控过程较为单一，互动性和可玩性较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种一种四轴飞行器的控制方法、装置、控制器和存储介质，用于提高操控过程的多样性，提高互动性和可玩性。第一方面提供了一种四轴飞行器的控制方法，所述四轴飞行器包括飞行器外壳、马达和桨叶，飞行器外壳为镂空型，所述马达和桨叶位于所述飞行器外壳内部，所述控制方法包括：通过加速计和陀螺仪实时检测处于待机状态的所述四轴飞行器是否被操控者丢出；若根据所述四轴飞行器的动作状态判断出所述四轴飞行器被所述操控者抛出且所述四轴飞行器处于第一控制模式时，则通过加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行轨迹；当确定所述四轴飞行器与所述操作者的距离满足预设距离时，控制所述四轴飞行器按照所述飞行轨迹往所述操控者丢出的起点飞回，并当检测到所述操控者接触到所述四轴飞行器之后重新进入所述待机状态。可选地，所述方法还包括：若根据所述四轴飞行器的动作状态判断出所述四轴飞行器被所述操控者抛出且所述四轴飞行器处于第二控制模式时，则通过所述加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行方向；控制所述四轴飞行器往所述飞行方向飞行；当检测到所述四轴飞行器被对端操控者接触到后，进入所述待机状态。可选地，所述控制所述四轴飞行器往所述飞行方向飞行，包括：控制所述四轴飞行器往所述飞行方向飞行，且控制所述四轴飞行器左右摆动或上下摆动的往所述飞行方向飞行。可选地，所述通过加速计和陀螺仪实时检测处于待机状态的所述四轴飞行器是否被操控者丢出，包括：通过所述加速度计实时计算处于待机状态的所述四轴飞行器的三轴加速度；通过所述陀螺仪实时计算处于待机状态的所述四轴飞行器的三轴角速度；若所述三轴加速度和三轴角速度满足预设条件，则确定所述四轴飞行器被所述操控者丢出；若所述三轴加速度和三轴角速度不满足所述预设条件，则确定所述四轴飞行器未被所述操控者丢出。可选地，所述三轴加速度bax、bay和baz，所述三轴角速度gx、gy和gz，所述预设条件为：qrt(bax2+bay2+baz2)＝0gx(t)-gx(t-1)＝0；gy(t)-gy(t-1)＝0；gz(t)-gz(t-1)＝0；其中，t表示时刻。可选地，所述通过加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行轨迹，包括：预先建立所述四轴飞行器的机体坐标系；根据所述加速度计和陀螺仪所获取的传感器数据确定所述四轴飞行器的姿态角；根据所述四轴飞行器的姿态角计算DCM矩阵；根据所述DCM矩阵分别将三轴加速度转化为所述机体坐标系对应的目标三轴加速度；根据所述目标三轴加速度确定所述四轴飞行器对应的位移得到所述飞行轨迹。可选地，所述通过所述加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行方向，包括：预先建立所述四轴飞行器的机体坐标系；根据所述加速度计和陀螺仪所获取的传感器数据确定所述四轴飞行器的姿态角；根据所述四轴飞行器的姿态角计算DCM矩阵；根据所述DCM矩阵分别将三轴加速度转化为所述机体坐标系对应的目标三轴加速度；将所述目标三轴加速度合力方向的指向作为所述四轴飞行器被抛出后的飞行方向。第二方面提供了一种四轴飞行器的控制装置，所述四轴飞行器包括飞行器外壳、马达和桨叶，飞行器外壳为镂空型，所述马达和桨叶位于所述飞行器外壳内部，所述控制装置包括：检测模块，用于通过加速计和陀螺仪实时检测处于待机状态的所述四轴飞行器是否被操控者丢出；计算模块，用于若所述检测模块根据所述四轴飞行器的动作状态判断出所述四轴飞行器被所述操控者抛出且所述四轴飞行器处于第一控制模式时，则通过加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行轨迹；控制模块，用于当确定所述四轴飞行器与所述操作者的距离满足预设距离时，控制所述四轴飞行器按照所述计算模块计算出的所述飞行轨迹往所述操控者丢出的起点飞回，并当检测到所述操控者接触到所述四轴飞行器之后重新进入所述待机状态。第三方面提供了一种四轴飞行器的控制器，所述制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现如上述第一方面所述的四轴飞行器的控制方法。第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的四轴飞行器的控制方法。上述四轴飞行器的控制方法、装置、控制器和存储介质所实现的方案中，通过加速计和陀螺仪实时检测处于待机状态的所述四轴飞行器是否被操控者丢出；若根据所述四轴飞行器的动作状态判断出所述四轴飞行器被所述操控者抛出且所述四轴飞行器处于第一控制模式时，则通过加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行轨迹；当确定所述四轴飞行器与所述操作者的距离满足预设距离时，控制所述四轴飞行器按照所述飞行轨迹往所述操控者丢出的起点飞回，并当检测到所述操控者接触到所述四轴飞行器之后重新进入所述待机状态。也就是说，本专利技术设计有第一控制模式，使得在一定情况下，可以控制四轴飞行器来往飞回，提高操控过程的多样性，提高互动性和可玩性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例中四轴飞行器的控制方法的一流程示意图；图2是本专利技术一实施例中四轴飞行器的控制装置的一结构示意图；图3是本专利技术一实施例中四轴飞行器的控制器的一结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种四轴飞行器的控制方法，所述四轴飞行器包括飞行器外壳、马达和桨叶，飞行器外壳为镂空型，所述马达和桨叶位于所述飞行器外壳内部，所述控制方法包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四轴飞行器的控制方法，其特征在于，所述四轴飞行器包括飞行器外壳、马达和桨叶，飞行器外壳为镂空型，所述马达和桨叶位于所述飞行器外壳内部，所述控制方法包括：/n通过加速计和陀螺仪实时检测处于待机状态的所述四轴飞行器是否被操控者丢出；/n若根据所述四轴飞行器的动作状态判断出所述四轴飞行器被所述操控者抛出且所述四轴飞行器处于第一控制模式时，则通过加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行轨迹；/n当确定所述四轴飞行器与所述操作者的距离满足预设距离时，控制所述四轴飞行器按照所述飞行轨迹往所述操控者丢出的起点飞回，并当检测到所述操控者接触到所述四轴飞行器之后重新进入所述待机状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种四轴飞行器的控制方法，其特征在于，所述四轴飞行器包括飞行器外壳、马达和桨叶，飞行器外壳为镂空型，所述马达和桨叶位于所述飞行器外壳内部，所述控制方法包括：
通过加速计和陀螺仪实时检测处于待机状态的所述四轴飞行器是否被操控者丢出；
若根据所述四轴飞行器的动作状态判断出所述四轴飞行器被所述操控者抛出且所述四轴飞行器处于第一控制模式时，则通过加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行轨迹；
当确定所述四轴飞行器与所述操作者的距离满足预设距离时，控制所述四轴飞行器按照所述飞行轨迹往所述操控者丢出的起点飞回，并当检测到所述操控者接触到所述四轴飞行器之后重新进入所述待机状态。


2.如权利要求1所述的四轴飞行器的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
若根据所述四轴飞行器的动作状态判断出所述四轴飞行器被所述操控者抛出且所述四轴飞行器处于第二控制模式时，则通过所述加速计和陀螺仪计算所述四轴飞行器被抛出后的飞行方向；
控制所述四轴飞行器往所述飞行方向飞行；
当检测到所述四轴飞行器被对端操控者接触到后，进入所述待机状态。


3.如权利要求2所述的四轴飞行器的控制方法，其特征在于，所述控制所述四轴飞行器往所述飞行方向飞行，包括：
控制所述四轴飞行器往所述飞行方向飞行，且控制所述四轴飞行器左右摆动或上下摆动的往所述飞行方向飞行。


4.如权利要求1-3任一项所述的四轴飞行器的控制方法，其特征在于，所述通过加速计和陀螺仪实时检测处于待机状态的所述四轴飞行器是否被操控者丢出，包括：
通过所述加速度计实时计算处于待机状态的所述四轴飞行器的三轴加速度；
通过所述陀螺仪实时计算处于待机状态的所述四轴飞行器的三轴角速度；
若所述三轴加速度和三轴角速度满足预设条件，则确定所述四轴飞行器被所述操控者丢出；
若所述三轴加速度和三轴角速度不满足所述预设条件，则确定所述四轴飞行器未被所述操控者丢出。


5.如权利要求4的四轴飞行器的控制方法，其特征在于，所述三轴加速度bax、bay和baz，所述三轴角速度gx、gy和gz，所述预设条件为：
qrt(bax2+bay2+baz2)＝0
gx(t)-gx(t-1)＝0；
gy(t)-gy(t-1)＝0；
gz(t)-gz(t-1)＝0；
其中，t表示时刻。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：林斯越，朱才智，肖尼，陈桂云，
申请(专利权)人：深圳蚁石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44