用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法及其设备技术

技术编号:29872019 阅读:13 留言:0更新日期:2021-08-31 23:46
本发明专利技术的涉及用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法及其设备,所述飞行器上设置有吸盘,所述飞行器通过所述吸盘吸附于所述目标对象上,所述飞行控制方法包括:在获取到吸附指令时,获取所述飞行器距离所述目标对象的位移信息;依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态,所述依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态具体包括:判断所述位移信息是否达到预设的吸附距离;若是,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;可广泛应用于跨介质飞行器的控制技术领域。

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法及其设备
本专利技术涉及跨介质飞行器的控制
更具体地说,本专利技术涉及用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法及其设备。
技术介绍
在飞行器的续航问题上,锂电池的能量密度早已成为提高续航时间的瓶颈;而对于潜航平台来说,化学燃料无法在水下缺氧环境中直接燃烧利用。若采用电力推进,其水下和空中的续航都将受限;若采用燃油推进,因为供氧问题而无法在水下正常工作。若采用油电混合推进,无法避免两套动力系统带来的的结构重量,对跨介质飞行器的设计又是难上加难。目前已有方案的解决对策是采用伸缩机翼或变体机翼,通过这两种方式来改变机翼的形态从而适应不同的工作介质。随之带来的缺点也很明显,增加了结构重量和结构复杂度,对批量生产和后期维护的要求更高。且如何实现飞行器在静止物体以及移动物体上的低能量损耗、甚至无能量损耗技术仍是本领域技术人员所需要进行探讨的技术方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法及其设备。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点,提供了一种用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法,所述飞行器上设置有吸盘,所述飞行器通过所述吸盘吸附于所述目标对象上,所述飞行控制方法包括:在获取到吸附指令时,获取所述飞行器距离所述目标对象的位移信息;依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态,所述依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态具体包括:判断所述位移信息是否达到预设的吸附距离;<br>若是,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;若否,控制所述飞行器朝向所述目标对象进行飞行,直至所述位移信息达到预设的吸附距离;在获取到脱离指令时,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器脱离于所述目标对象;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器脱离于所述目标对象。优选地,所述当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器吸附于所述目标对象上之前还包括以下步骤:向所述飞行器发出调整运动姿态的指令,使所述飞行器的所述吸盘正对所述目标对象,以控制所述飞行器保持所述吸盘正对所述目标对象的姿态向所述目标对象靠近。优选地,所述当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态包括以下步骤:检测所述目标对象的移动速度以及速度变量,依据所述目标对象的速度以及速度变量控制所述飞行器匹配与所述目标对象一致的速度以及速度变量,使所述飞行器与所述目标对象保持相对静止的状态。优选地,所述在获取到脱离指令时,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器脱离于所述目标对象;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器脱离于所述目标对象包括以下步骤:检测所述目标对象周围的飞行环境,确认所述飞行器脱离所述目标对象后不与其他障碍物发生轨迹冲突,则控制所述飞行器保持吸附的姿态飞行远离所述目标对象至大于预设的特定距离;当飞行器获取脱离指令时,所述目标对象处于静止状态时:控制所述飞行器保持吸附时的姿态朝向远离所述目标对象的方向飞行脱离至大于预设的所述特定距离;当飞行器获取脱离指令时,所述目标对象处于移动状态时:使所述飞行器保持吸附时的姿态,并控制所述飞行器与所述目标对象保持一致的移动速度以及保持一致的飞行方向;控制所述飞行器朝向远离所述目标对象的方向飞行脱离至大于预设的所述特定距离。优选地,所述向所述飞行器发出调整运动姿态的指令之前还包括以下步骤:检测所述目标对象的特征参数,选取所述目标对象的其中一个符合所述飞行器吸附条件的区域作为目标平面;选取所述目标平面后,控制所述飞行器朝向所述目标对象的所述目标平面靠近。优选地,检测所述目标对象的特征参数包括,检测所述目标对象的整体区域,均匀划分至少两个面积大于所述飞行器的区域作为备选目标区域;检测所有所述备选目标区域的表面的平整度,选取一最符合吸附标准的所述备选目标区域作为所述目标平面。优选地,所述控制所述飞行器朝向所述目标对象的所述目标平面靠近包括以下步骤:扫描所述目标对象的所述目标平面的角度,生成角度信息;依据所述角度信息控制所述飞行器发生与所述角度信息一致的角度偏转,当所述飞行器与所述目标平面的角度一致时,则控制所述飞行器朝向所述目标平面飞行并吸附。一种用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制装置,所述飞行器上设置有吸盘,所述飞行器通过所述吸盘吸附于所述目标对象上,所述飞行控制装置包括:吸附指令获取模块,用于在获取到吸附指令时,获取所述飞行器距离所述目标对象的位移信息;运动姿态控制模块,用于依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态,以及:判断所述位移信息是否达到预设的吸附距离;若是,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;若否,控制所述飞行器朝向所述目标对象进行飞行,直至所述位移信息达到预设的吸附距离;脱离指令获取及控制模块,用于在获取到脱离指令时,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器脱离于所述目标对象;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器脱离于所述目标对象。一种电子设备,包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如下步骤:在获取到吸附指令时,获取所述飞行器距离所述目标对象的位移信息;依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态,所述依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态具体包括:判断所述位移信息是否达到预设的吸附距离;若是,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;若否,控制所述飞行器朝向所述目标对象进行飞行,直至所述位移信息达到预设的吸附距离;在获取到脱离指令时,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器脱离于所述目标对象;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器脱离于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法,所述飞行器上设置有吸盘,所述飞行器通过所述吸盘吸附于所述目标对象上,其特征在于,所述飞行控制方法包括:/n在获取到吸附指令时,获取所述飞行器距离所述目标对象的位移信息;/n依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态,所述依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态具体包括:/n判断所述位移信息是否达到预设的吸附距离;/n若是,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;/n若否,控制所述飞行器朝向所述目标对象进行飞行,直至所述位移信息达到预设的吸附距离;/n在获取到脱离指令时,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器脱离于所述目标对象;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器脱离于所述目标对象。/n

【技术特征摘要】
1.用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法,所述飞行器上设置有吸盘,所述飞行器通过所述吸盘吸附于所述目标对象上,其特征在于,所述飞行控制方法包括:
在获取到吸附指令时,获取所述飞行器距离所述目标对象的位移信息;
依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态,所述依据所述位移信息控制所述飞行器的运动姿态具体包括:
判断所述位移信息是否达到预设的吸附距离;
若是,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;
若否,控制所述飞行器朝向所述目标对象进行飞行,直至所述位移信息达到预设的吸附距离;
在获取到脱离指令时,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器脱离于所述目标对象;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器脱离于所述目标对象。


2.根据权利要求1所述的用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法,其特征在于,所述当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器吸附于所述目标对象上;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器吸附于所述目标对象上之前还包括以下步骤:
向所述飞行器发出调整运动姿态的指令,使所述飞行器的所述吸盘正对所述目标对象,以控制所述飞行器保持所述吸盘正对所述目标对象的姿态向所述目标对象靠近。


3.根据权利要求1所述用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法,其特征在于,所述当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态包括以下步骤:
检测所述目标对象的移动速度以及速度变量,依据所述目标对象的速度以及速度变量控制所述飞行器匹配与所述目标对象一致的速度以及速度变量,使所述飞行器与所述目标对象保持相对静止的状态。


4.根据权利要求1所述用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法,其特征在于,所述在获取到脱离指令时,当所述目标对象处于静止状态时,则控制所述飞行器脱离于所述目标对象;当所述目标对象处于移动状态时,则调整所述飞行器的飞行速度使其与所述目标对象处于相对静止状态,并控制所述飞行器脱离于所述目标对象包括以下步骤:
检测所述目标对象周围的飞行环境,确认所述飞行器脱离所述目标对象后不与其他障碍物发生轨迹冲突,则控制所述飞行器保持吸附的姿态飞行远离所述目标对象至大于预设的特定距离;
当飞行器获取脱离指令时,所述目标对象处于静止状态时:
控制所述飞行器保持吸附时的姿态朝向远离所述目标对象的方向飞行脱离至大于预设的所述特定距离;
当飞行器获取脱离指令时,所述目标对象处于移动状态时:
使所述飞行器保持吸附时的姿态,并控制所述飞行器与所述目标对象保持一致的移动速度以及保持一致的飞行方向;控制所述飞行器朝向远离所述目标对象的方向飞行脱离至大于预设的所述特定距离。


5.根据权利要求2所述的用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法,其特征在于,所述向所述飞行器发出调整运动姿态的指令之前还包括以下步骤:
检测所述目标对象的特征参数,选取所述目标对象的其中一个符合所述飞行器吸附条件的区域作为目标平面;
选取所述目标平面后,控制所述飞行器朝向所述目标对象的所述目标平面靠近。


6.根据权利要求5所述的用于飞行器吸附或脱离目标对象的飞行控制方法,其特征在于,检测所述目标对象的特征参数包括,检测所述目标对象的整体区域,均匀划分至少两个面积大于所述飞行器的区域作为备选目标区域;

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓徽赵雪娇
申请(专利权)人:北京双栖科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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