本發明涉及飛行控制技術領域，尤其涉及一種無人飛行器的體感控制手柄及其控制方法。

背景技術：

隨著無人飛行器的需求越來越大，現在已出現了大量的無人飛行器制造商，這些無人飛行器主要包括：螺旋漿式、四旋翼式等，現有的無人飛行器都需要利用控制端與飛行器建立飛行控制連接，操作者在地面也就是控制端用于控制飛行器的飛行姿態。

特別是對于四旋翼飛行器來說，現有的控制方式往往是控制手柄，利用其搖桿與電位器的配合來實現加速、轉彎等基本動作，當需要將控制四旋翼飛行器保持連續側飛狀態時，則往往需要非常熟練的操作者才能間斷式完成，顯然，對于非熟練或熟練的操作人員來說，均難以達到連續側飛狀態的保持，有鑒于此，發明人作出了新的發明創造。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種無人飛行器的體感控制手柄，本控制手柄具有結構簡單、容易操作和控制的優點；本發明還提供了一種無人飛行器的控制手柄控制方法，利用本控制方法，可以使無人機保持連續側飛的狀態。

為實現上述目的，本發明的一種無人飛行器的體感控制手柄，包括殼體和設置于殼體的電池倉，所述殼體設置有開關控制裝置、信號處理裝置和遙桿控制裝置，所述開關控制裝置、遙桿控制裝置均與信號處理裝置電性連接，信號處理裝置設置有用于檢測殼體姿態的電子水平儀，所述信號處理裝置與電池倉電性連接。

進一步的，所述開關控制裝置包括第一PCB板，所述第一PCB板設置有電源開關和體感觸發開關，所述殼體的頂部設置有供電源開關伸出的第一通孔，所述殼體的前部設置有供體感觸發開關伸出的第二通孔，所述第一PCB板與信號處理裝置電性連接。

優選的，所述第一PCB板還設置有相機控制開關，所述殼體的前部設置有供相機控制開關伸出的和三通孔。

進一步的，所述信號處理裝置包括第二PCB板，所述第二PCB板連接有MCU、信號接收裝置和用于將編譯的信號發送給飛行器的信號發送裝置，所述信號接收裝置與電子水平儀電性連接，所述信號接收裝置通過第二PCB板與MCU電性連接，所述信號發送裝置通過第二PCB板與MCU電性連接。

進一步的，所述信號處理裝置還連接有用于使殼體振動的振動馬達。

優選的，所述遙桿控制裝置包括控制座和與控制座活動連接的控制桿，所述控制座與信號處理裝置電性連接，所述殼體的頂部設置有第四通孔，所述控制桿穿過第四通孔。

進一步的，所述信號處理裝置還設置有用于控制飛行器的馬達轉速的微調裝置。

優選的，所述微調裝置包括第一微調按鈕、第二微調按鈕、第三微調按鈕和第四微調按鈕，所述殼體的頂部設置有供第一微調按鈕、第二微調按鈕、第三微調按鈕和第四微調按鈕的第五通孔。

本發明的一種無人飛行器的控制手柄控制方法，當體感按鍵開啟時，電子水平儀檢測當前手柄的姿態，

如當前手柄為左側傾斜狀態，則電子水平儀將左側傾斜信號L發送給信號處理裝置，由信號處理裝置處理信號并由信號發送裝置發送給飛行器，飛行器為左側傾斜狀態；

如當前手柄為右側傾斜狀態，則電子水平儀將左側傾斜信號L發送給信號處理裝置，由信號處理裝置處理信號并由信號發送裝置發送給飛行器，飛行器為右側傾斜狀態；

如當前手柄為前端下傾斜狀態，則電子水平儀將左側傾斜信號L發送給信號處理裝置，由信號處理裝置處理信號并由信號發送裝置發送給飛行器，飛行器向前飛行；

如當前手柄為前端上傾斜狀態，則電子水平儀將左側傾斜信號L發送給信號處理裝置，由信號處理裝置處理信號并由信號發送裝置發送給飛行器，飛行器向后飛行；

當體感按鍵關閉時，飛行器當前飛行狀態恢復為懸停狀態。

進一步改進的，當手柄啟動體感控制時，手柄至少發生一次振動。

本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明的一種無人飛行器的體感控制手柄，本控制手柄利用電子水平儀檢測當前手柄的姿態，從而將這種姿態信號發送到信號處理裝置處理為飛行器接收的控制信號，操作者完全可以利用自身的手部握部手柄，再通過手部直接控制手柄的當前姿態，隨即被電子水平儀所偵測，將將對應的信號發送到信號處理裝置處理為對應的飛行器控制信號，這種利用手部直接進行傾斜手柄的方式來控制飛行器以獲得飛行器對應的姿態，本發明的手柄不但結構簡單、而且適用于初學者操控飛行器，操作容易，控制更加簡單；而本發明還提供了一種無人飛行器的控制手柄控制方法，本控制方法可使飛行器保持連續的側飛狀態，使飛行器在臨時通過傾斜障礙時，顯得更加容易。

附圖說明

圖1是本發明手柄的主視圖。

圖2是本發明手柄的結構分解示意圖。

圖3是本發明手柄的俯視圖。

圖4是本發明手柄的全剖視圖。

附圖標記：

殼體--1， 底殼--11， 面殼--12，

電池倉--13， 開關控制裝置--2， 第一PCB板--21，

電源開關--22， 體感觸發開關--23， 相機控制開關--24，

信號處理裝置--3，第二PCB板--31， 遙桿控制裝置--4，

控制座--41， 控制桿--42， 電子水平儀--5，

振動馬達--6， 微調裝置--7， 第一微調按鈕--71，

第二微調按鈕--72， 第三微調按鈕--73， 第四微調按鈕--74。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細的說明。

參見圖1至圖4，本發明提供一種無人飛行器的體感控制手柄，包括殼體1和設置于殼體1的電池倉13，電池倉13用于安裝普通的電池，其中，殼體1包括底殼11和面殼12，面殼12與底殼11通過螺釘等固定，而電池倉13可較佳的設置于底殼11的底面，所述殼體1設置有開關控制裝置2、信號處理裝置3和遙桿控制裝置4，所述開關控制裝置2、遙桿控制裝置4均與信號處理裝置3電性連接，信號處理裝置3設置有用于檢測殼體1姿態的電子水平儀5，所述信號處理裝置3與電池倉13電性連接。本體感控制手柄的工作原理是：開關控制裝置2主要用于控制手柄的電源，以及控制體感控制功能的開啟或關閉等，當體感控制功能處于開啟狀態時，電子水平儀5檢測當前手柄的姿態，例如：當前手柄為左側傾斜狀態時，電子水平儀5傳送信號給信號處理裝置3，信號處理裝置3將電子水平儀5的電信號處理為飛行器所能接收的遙控信號，并且由信號發送裝置將遙控信號發送，由飛行器接收而得以改變飛行器的當前姿態為左側傾斜狀態。

由此可以看出，本控制手柄利用電子水平儀5檢測當前手柄的姿態，從而將這種姿態信號發送到信號處理裝置3處理為飛行器接收的控制信號，操作者完全可以利用自身的手部握部手柄，再通過手部直接控制手柄的當前姿態，隨即被電子水平儀5所偵測，將將對應的信號發送到信號處理裝置3處理為對應的飛行器控制信號，這種利用手部直接進行傾斜手柄的方式來控制飛行器以獲得飛行器對應的姿態，本發明的手柄不但結構簡單、而且適用于初學者操控飛行器，操作容易，控制更加簡單。

通常，飛行器在準備飛行前，需要使控制手柄的相關控制得到限制，在本技術方案中，所述開關控制裝置2包括第一PCB板21，所述第一PCB板21設置有電源開關22和體感觸發開關23，所述殼體1的頂部設置有供電源開關22伸出的第一通孔，所述殼體1的前部設置有供體感觸發開關23伸出的第二通孔，所述第一PCB板21與信號處理裝置3電性連接。電源開關22的作用在于控制整個手柄的電源，當飛行器需要起飛時，打開該電源開關22，利用手柄的遙桿控制裝置4使飛行器起飛升起處于懸停狀態，當需要調整飛行器的姿態或進行水平飛行時，使用者可直接利用手指按下體感觸發開關23，這時，本手柄的體感控制被啟動，電子水平儀5檢測當前手柄的姿態，操作者需要飛行器進行左側傾斜飛行時，操作者只需要將手柄向左側傾斜，同時前手柄的前端向下傾斜，這時，電子水平儀5即將對應的信號送由信號處理裝置3進行處理，并由信號發送裝置發送，由飛行器接收從而同步實現飛行器的左側傾斜姿態，以及飛行器向前飛行，而當使用者釋放體感觸發開關23時，由電子水平儀5不再偵測當前手柄的姿態，飛行器自動處于預設的懸停狀態。

同樣的原理是：當需要調整飛行器以右側傾斜姿態向前飛行時，使用者可直接利用手指按下體感觸發開關23，這時，本手柄的體感控制被啟動，電子水平儀5檢測當前手柄的姿態，操作者需要飛行器進行右側傾斜飛行，操作者只需要將手柄向右側傾斜，同時前手柄的前端向下傾斜，這時，電子水平儀5即將對應的信號送由信號處理裝置3進行處理，并由信號發送裝置發送，由飛行器接收從而同步實現飛行器的右側傾斜姿態，同時飛行器向前飛行。

如果需要飛行器以右側傾斜姿態或左側傾斜姿態向后飛行時，即傾斜狀態下的倒飛，使用者可直接利用手指按下體感觸發開關23，這時，本手柄的體感控制被啟動，電子水平儀5檢測當前手柄的姿態，操作者需要飛行器進行右側傾斜或左側傾斜飛行，操作者只需要將手柄向右側傾斜或左側傾斜，同時前手柄的前端向上傾斜，這時，電子水平儀5即將對應的信號送由信號處理裝置3進行處理，并由信號發送裝置發送，由飛行器接收從而同步實現飛行器的右側傾斜或左側傾斜姿態，同時飛行器向后飛行，即傾斜狀態下的倒飛。

現在，大部分的無人飛行器均會安裝相機，本技術方案中，所述第一PCB板21還設置有相機控制開關24，所述殼體1的前部設置有供相機控制開關24伸出的和三通孔。所述相機控制開關24并不必然只控制相機，其也可以直接控制攝像機等成像設備，且將該相機控制開關24設置于殼體1的前部，有利于手部在握持手柄時，利用手指即可方便的按壓該相機控制開關24，亦符合人體工學的設計。

在本技術方案中，所述信號處理裝置3包括第二PCB板31，所述第二PCB板31連接有MCU、信號接收裝置和用于將編譯的信號發送給飛行器的信號發送裝置，所述信號接收裝置與電子水平儀5電性連接，電子水平儀5可以利用第二PCB板31進行固定，所述信號接收裝置通過第二PCB板31與MCU電性連接，所述信號發送裝置通過第二PCB板31與MCU電性連接。信號接收裝置對電子水平儀5的電信號進行中繼傳送給MCU，信號發送裝置的作用是將 MCU處理的2.4GHz的遙控信號發送出手柄外，以使飛行器能夠接收到到該遙祝控信號，信號接收裝置與信號發送裝置均直接采用現有的成熟技術方案，因此，本發明不再累述。

在大多數情況下，人們在操作各種控制端時，容易遺忘是否有按下某些功能按鍵，這樣，經常會發生重復性的操作，以導致飛行上的失誤，因此，在本技術方案中，所述信號處理裝置3還連接有用于使殼體1振動的振動馬達6。當信號處理裝置3接收到各種開關按鈕信號時，信號處理裝置3均發出信號，控制振動馬達6工作0.5~2秒，這樣，可以達到提醒控制者的作用。

在本技術方案中，所述遙桿控制裝置4包括控制座41和與控制座41活動連接的控制桿42，所述控制座41與信號處理裝置3電性連接，所述殼體1的頂部設置有第四通孔，所述控制桿42穿過第四通孔。控制座41內為單個電位器，本遙桿控制裝置4主要是飛行器需要起飛時，推動控制桿42向前，從而使飛行器升起處于懸停狀態；當飛行器需要降落時，推動控制桿42向后，從而使飛行器減速降回地面；當飛行器在處于懸停狀態需要左轉彎時，推動控制桿42向左，從而使飛行器實現向左轉向；當飛行器在處于懸停狀態需要右轉彎時，推動控制桿42向右，從而使飛行器實現向右轉向；而無論是控制桿42向前、向后、向左或向右之后，均可自動進行復位。

對于四旋翼飛行器來說，具有的四個馬達的轉速控制顯得尤其重要，要實現飛行器的平穩飛行，需要四個馬達的額定轉速公差值達到最小，通常情況下，四個馬達的額定轉速均具有不同的公差大小，為了使在控制四個馬達時，取得更加準確的轉速控制；在本方案中，所述信號處理裝置3還設置有用于控制飛行器的馬達轉速的微調裝置7。利用該微調裝置7可以分別對不同馬達的額步轉速進行調節，特別有利于飛行器在傾斜飛行時，馬達輸出的轉速的穩定以提高飛行器傾斜姿態的保持。

對于微調裝置7，所述微調裝置7包括第一微調按鈕71、第二微調按鈕72、第三微調按鈕73和第四微調按鈕74，所述殼體1的頂部設置有供第一微調按鈕71、第二微調按鈕72、第三微調按鈕73和第四微調按鈕74的第五通孔。第一微調按鈕71、第二微調按鈕72、第三微調按鈕73和第四微調按鈕74均對應控制一個飛行器的馬達控制，例如：假設第一馬達的額定轉速需要電壓為預設電壓V的95%、第二馬達的額定轉速需要電壓為預設電壓V的90%、第三馬達的額定轉速需要電壓為預設電壓V的105%、第四馬達的額定轉速需要電壓為預設電壓V的100%，則利用第一微調按鈕71調節、第二微調按鈕72、第三微調按鈕73和第四微調按鈕74分別對其進行微調即可，這樣，即可使馬達的初始轉速能夠最大限度的接近，然后再通過控制電壓的百分比來實現馬達的精確操控，以達到飛行器的精確控制。

本發明的一種無人飛行器的控制手柄控制方法，當體感按鍵開啟時，電子水平儀5檢測當前手柄的姿態，

當操控者需要飛行器以左側傾斜狀態時，將當前手柄置為左側傾斜狀態，則電子水平儀5將左側傾斜信號L發送給信號處理裝置3，由信號處理裝置3處理信號并由信號發送裝置發送給飛行器，飛行器為左側傾斜狀態；

當操控者需要飛行器以右側傾斜狀態時，將當前手柄置為右側傾斜狀態，則電子水平儀5將左側傾斜信號L發送給信號處理裝置3，由信號處理裝置3處理信號并由信號發送裝置發送給飛行器，飛行器為右側傾斜狀態；

當飛行器處于懸停狀態，而操控者需要飛行器向前飛行時，將當前手柄置為前端下傾斜狀態，則電子水平儀5將左側傾斜信號L發送給信號處理裝置3，由信號處理裝置3處理信號并由信號發送裝置發送給飛行器，飛行器向前飛行；

當操控者需要飛行器向后飛行時，將當前手柄置為前端上傾斜狀態，則電子水平儀5將左側傾斜信號L發送給信號處理裝置3，由信號處理裝置3處理信號并由信號發送裝置發送給飛行器，飛行器向后飛行。

而更加重要的是，需要飛行器以左側傾斜或右側傾斜狀態向前飛行時，如將當前手柄置為左側傾斜狀態，同時，使手柄的前端置為向下傾斜狀態，此時，飛行器為左側傾斜狀態并且保持向前飛行狀態，這種保持傾斜向前飛行的狀態具有連續性，而且可以臨時操控使飛行器實現傾斜；如將當前手柄置為右側傾斜狀態，同時，使手柄的前端置為向下傾斜狀態，此時，飛行器為右側傾斜狀態并且保持向前飛行狀態，這種保持傾斜向前飛行的狀態具有連續性，而且可以臨時操控使飛行器實現傾斜。

當需要操控飛行器以左側傾斜或右側傾斜狀態向后飛行時，如將當前手柄置為左側傾斜狀態，同時，使手柄的前端置為向上傾斜狀態，此時，飛行器為左側傾斜狀態并且保持向后飛行狀態，即左側傾斜倒飛；如將當前手柄置為右側傾斜狀態，同時，使手柄的前端置為向上傾斜狀態，此時，飛行器為右側傾斜狀態并且保持向后飛行狀態，即右側傾斜倒飛，這種保持傾斜向后飛行的狀態具有連續性，而且可以臨時操控使飛行器實現傾斜，使飛行器在臨時通過傾斜障礙時，顯得更加容易。

當體感按鍵關閉時，飛行器當前飛行狀態恢復為懸停狀態。

當然，為了使操控者獲得更佳的操作體驗，作為更優的控制方法，

當手柄啟動體感控制時，手柄至少發生一次振動。這樣，操作者即可在振動的提示下，能夠準確的知曉當前已切換為體感控制狀態下。

以上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。