一种无人机分体式遥控器及路径自动识别方法

技术领域

本发明涉及无人机遥控器技术领域，尤其涉及一种无人机分体式遥控器及路径自动识别方法。

背景技术

随着无人机技术的飞跃发展，无人机已经应用在各个领域中，尤其在针对户外的使用需求越来越精细化，此时就需要对无人机的遥控器细节化的需求提出新的要求。

如在中国专利网站上公开的公告号为CN 217360600 U的智能化高空农药喷洒无人机遥控器，虽然能够满足近距离的农药或者营养液喷洒操作，但不够精细化，如在面对大面积的户外操作时，由于农耕会接触较多泥土，手握式的遥控器就会被手掌粘上较多泥土，一旦无人机拍摄到一些异常情况，还需要操控者前去人工查看确认，双手手持式的遥控器就会给行走带来不便，沾染泥土也会使得遥控器难以被清洁干净。

若被喷洒农药或者营养液的地域是位于山林上的树木、果园、草木或者其他植株类的，在出现异常情况时，需要操控者前去察看，不仅需要遥控器方便携带，还需要对一些不熟悉的山路进行指引，但这些山林的路很难像城市道路一样被很容易的建设出来，尤其遇到一些原始植株或者不能被人类生活轨迹过多干扰的情况，所以此时的操控者携带手持式的遥控器在未知的山路上行走就更难了，只能借助一些山沟冲刷出来的山涧河道或者以前人迹遗留下来的隐蔽小路来指引方向以及行走，但这也会遇到迷路的问题，且隐蔽的小路如果有一些分叉路或者断断续续等不易被识别的情况时，在没有明确的路径指引的基础上，更容易迷路。

发明内容

基于现有的技术问题，本发明提出了一种无人机分体式遥控器及路径自动识别方法。

本发明提出的一种无人机分体式遥控器，包括壳体以及握把，所述壳体的上表面两端均设有摇杆，所述壳体的前端还设有可转动调节角度的天线。

所述壳体的两端端面设有把手，所述把手的内部设有可伸缩调节的分体绑定机构，当需要行走时，通过所述分体绑定机构将所述壳体绑定在人体手臂部位或者腰部位置处，所述壳体的上表面还铰接有显示屏。

所述握把的表面呈椭圆中空状，所述握把的外表面还固定套接有橡胶套，所述握把的内部还固定安装有无线控制模块，所述壳体的前端上表面还设有用于插接电连接无线控制模块的USB接口，所述握把穿戴至手上后，通过所述握把给所述USB接口发送电信号后控制无人机飞行状态。

优选地，所述分体绑定机构包括开设在所述把手长度方向上的卷槽，所述卷槽的两端通过轴承转动连接有辊轴，所述辊轴的表面卷绕有绑带，所述绑带的一端延伸至所述卷槽的外部，所述绑带的外端表面固定安装有魔术贴。

通过上述技术方案，将绑带隐藏在把手内部，不仅能够充分利用空间，且不会阻碍遥控器的正常使用，绑带可设为弹性绑带，以便于更好的佩戴。

优选地，所述魔术贴的外端固定安装有卡板，所述卡板的外表面中部开设有暗槽，所述暗槽的内壁铰接有U型拉扣，通过所述U型拉扣向外拉动所述绑带后绕接在人体手臂部位或者腰部位置，最后通过所述魔术贴实现佩戴的动作。

通过上述技术方案，待绑带绑定好后，再使用魔术贴实现紧固，防止遥控器佩戴后掉落。

优选地，所述辊轴的两端套接安装有卷簧，所述卷簧的两端分别与所述辊轴表面以及所述卷槽的内壁固定连接，通过所述卷簧给所述辊轴一个始终向内卷绕的弹力。

通过上述技术方案，卷簧能够给予绑带一个始终往回拉伸的弹力，这样就能够使得遥控器适用于不同体型的人佩戴。

优选地，所述辊轴的一端表面还固定套接有棘轮，所述棘轮的顶部位置处还设置有棘爪，当所述绑带被向外拉动到指定长度后，通过所述棘爪的底部啮合至所述棘轮的表面后实现对所述辊轴的定位动作。

通过上述技术方案，当佩戴完成后，为防止绑带以及卷簧的弹力过大而造成勒紧的问题发生，此时使用棘爪将棘轮固定住，一旦遇到弹力过大，可将绑带往外多拉出一部分后再用棘爪卡住棘轮，即可防止勒紧的问题发生。

优选地，所述棘爪铰接在与所述把手滑动连接的滑竿底部处，所述滑竿的顶部固定安装有直键弹簧开关，当需要将所述绑带收卷复位时，按动所述直键弹簧开关后使得所述棘爪脱离所述棘轮，最后在所述卷簧的弹力作用下带动所述绑带卷回所述卷槽内实现复位的动作。

通过上述技术方案，直键弹簧开关采用老式圆珠笔上的按键原理，这样采用纯机械式的部件控制棘爪的卡住与否，十分有效，且故障率低。

优选地，所述无线控制模块包括蓝牙模块，所述蓝牙模块的顶部设有为所述蓝牙模块供电的可充电电源，所述蓝牙模块的外表面还固定安装有与所述摇杆遥控动作一一对应的触点，所述壳体的外表面固定安装有弹性按杆，所述弹性按杆与所述触点一一对应，所述蓝牙模块的信号接收端插接在所述USB接口上。

通过上述技术方案，利用蓝牙短距离的信息快速无线传输的优点，能够防止佩戴后使用有线控制方式所带来的不方便，线束容易发生缠绕的问题。

一种无人机分体式遥控器的移动路径自动识别方法，包括步骤一、通过无人机上的摄像头摄取遥控器当前所在位置处的周边环境数据

步骤二、无人机根据机器学习后的环境数据

步骤三、遥控器操作者根据地图显示选择最优路径前进。

步骤四、定时重复上述步骤；定时重新确定操控者的当前周边环境位置信息，更新行进路线。

优选地，所述步骤一还包括S1、定义任务，设定需要采集操控者当前环境中的数据；

S2、收集数据，对无人机摄像头传回的图像信息中的相同或相似的数据进行收集，组成数据集。

优选地，所述步骤二包括S3、设计特征；对上述数据集中的特定特征进行设定，并给定相对应的阈值

S4、比对标记；对符合设计特征阈值

本发明中的有益效果为：

1、通过设置握把，能够将原来需要手托住遥控器实现遥控的动作，更换至手握住遥控键的形式，这样就能够不用手托住遥控器了，方便在野外路面不平的环境中进行边行走边遥控无人机，且椭圆形的握把更加贴合手握的姿势，增加舒适性，方便长时间遥控无人机，握把中的信号采用无线控制模块进行传输。

2、通过设置分体绑定机构，能够将遥控器的本体绑定在操控者的身上或者手臂部位，当需要方便观看显示屏时，通过分体绑定机构将遥控器整个壳体绑定在手臂部位，之后再将显示屏扳动铰接后，处于眼睛能够观察到的视野内，这样就不仅能够方便边行走边观看，且不阻碍行驶途中的视野。

3、通过设置遥控器的移动路径自动识别方法，能够充分利用无人机上空视角所拍摄出来的画面，对画面中的图像信息数据进行自动分析，以当前操控者所在位置环境数据

附图说明

图1为本发明提出的一种无人机分体式遥控器的示意图；

图2为本发明提出的一种无人机分体式遥控器的握把结构立体图；

图3为本发明提出的一种无人机分体式遥控器的绑带结构安装立体图；

图4为本发明提出的一种无人机分体式遥控器的棘轮机构安装立体图；

图5为本发明提出的一种无人机分体式遥控器的卡板结构立体图；

图6为本发明提出的一种无人机移动路径自动识别方法的环境数据示意图；

图7为本发明提出的一种无人机移动路径自动识别方法的阈值示意原理图；

图8为本发明提出的一种无人机移动路径自动识别方法的行进路线数据标记初步状态图；

图9为本发明提出的一种无人机移动路径自动识别方法的行进路线数据标记最终状态图；

图10为本发明提出的一种无人机移动路径自动识别方法的山脉行进路线数据标记状态图。

图中：1、壳体；2、把手；21、卷槽；22、辊轴；23、绑带；24、魔术贴；25、卡板；26、暗槽；27、U型拉扣；28、卷簧；29、棘轮；210、棘爪；211、滑竿；212、直键弹簧开关；3、摇杆；4、天线；5、握把；6、橡胶套；7、无线控制模块；71、蓝牙模块；72、可充电电源；73、弹性按杆；74、触点；8、USB接口；9、无人机；10、显示屏。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-图10，一种无人机分体式遥控器，如图1所示，包括壳体1以及握把5，所述壳体1的上表面两端均设有摇杆3，所述壳体1的前端还设有可转动调节角度的天线4。

如图1所示，为了能够随时将遥控器绑定在操控者身上，以方便携带，在所述壳体1的两端端面设有把手2，所述把手2的内部设有可伸缩调节的分体绑定机构，当需要行走时，通过所述分体绑定机构将所述壳体1绑定在人体手臂部位或者腰部位置处，所述壳体的上表面还铰接有显示屏10。

如图1、图3-图5所示，具体是这样实现的：所述分体绑定机构包括开设在所述把手2长度方向上的卷槽21，所述卷槽21的两端通过轴承转动连接有辊轴22，所述辊轴22的表面卷绕有绑带23，所述绑带23的一端延伸至所述卷槽21的外部，所述绑带23的外端表面固定安装有魔术贴24。将绑带23隐藏在把手2内部，不仅能够充分利用空间，且不会阻碍遥控器的正常使用，绑带23可设为弹性绑带，以便于更好的佩戴。

进一步地，所述魔术贴24的外端固定安装有卡板25，所述卡板25的外表面中部开设有暗槽26，所述暗槽26的内壁铰接有U型拉扣27，通过所述U型拉扣27向外拉动所述绑带23后绕接在人体手臂部位或者腰部位置，最后通过所述魔术贴24实现佩戴的动作。待绑带23绑定好后，再使用魔术贴24实现紧固，防止遥控器佩戴后掉落。

为了防止行走过程中，遥控器掉落或者松动的问题发生，在所述辊轴22的两端套接安装有卷簧28，所述卷簧28的两端分别与所述辊轴22表面以及所述卷槽21的内壁固定连接，通过所述卷簧28给所述辊轴22一个始终向内卷绕的弹力。卷簧28能够给予绑带23一个始终往回拉伸的弹力，这样就能够使得遥控器适用于不同体型的人佩戴。

为了能够稳固的固定住绑带23，在所述辊轴22的一端表面还固定套接有棘轮29，所述棘轮29的顶部位置处还设置有棘爪210，当所述绑带23被向外拉动到指定长度后，通过所述棘爪210的底部啮合至所述棘轮29的表面后实现对所述辊轴22的定位动作。

当佩戴完成后，为防止绑带23以及卷簧28的弹力过大而造成勒紧的问题发生，此时使用棘爪210将棘轮29固定住，一旦遇到弹力过大，可将绑带23往外多拉出一部分后再用棘爪210卡住棘轮29，即可防止勒紧的问题发生。

进一步地，所述棘爪210铰接在与所述把手2滑动连接的滑竿211底部处，所述滑竿211的顶部固定安装有直键弹簧开关212，当需要将所述绑带23收卷复位时，按动所述直键弹簧开关212后使得所述棘爪210脱离所述棘轮29，最后在所述卷簧28的弹力作用下带动所述绑带23卷回所述卷槽21内实现复位的动作。

直键弹簧开关212采用老式圆珠笔上的按键原理，这样采用纯机械式的部件控制棘爪210的卡住与否，十分有效，且故障率低。

通过设置分体绑定机构，能够将遥控器的本体绑定在操控者的身上或者手臂部位，当需要方便观看显示屏时，通过分体绑定机构将遥控器整个壳体1绑定在手臂部位，之后再将显示屏10扳动铰接后，处于眼睛能够观察到的视野内，这样就不仅能够方便边行走边观看，且不阻碍行驶途中的视野。

如图2所示，为了能够方便边操控边行走，将所述握把5的表面设置成椭圆中空状，所述握把5的外表面还固定套接有橡胶套6，所述握把5的内部还固定安装有无线控制模块7，所述壳体1的前端上表面还设有用于插接电连接无线控制模块7的USB接口8，所述握把5穿戴至手上后，通过所述握把5给所述USB接口8发送电信号后控制无人机9飞行状态。

进一步地，所述无线控制模块7包括蓝牙模块71，所述蓝牙模块71的顶部设有为所述蓝牙模块71供电的可充电电源72，所述蓝牙模块71的外表面还固定安装有与所述摇杆3遥控动作一一对应的触点74，所述壳体1的外表面固定安装有弹性按杆73，所述弹性按杆73与所述触点74一一对应，所述蓝牙模块71的信号接收端插接在所述USB接口8上。无线蓝牙控制技术是一种利用蓝牙无线通信协议进行远程控制的技术。通过蓝牙技术，可以实现遥控器与无人机9之间的无线通信和控制。蓝牙控制技术具有方便快捷、低功耗、成本较低等优势，因此得到了广泛的应用和推广。

利用蓝牙短距离的信息快速无线传输的优点，能够防止佩戴后使用有线控制方式所带来的不方便，线束容易发生缠绕的问题。

通过设置握把5，能够将原来需要手托住遥控器实现遥控的动作，更换至手握住遥控键的形式，这样就能够不用手托住遥控器了，方便在野外路面不平的环境中进行边行走边遥控无人机，且椭圆形的握把5更加贴合手握的姿势，增加舒适性，方便长时间遥控无人机，握把5中的信号采用无线控制模块7进行传输。

为了能够充分利用无人机9的空中视角，自动为操控者识别出前进的路径，将无人机9拍摄的视频或者图片资料传回至遥控器内进行神经网络学习，自动识别出当前前进方向上的路径。具体是这样实现的：

如图6-图10所示，一种无人机移动路径自动识别方法，如图6所示，包括步骤一、通过无人机9上的摄像头摄取遥控器当前所在位置处的周边环境数据

如图6-图7所示，当需要为地面遥控器操控者引路时，通过遥控器控制无人机上的摄像头对操控者当前环境数据

S1、定义任务，设定需要采集操控者当前环境中什么样的数据。

具体的是提取分析当前环境数据

S2、收集数据，对无人机摄像头传回的图像信息中的相同或相似的数据进行收集，组成数据集，再对数据集中的数据进行训练以及测试，最后得到相应的数据训练集以及数据测试集。

具体的，基于上述某一条道路上有很多相同或者相似之处，就可以通过采集这类信息数据，进行训练以及测试，形成相应的数据训练集以及数据测试集。

步骤二、如图8所示，无人机9根据神经网络学习后的环境数据

如图8所示，S3、设计特征，对上述数据集中的特定特征进行设定，并给定相对应的阈值

具体的，对上述道路的颜色

如图9所示，S4、比对标记，对符合设计特征阈值

同时将无人机所拍摄到整片区域的山貌地形图按现有对地形山貌处理的技术匹配到上述路径当中，得到更加接近实际路径的行进图。

如图10所示，步骤三、遥控器操作者根据地图显示选择最优路径前进。选择最优路径的方法是将上述实际几条路径进行最短距离的计算，因为在实际行进的路径中，很大可能会出现很多路径出来，所以需要选择最优路径，为此只需要将行进最短距离最为判断或排列最优路径的标准即可实现最优路径的选择。

步骤四、定时重复上述步骤。在实际行进过程中，因为各地域的山脉，岩层，土质以及植被都会随时发生改变，所以需要定时的重新确定操控者的当前周边环境位置信息，以方便定时更新最接近的行进路线。

通过设置遥控器的移动路径自动识别方法，能够充分利用无人机上空视角所拍摄出来的画面，对画面中的图像信息数据进行自动分析，以当前操控者所在位置环境数据

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。