一種基于Kinect的室內(nèi)四軸飛行器閉環(huán)控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于Kinect的四軸飛行器控制系統(tǒng)，尤其是能穩(wěn)定的控制微型四軸飛行器在室內(nèi)飛行。該控制系統(tǒng)能夠提高在室內(nèi)環(huán)境操縱四軸飛行器的用戶體驗，而且能夠指導飛行器進行預定路徑飛行。改變了微型飛行器控制需要較高的手柄操作熟練程度和人工參與的現(xiàn)狀。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種基于Kinect 的四軸飛行器控制系統(tǒng)，尤其是能穩(wěn)定的控制微型四軸飛行器在室內(nèi)飛行。
技術(shù)介紹
目前，公知的四軸飛行器采用遙控進行控制，在室外通過GPS 協(xié)助，在室內(nèi)則一般只能 通過人的手、眼、腦協(xié)作，完成室內(nèi)四軸飛行器飛行路徑和飛行誤差的校正，從而達到穩(wěn)定飛行的目的。但是，由人來控制并校正這一過程需要人對控制手柄操作非常熟悉。因此微型四軸飛行器在室內(nèi)飛行具有一定難度，使其在玩具,室內(nèi)搜救等領域應用困難。近年來，Kinect設備作為一種可以實時獲取面前物體運動信息的一種游戲設備被廣泛應用到游戲領域，其具有穩(wěn)定可靠的性能，以及中等的價位。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有的微型四軸飛行器控制方面的不足, 本專利技術(shù)提供一種基于Kinect設備為輔助的四軸飛行器控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠極大的提高在室內(nèi)環(huán)境操縱四軸飛行器的用戶體驗，而且能夠指導飛行器進行預定路徑飛行。改善了微型飛行器控制需要較高的手柄操作熟練程度和人工參與的問題。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：在通過Kinect設備上的API接口，控制微信飛行器的計算機與Kinect設備相連接，該計算機通過射頻無線信號控制微型四軸飛行器，控制手柄通過USB接口與四軸飛行器控制計算機相連接。通過Kinect設備獲取的飛行器當前所在位置信息來校正飛行器飛行時由于自身或環(huán)境引起的漂移和誤差，整個過程形成閉環(huán)控制。當控制手柄發(fā)出前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)信號時，計算機記錄該信號，并計算飛行器應該變化的距離和角度，這個距離和角度被系統(tǒng)與Kinect設備通過API接口反饋回來的信號進行對比，當飛行器實際已經(jīng)達到所要到的位置時，設置為懸停狀態(tài)，停止運動。從而達到精確控制，降低誤差的目的。本專利技術(shù)的有益效果是，可以提高室內(nèi)微型四軸飛行器控制精度，方便計算機或人對其進行精確遙控，思路清晰，結(jié)構(gòu)簡單。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)進一步說明。圖1是本專利技術(shù)的控制原理圖。圖2閉環(huán)控制流程圖。圖中1.Kinect設備 ，2. 調(diào)試API接口，3.計算機控制主機 ，4.計算機控制信號（無線射頻信號），5.微型四軸飛行器，6.用戶控制手柄 ，7.四軸飛行器在室內(nèi)飛行時的圖像信息。具體實施方式在圖1中，Kinect設備（1）通過內(nèi)置的兩個攝像頭以及其開發(fā)組件中的軟件，計算出實際看到的四軸飛行器真實位置信息，通過調(diào)試API接口（2）發(fā)送給計算機，計算機通過獲取的信息與目的地進行比對，進一步通過無線射頻信號（4）對四軸飛行器（5）進行控制。在圖2所示實施例中，以前進舉例，控制手柄發(fā)出前進信號（21），到達計算機，并不立即將信號發(fā)送到四軸飛行器控制飛行器前進，而是從Kinect設備（1）獲取當前飛行器的真實位置信息（23），先判斷是否已經(jīng)到達指定位置，如果到達，則表明飛行器已經(jīng)完成操作。則不再驅(qū)動四軸飛行器繼續(xù)前進。如果Kinect位置信息（23）反映還未到達指定位置，則驅(qū)動四軸飛行器繼續(xù)前進。整個過程周期循環(huán)進行，直到飛行器到達指定位置。整個過程形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，不再需要人眼協(xié)同進行調(diào)整位置。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于Kinect?的室內(nèi)四軸飛行器閉環(huán)控制系統(tǒng)，連接了用戶控制手柄、計算機、Kinect設備，通過Kinect設備使室內(nèi)四軸飛行器具有閉環(huán)控制能力，提高室內(nèi)四軸飛行器在室內(nèi)飛行的穩(wěn)定性和操控性能。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于Kinect 的室內(nèi)四軸飛行器閉環(huán)控制系統(tǒng)，連接了用戶控制手柄、計算機、Kinect設備，通過Kinect設備使室內(nèi)四軸飛行器具有閉環(huán)控制能力，提高室內(nèi)四軸飛行器在室內(nèi)飛行的穩(wěn)定性和操控性能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征是：使用Kinect設備反饋飛行器真實位置，由計算機、飛行器、Kinect設備組成一閉環(huán)控制系統(tǒng)，控制四軸飛行器動作。3.根據(jù)權(quán)利要...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何文學，景艷梅，王硯生，張仁，
申請(專利權(quán))人：云南師范大學，
類型：發(fā)明
國別省市：云南;53