一種基于語音控制的飛行器控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種飛行器控制系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地，涉及到無人機(jī)控制系統(tǒng)、航模飛行器控制系統(tǒng)和玩具飛行器控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的飛行器包括無人機(jī)、航模飛行器和玩具飛行器，只能通過遙控器進(jìn)行撥桿操作(如圖1所示)或者體感操作，不能進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)，設(shè)置、操作復(fù)雜，不利于大眾應(yīng)用的普及，同時(shí)在緊急情況下容易發(fā)生誤操作，帶來危險(xiǎn)，另外，不利于手操作有障礙的用戶使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，在智能終端上采用了基于語音控制為主，同時(shí)可選擇撥桿操作、體感操作或者行程規(guī)劃操作控制飛行器的控制系統(tǒng)。開拓了飛行器控制的人機(jī)交互時(shí)代，降低了飛行器控制的難度，提高了飛行器控制的科技型、娛樂性，增加了飛行器控制的安全性。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種基于語音控制的飛行器控制系統(tǒng)，包括智能終端控制器子系統(tǒng)和飛行器端控制器子系統(tǒng)。所述智能終端控制器子系統(tǒng)包括語音控制模塊、體感控制模塊、行程規(guī)劃控制模塊、虛擬搖桿控制模塊、移動(dòng)終端主控制單元MCU模塊、體感傳感器、話筒、視頻/信息顯示模塊以及無線收發(fā)模塊。所述語音控制模塊包括語音觸發(fā)模塊、語音存儲(chǔ)單元、語音比對(duì)單元、語音指令輸出單元、指令庫映射單元。所述飛行器端控制器子系統(tǒng)包括飛行器端主控制單元MCU、傳感器單元、視頻采集處理模塊、無線輸出模塊、電機(jī)輸出模塊、舵機(jī)輸出模塊。所述傳感器單元包括指南針傳感器、角速度傳感器、加速度傳感器、氣壓計(jì)傳感器和溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、氣體傳感器等各種應(yīng)用傳感器。
【附圖說明】
[0006]圖1為傳統(tǒng)遙控控制飛行器框架原理圖；
[0007]圖2為智能終端控制器子系統(tǒng)框架原理圖；
[0008]圖3為飛行器端控制器子系統(tǒng)框架原理；
[0009]圖4為語音識(shí)別模塊工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)闡述。
[0011]如圖2所示，本實(shí)用新型的一種飛行器控制系統(tǒng)領(lǐng)域，所述智能終端控制器子系統(tǒng)端，由軟件部分和硬件部分組成。
[0012]優(yōu)選的，所述軟件部分由語音控制模塊、體感控制模塊、行程規(guī)劃控制模塊、虛擬搖桿控制模塊構(gòu)成、操控主界面和視頻顯示模塊組成。所述硬件部分由主控制單元MCU、體感傳感器單元、無線收發(fā)模塊和顯示模塊組成。
[0013]操控主界面中可以選擇不同的控制模式，并將對(duì)應(yīng)控制模式下的指令通過無線通信協(xié)議發(fā)送到無人機(jī)子系統(tǒng)端，實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的遠(yuǎn)程無線控制。操控主界面同時(shí)還將飛行器端控制子系統(tǒng)采集的視頻數(shù)據(jù)和飛行器傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在智能終端顯示屏上，方便操控者了解飛行器端實(shí)時(shí)的畫面和飛行器本身的狀態(tài)。
[0014]語音控制模式下，操控者可以發(fā)送“啟動(dòng)、上升、下降、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、降落、翻滾、拍照、開錄像、關(guān)錄像、返航和迫降”等指令，飛行器根據(jù)接收到語音指令，實(shí)時(shí)對(duì)飛行器進(jìn)行操作。
[0015]體感控制模式下，所述體感控制模塊將體感傳感器的實(shí)時(shí)狀態(tài)，同步發(fā)送到飛行器端，飛行器根據(jù)智能終端控制器姿態(tài)的變化而同步變化，結(jié)合油門控制升降，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的體感操控。
[0016]行程規(guī)劃控制模式下，可以根據(jù)操控者在智能終端上設(shè)定的路徑飛行?？梢詫?shí)現(xiàn)飛行器按路徑自動(dòng)飛行。
[0017]虛擬撥桿模式下，智能終端屏幕上有模擬遙控的四通道撥桿，分別為油門、升降、副翼、方向，可以通過觸摸屏撥桿，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的遙控操作。
[0018]進(jìn)一步的，如圖4所示，所述語音控制模塊簡化工作流程如下。
[0019]1、語音控制模塊開啟語音觸發(fā)單元，實(shí)時(shí)檢測語音輸入信息，當(dāng)檢測到符合一定分貝的聲音信息時(shí)，觸發(fā)語音存儲(chǔ)單元，否則持續(xù)檢測。
[0020]2、語音觸發(fā)啟動(dòng)后，調(diào)用語音存儲(chǔ)單元，將語音信息存儲(chǔ)起來。
[0021 ] 3、語音存儲(chǔ)完成后，進(jìn)入語音比對(duì)環(huán)節(jié)。將存儲(chǔ)單元中的語音指令與語音指令庫進(jìn)行比對(duì)，符合條件則輸出比對(duì)結(jié)果，不符合條件，則顯示識(shí)別錯(cuò)誤，進(jìn)入語音觸發(fā)流程。
[0022]4、語音處理單元將比對(duì)正確的語音信息轉(zhuǎn)換成ASCII格式的文字指令，送入指令映射單元。
[0023]5、指令映射單元將接收到的語音ASCII指令，映射成對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的飛行控制指令，并輸出結(jié)果，供主控制界面調(diào)用發(fā)送。
[0024]如圖3所示，本實(shí)用新型的一種飛行器控制系統(tǒng)領(lǐng)域，所述飛行器端控制器子系統(tǒng)包括飛行器主控制單元MCU、傳感器輸入部分、視頻采集輸入模塊、無線收發(fā)通信模塊、電機(jī)輸出單元、舵機(jī)輸出單元。
[0025]進(jìn)一步的，所述飛行器主控制單元MCU，由主控制芯片和燒錄于主控制芯片的嵌入式軟件構(gòu)成。飛行器主控制單元MCU通過讀取各類傳感器數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前飛行器所處姿態(tài)、高度和速度，結(jié)合智能控制終端發(fā)來的控制信息，輸出不同的控制信號(hào)到電機(jī)輸出單元和舵機(jī)輸出單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的穩(wěn)定飛行控制。飛行器主控制單元MCU還負(fù)責(zé)將視頻采集模塊的視頻流和應(yīng)用傳感器的采集數(shù)據(jù)，通過無線通信模塊，發(fā)送到智能控制終端。
[0026]優(yōu)選的，所述傳感器部分包括指南針傳感器、角速度傳感器、加速度傳感器、氣壓計(jì)傳感器以及行業(yè)應(yīng)用傳感器如濕度傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器等。
[0027]進(jìn)一步的，所述無線通信收發(fā)模塊可選擇WIFI通信模塊、3G通信模塊和4G通信模塊，本實(shí)用新型目前基于WIFI通信模塊實(shí)現(xiàn)。
[0028]所述視頻采集模塊，負(fù)責(zé)采集高清視頻圖像信息，在飛行器主控制單元MCU控制下通過無線通信模塊發(fā)送到智能終端控。
[0029]所述電機(jī)輸出單元負(fù)責(zé)輸出馬達(dá)控制信號(hào)，用于控制飛行器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。根據(jù)不同飛行器類別，電機(jī)輸出單元輸出通道數(shù)量有所不同。如四旋翼飛行器對(duì)應(yīng)四個(gè)電機(jī)輸出通道，直升機(jī)對(duì)應(yīng)兩個(gè)電機(jī)輸出通道。
[0030]所述舵機(jī)輸出單元負(fù)責(zé)輸出舵機(jī)控制信號(hào)，用于固定翼飛行器舵機(jī)的控制和飛行器其他通道控制如云臺(tái)、相機(jī)等等。
[0031]以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于語音控制的飛行器控制系統(tǒng)，包括智能終端控制器子系統(tǒng)和飛行器端控制器子系統(tǒng)，所述智能終端控制器子系統(tǒng)包括語音控制模塊、體感控制模塊、行程規(guī)劃控制模塊、虛擬搖桿控制模塊、移動(dòng)終端主控制單元MCU模塊、體感傳感器、話筒、顯示模塊以及無線收發(fā)模塊，所述語音控制模塊包括語音觸發(fā)單元、語音存儲(chǔ)單元、語音比對(duì)單元、語音指令輸出單元、指令庫映射單元，所述飛行器端控制器子系統(tǒng)包括飛行器端主控制單元MCU、傳感器單元、視頻采集處理模塊、無線輸出模塊、電機(jī)輸出模塊、舵機(jī)輸出模塊，所述傳感器單元包括指南針傳感器、角速度傳感器、加速度傳感器、氣壓計(jì)傳感器和應(yīng)用傳感器，所述應(yīng)用傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器和氣體傳感器。2.如權(quán)利要求1所述的基于語音控制的飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述智能終端控制器子系統(tǒng)，通過接收到的語音指令，控制飛行器的各種飛行操作。3.如權(quán)利要求1所述的基于語音控制的飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的智能終端控制器子系統(tǒng)，可以采用1S操作系統(tǒng)、android操作系統(tǒng)和windows系統(tǒng)。4.如權(quán)利要求1所述的基于語音控制的飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述智能終端控制器子系統(tǒng)，可以通過語音控制，還可以切換到虛擬撥桿操作、體感操作或者行程規(guī)劃操作。5.如權(quán)利要求1所述的基于語音控制的飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述智能終端控制器子系統(tǒng)可以接收來自所述飛行器端控制器子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)視頻信息、飛行器姿態(tài)信息以及應(yīng)用傳感器信息。6.如權(quán)利要求1所述的基于語音控制的飛行器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述飛行器端控制器子系統(tǒng)可裝載于固定翼、直升機(jī)和旋翼飛行器上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于語音控制的飛行器控制系統(tǒng)，包括智能終端控制器子系統(tǒng)和飛行器端控制器子系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過安裝在智能終端上的軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程無人飛行器的語音控制，同時(shí)可以兼容撥桿操作、體感操作以及路徑行程規(guī)劃操作。通過語音控制模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的各種操作，同時(shí)，由于語音就可以控制飛行器的運(yùn)行，因此可以最大程度地解放操作者的雙手，實(shí)現(xiàn)了飛行器控制的簡單化、安全化和多樣化，增強(qiáng)了飛行器的人機(jī)交互能力。
【IPC分類】G05D1/10
【公開號(hào)】CN204945801
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520637457
【發(fā)明人】付麗娟
【申請(qǐng)人】深圳市天啟航空科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年8月24日