一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無人機(jī)模型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，旋翼無人機(jī)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，目前，對旋翼無人機(jī)的操控和監(jiān)控主要是在飛行現(xiàn)場，由單人進(jìn)行，無法直觀為其他人呈現(xiàn)旋翼無人機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，能夠提供一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型及控制方法，來解決現(xiàn)有技術(shù)中無法直觀的呈現(xiàn)旋翼無人機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明提供了一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型，包括:
[0005]無人機(jī)三維模型，所述無人機(jī)三維模型的結(jié)構(gòu)與無人機(jī)實(shí)體的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)；
[0006]數(shù)據(jù)通信單元，所述數(shù)據(jù)通信單元能夠獲取所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)；
[0007]驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元能夠基于所述飛行參數(shù)驅(qū)動所述無人機(jī)三維模型進(jìn)行運(yùn)動，使得所述無人機(jī)三維模型的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的運(yùn)動狀態(tài)相一致。
[0008]上述三維動態(tài)模型，優(yōu)選的，所述無人機(jī)三維模型包括:
[0009]機(jī)身；
[0010]與所述機(jī)身相連接的旋翼。
[0011]上述三維動態(tài)模型，優(yōu)選的:
[0012]所述機(jī)身能夠在所述驅(qū)動單元的驅(qū)動下基于所述飛行參數(shù)中的飛行矢量信號參數(shù)進(jìn)行位置移動及姿態(tài)變動，使得所述機(jī)身的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的機(jī)身的運(yùn)動狀態(tài)相一致。
[0013]上述三維動態(tài)模型，優(yōu)選的:
[0014]所述旋翼能夠在所述驅(qū)動單元的驅(qū)動下基于所述飛行參數(shù)中的飛行啟停信號參數(shù)進(jìn)行定軸旋轉(zhuǎn)，使得所述旋翼的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的旋翼的運(yùn)動狀態(tài)相一致。
[0015]上述三維動態(tài)模型，優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)通信單元包括:
[0016]數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)數(shù)據(jù)包；
[0017]數(shù)據(jù)解碼模塊，用于對所述飛行參數(shù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，以得到所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)；
[0018]參數(shù)傳輸模塊，用于將所述飛行參數(shù)傳送至所述驅(qū)動單元。
[0019]本發(fā)明還提供了一種控制方法，應(yīng)用于無人機(jī)三維模型，所述無人機(jī)三維模型的結(jié)構(gòu)與無人機(jī)實(shí)體的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，所述方法包括::
[0020]獲取所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)；
[0021]基于所述飛行參數(shù)控制所述無人機(jī)三維模型進(jìn)行運(yùn)動，使得所述無人機(jī)三維模型的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的運(yùn)動狀態(tài)相一致。
[0022]上述方法，優(yōu)選的，所述獲取所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)，包括:
[0023]接收所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)數(shù)據(jù)包；
[0024]對所述飛行參數(shù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，以得到所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)。
[0025]上述方法，優(yōu)選的于，所述基于所述飛行參數(shù)控制所述無人機(jī)三維模型進(jìn)行運(yùn)動，包括:
[0026]基于所述飛行參數(shù)中的飛行矢量信號參數(shù)控制所述機(jī)身進(jìn)行位置移動及姿態(tài)變動，使得所述機(jī)身的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的機(jī)身的運(yùn)動狀態(tài)相一致；
[0027]并基于所述飛行參數(shù)中的飛行啟停信號參數(shù)控制所述旋翼進(jìn)行定軸旋轉(zhuǎn)，使得所述旋翼的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的旋翼的運(yùn)動狀態(tài)相一致。
[0028]由上述方案可知，本發(fā)明提供的一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型及控制方法中，通過在與無人機(jī)實(shí)體結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的無人機(jī)三維模型上設(shè)置兩個單元:數(shù)據(jù)通信單元及驅(qū)動單元，之后，利用數(shù)據(jù)通信單元獲取無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)之后，利用驅(qū)動單元來驅(qū)動無人機(jī)三維模型進(jìn)行運(yùn)動，使得無人機(jī)三維模型的運(yùn)動狀態(tài)與無人機(jī)實(shí)體的運(yùn)動狀態(tài)相一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)三維模型與無人機(jī)實(shí)體的同步運(yùn)動，由此，通過本發(fā)明中的無人機(jī)三維模型能夠直觀的呈現(xiàn)出無人機(jī)實(shí)體的實(shí)時狀態(tài)，如直觀呈現(xiàn)出無人機(jī)實(shí)體的位置及姿態(tài)等，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明提供的一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2a、圖2b及圖2c分別為本發(fā)明提供的一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明提供的一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明提供的一種控制方法實(shí)施例四的流程圖；
[0034]圖5為本發(fā)明提供的一種控制方法實(shí)施例五的部分流程圖；
[0035]圖6為本發(fā)明提供的一種控制方法實(shí)施例六的部分流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]參考圖1，為本發(fā)明提供的一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述無人機(jī)的三維動態(tài)模型能夠?yàn)橛脩舫尸F(xiàn)出無人機(jī)實(shí)體的實(shí)時狀態(tài)信息，如所述無人機(jī)實(shí)體的位置信息狀態(tài)及所述無人機(jī)實(shí)體的姿態(tài)信息等，具體的，所述無人機(jī)的三維動態(tài)模型可以通過以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其功能:
[0038]無人機(jī)三維模型1，所述無人機(jī)三維模型I的結(jié)構(gòu)與所述無人機(jī)實(shí)體的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。
[0039]也就是說，所述無人機(jī)三維模型I為所述無人機(jī)實(shí)體的模擬三維結(jié)構(gòu)模型，能夠表現(xiàn)出所述無人機(jī)實(shí)體的外形特征及其結(jié)構(gòu)組成。
[0040]具體的，所述無人機(jī)三維模型I可以通過三維仿真模型實(shí)現(xiàn)，以三維畫面形式呈現(xiàn)出來，如顯示在顯示設(shè)備的顯示區(qū)域中，直觀的體現(xiàn)出該無人機(jī)實(shí)體的外形特征及其結(jié)構(gòu)組成。
[0041]與所述無人機(jī)三維模型I相連接的數(shù)據(jù)通信單元2，所述數(shù)據(jù)通信單元2能夠獲取所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)。
[0042]其中，所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)可以包括有所述無人機(jī)實(shí)體的姿態(tài)參數(shù)信息、位置信息等，該飛行參數(shù)能夠表明所述無人機(jī)實(shí)體的運(yùn)動狀態(tài)。
[0043]需要說明的是，所述數(shù)據(jù)通信單元2中可以通過本實(shí)施例的載體如服務(wù)器或電腦等電子設(shè)備上的無線數(shù)據(jù)接口來獲取所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)。
[0044]與所述無人機(jī)三維模型I相連接的驅(qū)動單元3，所述驅(qū)動單元3能夠基于所述飛行參數(shù)驅(qū)動所述無人機(jī)三維模型I進(jìn)行運(yùn)動，使得所述無人機(jī)三維模型I的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的運(yùn)動狀態(tài)相一致。
[0045]其中，如前文中所述，所述飛行參數(shù)能夠表明所述無人機(jī)實(shí)體的運(yùn)動狀態(tài)，在本實(shí)施例中，利用所述驅(qū)動單元3基于該飛行參數(shù)驅(qū)動所述無人機(jī)三維模型I進(jìn)行運(yùn)動，以使得所述無人機(jī)三維模型I的運(yùn)動狀態(tài)與所述飛行參數(shù)相對應(yīng)，進(jìn)而使得所述無人機(jī)三維模型I的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的運(yùn)動狀態(tài)相一致，從而實(shí)現(xiàn)所述無人機(jī)三維模型I與所述無人機(jī)實(shí)體的同步運(yùn)動。
[0046]需要說明的是，所述驅(qū)動單元3基于所述飛行參數(shù)驅(qū)動所述無人機(jī)三維模型I進(jìn)行運(yùn)動包括:基于所述飛行參數(shù)驅(qū)動所述無人機(jī)三維模型I作為一個整體進(jìn)行運(yùn)動，以及，基于該飛行參數(shù)驅(qū)動所述無人機(jī)三維模型I中的各個組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動，以使得所述無人機(jī)三維模型I的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體相一致。
[0047]由上述方案可知，本發(fā)明提供的一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型實(shí)施例一中，通過在與無人機(jī)實(shí)體結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的無人機(jī)三維模型上設(shè)置兩個單元:數(shù)據(jù)通信單元及驅(qū)動單元，之后，利用數(shù)據(jù)通信單元獲取無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)之后，利用驅(qū)動單元來驅(qū)動無人機(jī)三維模型進(jìn)行運(yùn)動，使得無人機(jī)三維模型的運(yùn)動狀態(tài)與無人機(jī)實(shí)體的運(yùn)動狀態(tài)相一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)三維模型與無人機(jī)實(shí)體的同步運(yùn)動，由此，通過本實(shí)施例中的無人機(jī)三維模型能夠直觀的呈現(xiàn)出無人機(jī)實(shí)體的實(shí)時狀態(tài)，如直觀呈現(xiàn)出無人機(jī)實(shí)體的位置及姿態(tài)等，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。
[0048]參考圖2a，為本發(fā)明提供的一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述無人機(jī)三維模型I可以包括有以下結(jié)構(gòu):
[0049]機(jī)身4 ；
[0050]其中，所述機(jī)身4能夠在所述驅(qū)動單元3的驅(qū)動下基于所述飛行參數(shù)中的飛行矢量信號參數(shù)進(jìn)行位置移動及姿態(tài)變動，如圖2b中所示，使得所述機(jī)身4的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的機(jī)身的運(yùn)動狀態(tài)相一致。例如，在所述飛行參數(shù)中飛行矢量信號參數(shù)表明所述無人機(jī)實(shí)體中的機(jī)身移動位移a并變化姿態(tài)為b時，本實(shí)施例中通過所述驅(qū)動單元3驅(qū)動所述無人機(jī)三維模型I中的機(jī)身4同樣位移a并變化姿態(tài)為b，使得所述無人機(jī)三維模型I中的機(jī)身的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體中機(jī)身的運(yùn)動狀態(tài)相一致。
[0051]與所述機(jī)身4相連接的旋翼5。
[0052]其中，所述旋翼5能夠在所述驅(qū)動單元3的驅(qū)動下基于所述飛行參數(shù)中的飛行啟停信號參數(shù)進(jìn)行定軸旋轉(zhuǎn)，如圖2c中所示，使得所述旋翼5的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體的旋翼的運(yùn)動狀態(tài)相一致。例如，在所述飛行參數(shù)中飛行啟停信號參數(shù)表明所述無人機(jī)實(shí)體中的旋翼5在Tl時刻開始定軸旋轉(zhuǎn)或在T2時刻停止定軸旋轉(zhuǎn)時，本實(shí)施例中通過所述驅(qū)動單元3驅(qū)動所述無人機(jī)三維模型I中的旋翼5同樣在Tl時刻開始定軸旋轉(zhuǎn)或在T2時刻停止定軸旋轉(zhuǎn)，使得所述無人機(jī)三維模型I中的旋翼5的運(yùn)動狀態(tài)與所述無人機(jī)實(shí)體中旋翼的運(yùn)動狀態(tài)相一致。
[0053]參考圖3，為本發(fā)明提供的一種無人機(jī)的三維動態(tài)模型中所述數(shù)據(jù)通信單元2的結(jié)構(gòu)示意圖，所述數(shù)據(jù)通信單元2可以通過以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn):
[0054]數(shù)據(jù)接收模塊6，用于接收所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)數(shù)據(jù)包。
[0055]其中，所述數(shù)據(jù)接收模塊6可以通過所述三維動態(tài)模型的載體如服務(wù)器或電腦等電子設(shè)備上的無線數(shù)據(jù)接口來接收所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)數(shù)據(jù)包。
[0056]數(shù)據(jù)解碼模塊7，用于對所述飛行參數(shù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，以得到所述無人機(jī)實(shí)體的飛行參數(shù)。
[0057]具體的，所述數(shù)據(jù)解碼模塊7通過對所述飛行參數(shù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼及