本發(fā)明涉及飛行控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人飛行器的體感控制手柄及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著無人飛行器的需求越來越大，現(xiàn)在已出現(xiàn)了大量的無人飛行器制造商，這些無人飛行器主要包括：螺旋漿式、四旋翼式等，現(xiàn)有的無人飛行器都需要利用控制端與飛行器建立飛行控制連接，操作者在地面也就是控制端用于控制飛行器的飛行姿態(tài)。

特別是對于四旋翼飛行器來說，現(xiàn)有的控制方式往往是控制手柄，利用其搖桿與電位器的配合來實(shí)現(xiàn)加速、轉(zhuǎn)彎等基本動(dòng)作，當(dāng)需要將控制四旋翼飛行器保持連續(xù)側(cè)飛狀態(tài)時(shí)，則往往需要非常熟練的操作者才能間斷式完成，顯然，對于非熟練或熟練的操作人員來說，均難以達(dá)到連續(xù)側(cè)飛狀態(tài)的保持，有鑒于此，發(fā)明人作出了新的發(fā)明創(chuàng)造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無人飛行器的體感控制手柄，本控制手柄具有結(jié)構(gòu)簡單、容易操作和控制的優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明還提供了一種無人飛行器的控制手柄控制方法，利用本控制方法，可以使無人機(jī)保持連續(xù)側(cè)飛的狀態(tài)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種無人飛行器的體感控制手柄，包括殼體和設(shè)置于殼體的電池倉，所述殼體設(shè)置有開關(guān)控制裝置、信號處理裝置和遙桿控制裝置，所述開關(guān)控制裝置、遙桿控制裝置均與信號處理裝置電性連接，信號處理裝置設(shè)置有用于檢測殼體姿態(tài)的電子水平儀，所述信號處理裝置與電池倉電性連接。

進(jìn)一步的，所述開關(guān)控制裝置包括第一PCB板，所述第一PCB板設(shè)置有電源開關(guān)和體感觸發(fā)開關(guān)，所述殼體的頂部設(shè)置有供電源開關(guān)伸出的第一通孔，所述殼體的前部設(shè)置有供體感觸發(fā)開關(guān)伸出的第二通孔，所述第一PCB板與信號處理裝置電性連接。

優(yōu)選的，所述第一PCB板還設(shè)置有相機(jī)控制開關(guān)，所述殼體的前部設(shè)置有供相機(jī)控制開關(guān)伸出的和三通孔。

進(jìn)一步的，所述信號處理裝置包括第二PCB板，所述第二PCB板連接有MCU、信號接收裝置和用于將編譯的信號發(fā)送給飛行器的信號發(fā)送裝置，所述信號接收裝置與電子水平儀電性連接，所述信號接收裝置通過第二PCB板與MCU電性連接，所述信號發(fā)送裝置通過第二PCB板與MCU電性連接。

進(jìn)一步的，所述信號處理裝置還連接有用于使殼體振動(dòng)的振動(dòng)馬達(dá)。

優(yōu)選的，所述遙桿控制裝置包括控制座和與控制座活動(dòng)連接的控制桿，所述控制座與信號處理裝置電性連接，所述殼體的頂部設(shè)置有第四通孔，所述控制桿穿過第四通孔。

進(jìn)一步的，所述信號處理裝置還設(shè)置有用于控制飛行器的馬達(dá)轉(zhuǎn)速的微調(diào)裝置。

優(yōu)選的，所述微調(diào)裝置包括第一微調(diào)按鈕、第二微調(diào)按鈕、第三微調(diào)按鈕和第四微調(diào)按鈕，所述殼體的頂部設(shè)置有供第一微調(diào)按鈕、第二微調(diào)按鈕、第三微調(diào)按鈕和第四微調(diào)按鈕的第五通孔。

本發(fā)明的一種無人飛行器的控制手柄控制方法，當(dāng)體感按鍵開啟時(shí)，電子水平儀檢測當(dāng)前手柄的姿態(tài)，

如當(dāng)前手柄為左側(cè)傾斜狀態(tài)，則電子水平儀將左側(cè)傾斜信號L發(fā)送給信號處理裝置，由信號處理裝置處理信號并由信號發(fā)送裝置發(fā)送給飛行器，飛行器為左側(cè)傾斜狀態(tài)；

如當(dāng)前手柄為右側(cè)傾斜狀態(tài)，則電子水平儀將左側(cè)傾斜信號L發(fā)送給信號處理裝置，由信號處理裝置處理信號并由信號發(fā)送裝置發(fā)送給飛行器，飛行器為右側(cè)傾斜狀態(tài)；

如當(dāng)前手柄為前端下傾斜狀態(tài)，則電子水平儀將左側(cè)傾斜信號L發(fā)送給信號處理裝置，由信號處理裝置處理信號并由信號發(fā)送裝置發(fā)送給飛行器，飛行器向前飛行；

如當(dāng)前手柄為前端上傾斜狀態(tài)，則電子水平儀將左側(cè)傾斜信號L發(fā)送給信號處理裝置，由信號處理裝置處理信號并由信號發(fā)送裝置發(fā)送給飛行器，飛行器向后飛行；

當(dāng)體感按鍵關(guān)閉時(shí)，飛行器當(dāng)前飛行狀態(tài)恢復(fù)為懸停狀態(tài)。

進(jìn)一步改進(jìn)的，當(dāng)手柄啟動(dòng)體感控制時(shí)，手柄至少發(fā)生一次振動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種無人飛行器的體感控制手柄，本控制手柄利用電子水平儀檢測當(dāng)前手柄的姿態(tài)，從而將這種姿態(tài)信號發(fā)送到信號處理裝置處理為飛行器接收的控制信號，操作者完全可以利用自身的手部握部手柄，再通過手部直接控制手柄的當(dāng)前姿態(tài)，隨即被電子水平儀所偵測，將將對應(yīng)的信號發(fā)送到信號處理裝置處理為對應(yīng)的飛行器控制信號，這種利用手部直接進(jìn)行傾斜手柄的方式來控制飛行器以獲得飛行器對應(yīng)的姿態(tài)，本發(fā)明的手柄不但結(jié)構(gòu)簡單、而且適用于初學(xué)者操控飛行器，操作容易，控制更加簡單；而本發(fā)明還提供了一種無人飛行器的控制手柄控制方法，本控制方法可使飛行器保持連續(xù)的側(cè)飛狀態(tài)，使飛行器在臨時(shí)通過傾斜障礙時(shí)，顯得更加容易。

附圖說明

圖1是本發(fā)明手柄的主視圖。

圖2是本發(fā)明手柄的結(jié)構(gòu)分解示意圖。

圖3是本發(fā)明手柄的俯視圖。

圖4是本發(fā)明手柄的全剖視圖。

附圖標(biāo)記：

殼體--1， 底殼--11， 面殼--12，

電池倉--13， 開關(guān)控制裝置--2， 第一PCB板--21，

電源開關(guān)--22， 體感觸發(fā)開關(guān)--23， 相機(jī)控制開關(guān)--24，

信號處理裝置--3，第二PCB板--31， 遙桿控制裝置--4，

控制座--41， 控制桿--42， 電子水平儀--5，

振動(dòng)馬達(dá)--6， 微調(diào)裝置--7， 第一微調(diào)按鈕--71，

第二微調(diào)按鈕--72， 第三微調(diào)按鈕--73， 第四微調(diào)按鈕--74。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

參見圖1至圖4，本發(fā)明提供一種無人飛行器的體感控制手柄，包括殼體1和設(shè)置于殼體1的電池倉13，電池倉13用于安裝普通的電池，其中，殼體1包括底殼11和面殼12，面殼12與底殼11通過螺釘?shù)裙潭?，而電池倉13可較佳的設(shè)置于底殼11的底面，所述殼體1設(shè)置有開關(guān)控制裝置2、信號處理裝置3和遙桿控制裝置4，所述開關(guān)控制裝置2、遙桿控制裝置4均與信號處理裝置3電性連接，信號處理裝置3設(shè)置有用于檢測殼體1姿態(tài)的電子水平儀5，所述信號處理裝置3與電池倉13電性連接。本體感控制手柄的工作原理是：開關(guān)控制裝置2主要用于控制手柄的電源，以及控制體感控制功能的開啟或關(guān)閉等，當(dāng)體感控制功能處于開啟狀態(tài)時(shí)，電子水平儀5檢測當(dāng)前手柄的姿態(tài)，例如：當(dāng)前手柄為左側(cè)傾斜狀態(tài)時(shí)，電子水平儀5傳送信號給信號處理裝置3，信號處理裝置3將電子水平儀5的電信號處理為飛行器所能接收的遙控信號，并且由信號發(fā)送裝置將遙控信號發(fā)送，由飛行器接收而得以改變飛行器的當(dāng)前姿態(tài)為左側(cè)傾斜狀態(tài)。

由此可以看出，本控制手柄利用電子水平儀5檢測當(dāng)前手柄的姿態(tài)，從而將這種姿態(tài)信號發(fā)送到信號處理裝置3處理為飛行器接收的控制信號，操作者完全可以利用自身的手部握部手柄，再通過手部直接控制手柄的當(dāng)前姿態(tài)，隨即被電子水平儀5所偵測，將將對應(yīng)的信號發(fā)送到信號處理裝置3處理為對應(yīng)的飛行器控制信號，這種利用手部直接進(jìn)行傾斜手柄的方式來控制飛行器以獲得飛行器對應(yīng)的姿態(tài)，本發(fā)明的手柄不但結(jié)構(gòu)簡單、而且適用于初學(xué)者操控飛行器，操作容易，控制更加簡單。

通常，飛行器在準(zhǔn)備飛行前，需要使控制手柄的相關(guān)控制得到限制，在本技術(shù)方案中，所述開關(guān)控制裝置2包括第一PCB板21，所述第一PCB板21設(shè)置有電源開關(guān)22和體感觸發(fā)開關(guān)23，所述殼體1的頂部設(shè)置有供電源開關(guān)22伸出的第一通孔，所述殼體1的前部設(shè)置有供體感觸發(fā)開關(guān)23伸出的第二通孔，所述第一PCB板21與信號處理裝置3電性連接。電源開關(guān)22的作用在于控制整個(gè)手柄的電源，當(dāng)飛行器需要起飛時(shí)，打開該電源開關(guān)22，利用手柄的遙桿控制裝置4使飛行器起飛升起處于懸停狀態(tài)，當(dāng)需要調(diào)整飛行器的姿態(tài)或進(jìn)行水平飛行時(shí)，使用者可直接利用手指按下體感觸發(fā)開關(guān)23，這時(shí)，本手柄的體感控制被啟動(dòng)，電子水平儀5檢測當(dāng)前手柄的姿態(tài)，操作者需要飛行器進(jìn)行左側(cè)傾斜飛行時(shí)，操作者只需要將手柄向左側(cè)傾斜，同時(shí)前手柄的前端向下傾斜，這時(shí)，電子水平儀5即將對應(yīng)的信號送由信號處理裝置3進(jìn)行處理，并由信號發(fā)送裝置發(fā)送，由飛行器接收從而同步實(shí)現(xiàn)飛行器的左側(cè)傾斜姿態(tài)，以及飛行器向前飛行，而當(dāng)使用者釋放體感觸發(fā)開關(guān)23時(shí)，由電子水平儀5不再偵測當(dāng)前手柄的姿態(tài)，飛行器自動(dòng)處于預(yù)設(shè)的懸停狀態(tài)。

同樣的原理是：當(dāng)需要調(diào)整飛行器以右側(cè)傾斜姿態(tài)向前飛行時(shí)，使用者可直接利用手指按下體感觸發(fā)開關(guān)23，這時(shí)，本手柄的體感控制被啟動(dòng)，電子水平儀5檢測當(dāng)前手柄的姿態(tài)，操作者需要飛行器進(jìn)行右側(cè)傾斜飛行，操作者只需要將手柄向右側(cè)傾斜，同時(shí)前手柄的前端向下傾斜，這時(shí)，電子水平儀5即將對應(yīng)的信號送由信號處理裝置3進(jìn)行處理，并由信號發(fā)送裝置發(fā)送，由飛行器接收從而同步實(shí)現(xiàn)飛行器的右側(cè)傾斜姿態(tài)，同時(shí)飛行器向前飛行。

如果需要飛行器以右側(cè)傾斜姿態(tài)或左側(cè)傾斜姿態(tài)向后飛行時(shí)，即傾斜狀態(tài)下的倒飛，使用者可直接利用手指按下體感觸發(fā)開關(guān)23，這時(shí)，本手柄的體感控制被啟動(dòng)，電子水平儀5檢測當(dāng)前手柄的姿態(tài)，操作者需要飛行器進(jìn)行右側(cè)傾斜或左側(cè)傾斜飛行，操作者只需要將手柄向右側(cè)傾斜或左側(cè)傾斜，同時(shí)前手柄的前端向上傾斜，這時(shí)，電子水平儀5即將對應(yīng)的信號送由信號處理裝置3進(jìn)行處理，并由信號發(fā)送裝置發(fā)送，由飛行器接收從而同步實(shí)現(xiàn)飛行器的右側(cè)傾斜或左側(cè)傾斜姿態(tài)，同時(shí)飛行器向后飛行，即傾斜狀態(tài)下的倒飛。

現(xiàn)在，大部分的無人飛行器均會(huì)安裝相機(jī)，本技術(shù)方案中，所述第一PCB板21還設(shè)置有相機(jī)控制開關(guān)24，所述殼體1的前部設(shè)置有供相機(jī)控制開關(guān)24伸出的和三通孔。所述相機(jī)控制開關(guān)24并不必然只控制相機(jī)，其也可以直接控制攝像機(jī)等成像設(shè)備，且將該相機(jī)控制開關(guān)24設(shè)置于殼體1的前部，有利于手部在握持手柄時(shí)，利用手指即可方便的按壓該相機(jī)控制開關(guān)24，亦符合人體工學(xué)的設(shè)計(jì)。

在本技術(shù)方案中，所述信號處理裝置3包括第二PCB板31，所述第二PCB板31連接有MCU、信號接收裝置和用于將編譯的信號發(fā)送給飛行器的信號發(fā)送裝置，所述信號接收裝置與電子水平儀5電性連接，電子水平儀5可以利用第二PCB板31進(jìn)行固定，所述信號接收裝置通過第二PCB板31與MCU電性連接，所述信號發(fā)送裝置通過第二PCB板31與MCU電性連接。信號接收裝置對電子水平儀5的電信號進(jìn)行中繼傳送給MCU，信號發(fā)送裝置的作用是將 MCU處理的2.4GHz的遙控信號發(fā)送出手柄外，以使飛行器能夠接收到到該遙?？匦盘?，信號接收裝置與信號發(fā)送裝置均直接采用現(xiàn)有的成熟技術(shù)方案，因此，本發(fā)明不再累述。

在大多數(shù)情況下，人們在操作各種控制端時(shí)，容易遺忘是否有按下某些功能按鍵，這樣，經(jīng)常會(huì)發(fā)生重復(fù)性的操作，以導(dǎo)致飛行上的失誤，因此，在本技術(shù)方案中，所述信號處理裝置3還連接有用于使殼體1振動(dòng)的振動(dòng)馬達(dá)6。當(dāng)信號處理裝置3接收到各種開關(guān)按鈕信號時(shí)，信號處理裝置3均發(fā)出信號，控制振動(dòng)馬達(dá)6工作0.5~2秒，這樣，可以達(dá)到提醒控制者的作用。

在本技術(shù)方案中，所述遙桿控制裝置4包括控制座41和與控制座41活動(dòng)連接的控制桿42，所述控制座41與信號處理裝置3電性連接，所述殼體1的頂部設(shè)置有第四通孔，所述控制桿42穿過第四通孔?？刂谱?1內(nèi)為單個(gè)電位器，本遙桿控制裝置4主要是飛行器需要起飛時(shí)，推動(dòng)控制桿42向前，從而使飛行器升起處于懸停狀態(tài)；當(dāng)飛行器需要降落時(shí)，推動(dòng)控制桿42向后，從而使飛行器減速降回地面；當(dāng)飛行器在處于懸停狀態(tài)需要左轉(zhuǎn)彎時(shí)，推動(dòng)控制桿42向左，從而使飛行器實(shí)現(xiàn)向左轉(zhuǎn)向；當(dāng)飛行器在處于懸停狀態(tài)需要右轉(zhuǎn)彎時(shí)，推動(dòng)控制桿42向右，從而使飛行器實(shí)現(xiàn)向右轉(zhuǎn)向；而無論是控制桿42向前、向后、向左或向右之后，均可自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位。

對于四旋翼飛行器來說，具有的四個(gè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制顯得尤其重要，要實(shí)現(xiàn)飛行器的平穩(wěn)飛行，需要四個(gè)馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速公差值達(dá)到最小，通常情況下，四個(gè)馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速均具有不同的公差大小，為了使在控制四個(gè)馬達(dá)時(shí)，取得更加準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速控制；在本方案中，所述信號處理裝置3還設(shè)置有用于控制飛行器的馬達(dá)轉(zhuǎn)速的微調(diào)裝置7。利用該微調(diào)裝置7可以分別對不同馬達(dá)的額步轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，特別有利于飛行器在傾斜飛行時(shí)，馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定以提高飛行器傾斜姿態(tài)的保持。

對于微調(diào)裝置7，所述微調(diào)裝置7包括第一微調(diào)按鈕71、第二微調(diào)按鈕72、第三微調(diào)按鈕73和第四微調(diào)按鈕74，所述殼體1的頂部設(shè)置有供第一微調(diào)按鈕71、第二微調(diào)按鈕72、第三微調(diào)按鈕73和第四微調(diào)按鈕74的第五通孔。第一微調(diào)按鈕71、第二微調(diào)按鈕72、第三微調(diào)按鈕73和第四微調(diào)按鈕74均對應(yīng)控制一個(gè)飛行器的馬達(dá)控制，例如：假設(shè)第一馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速需要電壓為預(yù)設(shè)電壓V的95%、第二馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速需要電壓為預(yù)設(shè)電壓V的90%、第三馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速需要電壓為預(yù)設(shè)電壓V的105%、第四馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速需要電壓為預(yù)設(shè)電壓V的100%，則利用第一微調(diào)按鈕71調(diào)節(jié)、第二微調(diào)按鈕72、第三微調(diào)按鈕73和第四微調(diào)按鈕74分別對其進(jìn)行微調(diào)即可，這樣，即可使馬達(dá)的初始轉(zhuǎn)速能夠最大限度的接近，然后再通過控制電壓的百分比來實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的精確操控，以達(dá)到飛行器的精確控制。

本發(fā)明的一種無人飛行器的控制手柄控制方法，當(dāng)體感按鍵開啟時(shí)，電子水平儀5檢測當(dāng)前手柄的姿態(tài)，

當(dāng)操控者需要飛行器以左側(cè)傾斜狀態(tài)時(shí)，將當(dāng)前手柄置為左側(cè)傾斜狀態(tài)，則電子水平儀5將左側(cè)傾斜信號L發(fā)送給信號處理裝置3，由信號處理裝置3處理信號并由信號發(fā)送裝置發(fā)送給飛行器，飛行器為左側(cè)傾斜狀態(tài)；

當(dāng)操控者需要飛行器以右側(cè)傾斜狀態(tài)時(shí)，將當(dāng)前手柄置為右側(cè)傾斜狀態(tài)，則電子水平儀5將左側(cè)傾斜信號L發(fā)送給信號處理裝置3，由信號處理裝置3處理信號并由信號發(fā)送裝置發(fā)送給飛行器，飛行器為右側(cè)傾斜狀態(tài)；

當(dāng)飛行器處于懸停狀態(tài)，而操控者需要飛行器向前飛行時(shí)，將當(dāng)前手柄置為前端下傾斜狀態(tài)，則電子水平儀5將左側(cè)傾斜信號L發(fā)送給信號處理裝置3，由信號處理裝置3處理信號并由信號發(fā)送裝置發(fā)送給飛行器，飛行器向前飛行；

當(dāng)操控者需要飛行器向后飛行時(shí)，將當(dāng)前手柄置為前端上傾斜狀態(tài)，則電子水平儀5將左側(cè)傾斜信號L發(fā)送給信號處理裝置3，由信號處理裝置3處理信號并由信號發(fā)送裝置發(fā)送給飛行器，飛行器向后飛行。

而更加重要的是，需要飛行器以左側(cè)傾斜或右側(cè)傾斜狀態(tài)向前飛行時(shí)，如將當(dāng)前手柄置為左側(cè)傾斜狀態(tài)，同時(shí)，使手柄的前端置為向下傾斜狀態(tài)，此時(shí)，飛行器為左側(cè)傾斜狀態(tài)并且保持向前飛行狀態(tài)，這種保持傾斜向前飛行的狀態(tài)具有連續(xù)性，而且可以臨時(shí)操控使飛行器實(shí)現(xiàn)傾斜；如將當(dāng)前手柄置為右側(cè)傾斜狀態(tài)，同時(shí)，使手柄的前端置為向下傾斜狀態(tài)，此時(shí)，飛行器為右側(cè)傾斜狀態(tài)并且保持向前飛行狀態(tài)，這種保持傾斜向前飛行的狀態(tài)具有連續(xù)性，而且可以臨時(shí)操控使飛行器實(shí)現(xiàn)傾斜。

當(dāng)需要操控飛行器以左側(cè)傾斜或右側(cè)傾斜狀態(tài)向后飛行時(shí)，如將當(dāng)前手柄置為左側(cè)傾斜狀態(tài)，同時(shí)，使手柄的前端置為向上傾斜狀態(tài)，此時(shí)，飛行器為左側(cè)傾斜狀態(tài)并且保持向后飛行狀態(tài)，即左側(cè)傾斜倒飛；如將當(dāng)前手柄置為右側(cè)傾斜狀態(tài)，同時(shí)，使手柄的前端置為向上傾斜狀態(tài)，此時(shí)，飛行器為右側(cè)傾斜狀態(tài)并且保持向后飛行狀態(tài)，即右側(cè)傾斜倒飛，這種保持傾斜向后飛行的狀態(tài)具有連續(xù)性，而且可以臨時(shí)操控使飛行器實(shí)現(xiàn)傾斜，使飛行器在臨時(shí)通過傾斜障礙時(shí)，顯得更加容易。

當(dāng)體感按鍵關(guān)閉時(shí)，飛行器當(dāng)前飛行狀態(tài)恢復(fù)為懸停狀態(tài)。

當(dāng)然，為了使操控者獲得更佳的操作體驗(yàn)，作為更優(yōu)的控制方法，

當(dāng)手柄啟動(dòng)體感控制時(shí)，手柄至少發(fā)生一次振動(dòng)。這樣，操作者即可在振動(dòng)的提示下，能夠準(zhǔn)確的知曉當(dāng)前已切換為體感控制狀態(tài)下。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。