[發(fā)明專利]用于控制飛行的設(shè)備及其操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910114620.0
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN109947122B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·韋貝;S·魯帕欣;M·赫恩;R·達(dá)安德里
• 申請（專利權(quán)）人: 展望機(jī)器人股份公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10;G03B15/00;H04N5/225
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

1.一種用于控制飛行的設(shè)備，包括：

飛翔主體，所述飛翔主體包括飛行裝置和至少一個致動器，所述致動器被配置為驅(qū)動所述飛行裝置，和

機(jī)械設(shè)備，所述機(jī)械設(shè)備包括繩，所述繩用于機(jī)械地并且可操作地把所述飛翔主體連接到距所述飛翔主體遙遠(yuǎn)的參考點，所述繩使得用戶與所述飛行裝置通信，并使得所述飛行裝置相對于所述參考點執(zhí)行精確定位和穩(wěn)定，其中，所述參考點接近所述用戶，

所述飛翔主體還包括：

傳感器，所述傳感器用于提供表示如下各項中至少一個的數(shù)據(jù)：所述飛翔主體的加速度、姿態(tài)和旋轉(zhuǎn)速率，

感測單元，所述感測單元可操作為處理從所述傳感器接收的信息，以提取關(guān)于由所述飛翔主體與所述參考點的機(jī)械連接引起的機(jī)械力的數(shù)據(jù)，

評估單元，所述評估單元可配置為使用表示由所述感測單元提供的機(jī)械力的數(shù)據(jù)來推斷表示所述飛翔主體相對于所述參考點的位置和/或姿態(tài)的數(shù)據(jù)，以及

控制單元，所述控制單元用于致動所述致動器；

其中，所述評估單元的評估結(jié)果被發(fā)送給所述控制單元以控制所述飛翔主體執(zhí)行預(yù)定機(jī)動，所述預(yù)定機(jī)動與所述控制單元接收的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，

其中，所述評估結(jié)果包括表示如下各項中至少一個的數(shù)據(jù)：力的量值、力的量值的改變、力的方向和力序列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括存儲器單元，所述存儲器單元用于存儲關(guān)于過去傳感器讀數(shù)、和所述飛翔主體和繩的屬性、以及操作狀態(tài)或用戶命令的數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述評估單元評估所述位置和/或姿態(tài)的數(shù)據(jù)，與來自所述存儲器單元的數(shù)據(jù)組合，從而以計算方式檢測所述力的方向和所述力的量值中的至少一個的序列或樣式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述傳感器能夠提供將由所述評估單元使用的數(shù)據(jù)，以便提供用戶與所述飛翔主體之間的角和所述飛翔主體的重力的方向與所述飛翔主體的向上的方向之間的角的估計以及改進(jìn)與飛行平臺的用戶交互。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，如果所述飛翔主體的高度或所述繩的長度存儲在存儲器單元中，或者所述飛翔主體的高度或所述繩的長度未知但是保持固定，則這些角估計被用于使用所述評估單元來產(chǎn)生位置和/或姿態(tài)估計。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述位置和/或姿態(tài)估計允許所述控制單元主動穩(wěn)定所述飛翔主體相對于所述參考點的位置和/或姿態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述位置和/或姿態(tài)是部分或全3D位置和/或姿態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述感測單元還用于處理來自所述飛翔主體上的一個或多個攝像機(jī)的信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述傳感器是作用在所述飛翔主體的繩附接點上的力傳感器。

10.一種用于操作根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的用于控制飛行的設(shè)備的方法，所述方法包括：

控制所述至少一個致動器以使得所述飛翔主體飛行遠(yuǎn)離所述參考點，

通過所述傳感器提供表示如下各項中至少一個的數(shù)據(jù)：所述飛翔主體的加速度、姿態(tài)和旋轉(zhuǎn)速率，

通過所述感測單元處理從所述傳感器接收的信息，以提取關(guān)于由所述飛翔主體與所述參考點的機(jī)械連接引起的機(jī)械力的數(shù)據(jù)，以及

所述評估單元使用表示由所述感測單元提供的機(jī)械力的數(shù)據(jù)來推斷表示所述飛翔主體相對于所述參考點的位置和/或姿態(tài)的數(shù)據(jù)，

其中，所述評估單元的評估結(jié)果被發(fā)送給所述控制單元以控制所述飛翔主體執(zhí)行預(yù)定機(jī)動，所述預(yù)定機(jī)動與所述控制單元接收的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，

其中，所述評估結(jié)果包括表示如下各項中至少一個的數(shù)據(jù)：力的量值、力的量值的改變、力的方向和力序列。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括：通過存儲器單元存儲關(guān)于過去傳感器讀數(shù)、和所述飛翔主體和繩的屬性、以及操作狀態(tài)或用戶命令的數(shù)據(jù)。