[發明專利]改進的多旋翼飛行器和接口設備

在審

• 申請號: 201780095928.4
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN111212785A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 羅伯特·詹姆斯
• 申請（專利權）人: 薩羅尼科斯貿易與服務一人有限公司
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;B64D47/08
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

本發明涉及一種用于采集圖像的遙控多旋翼飛行器(0)以及用于控制所述飛行器的接口設備(3、4)，其中，所述飛行器包括：接收裝置，其適于接收能夠由接口設備(3、4)發送的方向和/或方位信號，其中，所述方向和/或方位信號定義了所述飛行器必須移動和/或定向的方向；以及飛行控制裝置，其適于控制所述飛行器的姿態，并且被配置用于讀取所述方向和/或方位信號、基于所述方向和/或方位信號確定飛行器所必須移動和/或定向的方向并且生成控制信號，所述控制信號適于使所述飛行器采取使其在預定方向上移動和/或定向的姿態。

發明涉及一種用于采集圖像(靜止或運動)的遙控多旋翼飛行器和用于控制所述飛行器的接口設備；特別地，涉及一種用于從根據現有技術(例如“自拍桿”或其他)的支架難以到達的位置采集圖像(例如攝影肖像，也稱為“自拍照”)的多旋翼飛行器。

眾所周知，多旋翼飛行器(例如，雙旋翼機、三旋翼機、四旋翼機、六旋翼機等)本質上是不穩定的，因此需要電動機的速度的恒定調節，以保持由飛行員所設定的方位。速度控制通常是由合適的控制器(例如比例、積分和微分控制器-也稱為PID)實現的，該控制器以獨特的方式作用于飛行器的旋轉的三個軸線中的每一個(也稱為翻滾軸線、俯仰軸線和偏航軸線)，從而使沿這些軸線的角速度保持在盡可能接近于飛行員通過操縱諸如遙控、無線電控制或其他的遙控設備所選擇的值。

典型的是缺乏經驗的飛行員對所述遙控設備不當的操縱會不可避免地導致飛行器的震蕩和/或沿其框架傳播的振動。這樣的震蕩和/或振動使得圖像采集變得困難，這是因為在某些曝光條件下，由視頻采集裝置采集的照片和/或視頻可能會受到微模糊和/或滾動快門效應(也稱為“果凍效應”)的影響。

當前在本領域中已知幾種用于減少多旋翼飛行器中的微模糊和/或滾動快門效應的技術；特別地，通過將視頻采集裝置安裝在能夠吸收振動的支架(例如，位于基于硅酮凝膠上的支架)上能夠部分地減弱這種效應。該解決方案允許吸收主要由電動機產生的應力(數百kHz量級)引起的框架的振動，但不能補償飛行器的通常頻率較低(即小于100Hz)的震蕩，該震蕩是由遙控設備的不當操縱引起的。用于減少飛行器的震蕩的一種解決方案包括使用伺服輔助萬向節支架(也稱為“云臺”)，當飛行器處于例如由風和/或使用者對遙控設備的不當操縱引起的震蕩時，該萬向節支架能夠校正視頻采集裝置的方位。然而，該解決方案不適用于小型飛行器，這是因為這些伺服輔助萬向節支架包括至少三個伺服電動機(每個軸線一個)，因此對于小型飛行器而言過于笨重。此外，對于一般公眾而言，這些類型的飛行器還必須符合法規，在某些國家，該法規限制了允許起飛的重量，例如少于200-250克。因此，如果要遵守法規中規定的重量限制，通常就不可能使用伺服輔助萬向節支架。

本發明旨在通過提供一種用于圖像采集的遙控多旋翼飛行器來解決這些和其他問題。

此外，本發明旨在通過提供一種用于控制所述飛行器的接口設備來解決這些和其他問題。

基于本發明的思想是基于方向和/或方位信號來來控制用于采集圖像(靜止或移動)的遙控多旋翼飛行器，該方向和/或方位信號定義了所述飛行器必須移動和/或定向(其中飛行器方位還指當飛行器一旦被設置為飛行，由飛行器到達一定的靜態位置并且保持一定時間段的飛行器的方位)的方向(而不是要做出的姿態或姿態變化)，其中所述方向和/或飛行器方向信號由用戶能夠操作的接口設備生成。