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一種飛行器的自動控制方法與流程

文檔序號:12662404閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種飛行器的自動控制方法,其基于一飛行器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),所述飛行器系統(tǒng)包括:一飛行器,一手機(jī)端;

其特征在于,所述飛行器的自動控制方法包括如下步驟:

步驟一:通過所述飛行器上設(shè)置的一三軸陀螺儀和一三軸加速度計(jì)獲取所述飛行器在X、Y、Z三個(gè)方向的飛行姿態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù);

步驟二:通過所述飛行器上的一攝像頭獲取圖像數(shù)據(jù);

步驟三:所述飛行器的一機(jī)載控制單元接收所述步驟一測得的飛行姿態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并通過所述機(jī)載控制單元運(yùn)用互補(bǔ)濾波算法得到所述飛行器當(dāng)前的飛行姿態(tài)數(shù)據(jù);

步驟四:所述機(jī)載控制單元控制一WIFI發(fā)射/接收模塊將所述步驟二獲得的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述手機(jī)端;

步驟五:所述機(jī)載控制單元將所述步驟三計(jì)算得到的飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)反饋至姿態(tài)PID控制環(huán)路,所述姿態(tài)PID控制環(huán)路接收所述飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)并控制所述飛行器保持平衡;

步驟六:所述手機(jī)端獲得所述步驟四發(fā)送過來的圖像數(shù)據(jù),并在所述手機(jī)端進(jìn)行圖像處理,計(jì)算得到所述飛行器的運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù);

步驟七:所述步驟六獲得的所述飛行器的運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù),自所述手機(jī)端經(jīng)由所述WIFI發(fā)射/接收模塊傳回至所述飛行器的所述機(jī)載控制單元;

步驟八:所述機(jī)載控制單元接收所述手機(jī)端回傳的所述運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù)后,再次與所述步驟一中獲得的所述飛行姿態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行互補(bǔ)濾波融合,計(jì)算得到二次飛行姿態(tài)數(shù)據(jù);

步驟九:將步驟八中獲得的所述二次飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)反饋至一位置PID控制環(huán)路,所述位置PID控制環(huán)路計(jì)算得到二次運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù),并以控制命令形式反饋至所述姿態(tài)PID控制環(huán)路;

步驟十:所述PID控制環(huán)路接收控制命令并控制所述飛行器在三維空間中保持相對靜止。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器的自動控制方法,其特征在于,所述三軸陀螺儀與所述三軸加速度計(jì)測得的所述飛行器在X、Y、Z三個(gè)方向的飛行姿態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),將傳送至所述機(jī)載控制單元,并通過所述機(jī)載控制單元運(yùn)用互補(bǔ)濾波算法得到飛行器當(dāng)前的飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器的自動控制方法,其特征在于,所述位置PID控制環(huán)路接受所述機(jī)載控制單元的控制,并將控制命令作用于所述姿態(tài)PID控制環(huán)路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器的自動控制方法,其特征在于,所述攝像頭獲得的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由所述WIFI發(fā)射/接收模塊直接傳輸至所述手機(jī)端,并由手機(jī)端進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的處理,計(jì)算得到所述飛行器的運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù);所述機(jī)載控制單元經(jīng)由所述WIFI發(fā)射/接收模塊接收所述手機(jī)端回傳的運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的飛行器的自動控制方法,其特征在于,所述圖像處理方法包括光流法,所述光流法將所述手機(jī)端獲得的每一幀圖像數(shù)據(jù),與上一幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,進(jìn)而通過光流算法計(jì)算得到所述飛行器的運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的飛行器的自動控制方法,其特征在于,所述圖像處理方法包括人臉識別法,所述人臉識別法將識別對象鎖定為人臉,將所述手機(jī)端獲得的每一幀人臉圖像數(shù)據(jù),與上一幀人臉圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,從而通過所述手機(jī)端中內(nèi)置的人臉識別系統(tǒng),計(jì)算得到所述飛行器的運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù),并反饋給所述機(jī)載控制單元,進(jìn)而控制所述飛行器調(diào)整飛行狀態(tài),以保持時(shí)刻對鎖定的人臉進(jìn)行追蹤。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飛行器的自動控制方法,其特征在于,所述姿態(tài)PID控制環(huán)路接收所述機(jī)載控制單元的控制命令,并控制至少一個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速使所述飛行器調(diào)整為所需要的飛行姿態(tài)。

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