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

本發(fā)明涉及用于控制飛行的設(shè)備及其操作方法。用于控制飛行的設(shè)備包括：飛翔主體，其包括飛行裝置和致動(dòng)器；和機(jī)械設(shè)備，其包括繩；傳感器，用于提供表示飛翔主體的加速度、姿態(tài)和/或旋轉(zhuǎn)速率的數(shù)據(jù)；感測(cè)單元，處理從傳感器接收的信息，以提取關(guān)于由飛翔主體與參考點(diǎn)的機(jī)械連接引起的機(jī)械力的數(shù)據(jù)；評(píng)估單元，可配置為使用表示機(jī)械力的數(shù)據(jù)來推斷表示飛翔主體相對(duì)于參考點(diǎn)的位置和/或姿態(tài)的數(shù)據(jù)；以及控制單元，用于致動(dòng)致動(dòng)器；其中，評(píng)估單元的評(píng)估結(jié)果被發(fā)送給控制單元以控制飛翔主體執(zhí)行預(yù)定機(jī)動(dòng)，預(yù)定機(jī)動(dòng)與控制單元接收的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，其中，評(píng)估結(jié)果包括表示如下各項(xiàng)中至少一個(gè)的數(shù)據(jù)：力的量值、力的量值的改變、力的方向和力序列。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年8月16日、申請(qǐng)?zhí)枮?01380044058.X、發(fā)明名稱為“具有用于定位和交互的繩組件的飛行攝像機(jī)”的原案申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空中成像，尤其涉及裝備有旋轉(zhuǎn)翼和繩組件的飛行攝像機(jī)，并且涉及其定位、穩(wěn)定和與其交互。

背景技術(shù)

目前，大多數(shù)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的操作受到在操作員手臂長度所達(dá)到的范圍之內(nèi)的視點(diǎn)的限制。

為了解決這個(gè)問題，已經(jīng)提出了各種解決方案，包括飛行的和非飛行的兩者。然而，當(dāng)前飛行解決方案通常難以控制、要求飛行員培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)以從期望視點(diǎn)成功獲得圖像。它們還非常易于受到風(fēng)的影響并且易于丟失和與高物體(諸如樹、電力線或房屋)碰撞。現(xiàn)有的非飛行解決方案(諸如可擴(kuò)展桿)特別依賴于支撐元件(像桿、柱或基臺(tái))，其導(dǎo)致復(fù)雜的、昂貴的、笨重的或其它不實(shí)際的解決方案。它們通常不昂貴并且易于使用，但是運(yùn)輸麻煩并且極其限制可能的視點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，針對(duì)空中成像的先前方法的限制已被基本減小或消除。具體來說，本發(fā)明目標(biāo)是提供改進(jìn)的系統(tǒng)和方法用于飛翔主體(volitant body)的位置和姿態(tài)穩(wěn)定，飛翔主體包括使用繩組件的飛行攝像機(jī)。此外，本發(fā)明目標(biāo)是提供改進(jìn)的用戶交互以用于包括飛行攝像機(jī)的飛翔主體。

在本發(fā)明的情境中，這樣的用戶交互通常實(shí)現(xiàn)用戶意圖翻譯以執(zhí)行飛翔主體的動(dòng)作或改變飛翔主體的操作。這通常通過用戶的特定物理動(dòng)作(例如拉繩)并且通過飛翔主體的特定物理動(dòng)作(例如向后拉相同的繩)實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的情境中，用戶交互包括但不限于：由用戶或由飛翔主體或由這兩者施加的力、用戶對(duì)開關(guān)或按鈕的激活、來自用戶或來自飛翔主體的視覺或聽覺信號(hào)、或者上面的預(yù)編碼序列和樣式。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，其提供一種設(shè)備，包括：飛翔主體，包括至少一個(gè)致動(dòng)器；控制單元，用于控制所述致動(dòng)器；和機(jī)械設(shè)備，用于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(diǎn)。

飛翔主體優(yōu)選地包括用于飛行的裝置。

優(yōu)選地，至少一個(gè)致動(dòng)器被配置為驅(qū)動(dòng)所述用于飛行的裝置。

優(yōu)選地，所述飛翔主體還包括攝像機(jī)。

可操作連接可以具有機(jī)械性質(zhì)。

優(yōu)選地，所述機(jī)械設(shè)備把所述飛翔主體以機(jī)械方式連接到參考點(diǎn)。

所述機(jī)械設(shè)備可以可操作地連接到所述控制單元。

所述設(shè)備可以包括評(píng)估單元，其可操作為向所述控制單元提供表示如下各項(xiàng)中至少一個(gè)的數(shù)據(jù)：所述飛翔主體相對(duì)于所述參考點(diǎn)的(a)姿態(tài)；或(b)位置，并且其中所述控制單元被配置為基于所述數(shù)據(jù)控制所述至少一個(gè)致動(dòng)器。

在本申請(qǐng)中，姿態(tài)意指剛性主體相對(duì)于慣性坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)的完全定義，即所述主體在所有三維中的定向。示例性慣性坐標(biāo)系是通常使用的局部重力-地參考東北天坐標(biāo)系。

優(yōu)選地，評(píng)估單元被包括在機(jī)械設(shè)備中并且優(yōu)選地被定位在飛翔主體上。由評(píng)估單元提供的所述數(shù)據(jù)優(yōu)選地基于施加到所述機(jī)械設(shè)備的機(jī)械力。

優(yōu)選地，評(píng)估單元被定位在飛翔主體上。