本發明涉及無人機領域，尤其涉及一種控制無人機降落的方法和無人機。

背景技術：

目前無人機在市場上備受追捧，逐漸被用戶購買并應用于生活娛樂、影視攝影、工業和農業等各大領域。如何使無人機安全降落一直是市場和各大廠商關注的難點和重點，這是因為無人機在降落過程中存在諸多不確定的因素，類似地形多變、環境多變等，無人機在降落過程中經常遭遇“滑鐵盧事件”，無法安全著陸，經常性造成無人機的機體損傷，大大減少了無人機的使用壽命。

現有技術中無人機不能適應不同地形進行升降起落，導致無人機在著陸后難以保持平衡，無法安全降落。

技術實現要素：

本發明實施例公開了一種控制無人機降落的方法及無人機，能夠使無人機在降落過程適應不同地形，保證無人機在降落之后保持平衡，安全降落。

本發明實施例第一方面公開了一種控制無人機降落的方法，包括：當無人機準備降落時，所述無人機測量出N個起落架與地面之間的N個距離，其中N為大于1的正整數；所述無人機計算出所述N個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值；所述無人機判斷所述第一差值是否小于第一差值閾值；當所述差值小于所述第一差值閾值時，則所述無人機根據所述N個距離調整所述N個起落架的伸縮長度；所述無人機進行降落。

在一種可選方案中，在第一方面提供的方法中，所述無人機根據所述N個距離調整所述N個起落架的伸縮長度具體包括；以所述N個距離中的最小值Dmin為基準，計算出剩余N-1個距離與所述最小值Dmin之間的N-1個差值，根據所述N-1差值調整剩余N-1個起落架的伸縮長度；或者，根據所述N個距離和距離閾值范圍計算N個起落架的伸縮比例，根據所述伸縮比例控制所述N個起落架的伸縮長度。

在一種可選方案中，在第一方面提供的方法中，所述無人機包括：N個激光測距儀，所述N個激光測距儀與所述N個起落架一一對應，且所述激光測距儀與所述起落架的高度差恒定；所述方法還包括：所述無人機控制所述N個激光測距儀測量出所述N個起落架與地面之間的所述N個距離。

在一種可選方案中，在第一方面提供的方法中，還包括：周期性地檢測出第一起落架與地面之間的M個距離，其中M為大于1的正整數；計算所述M個距離中的最大值與最小值之間的第二差值；判斷所述第二差值是否小于第二差值閾值；若所述第二差值小于所述第二差值閾值，則控制所述第一起落架伸長至所述第一起落架無人機無法伸長為止。

在一種可選方案中，在第一方面提供的方法中，所述方法在所述無人機降落之后，還包括：所述無人機檢測姿態是否平衡，若不平衡，則所述無人機調整與地面之間的姿態角，更換降落位置。

本發明實施例第二方面公開了一種無人機，包括：測距單元，用于當所述無人機準備降落時，測量出N個起落架與地面之間的N個距離，其中N為大于1的正整數；計算單元，用于計算出所述N個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值；判斷單元，用于判斷所述計算單元輸出的所述第一差值是否低于第一差值閾值；控制單元，用于當所述差值低于所述第一差值閾值時，根據所述N個距離調整所述N個起落架的伸縮長度，控制所述無人機進行降落。

在一種可選方案中，在第二方面提供的無人機中，所述控制單元，具體用于：以所述N個距離中的最小值Dmin為基準，計算出剩余N-1個距離與所述最小值Dmin之間的N-1個差值，根據所述N-1差值調整剩余N-1個起落架的伸縮長度；或者，根據所述N個距離和距離閾值范圍計算所述N個起落架的伸縮比例，根據所述伸縮比例控制所述N個起落架的伸縮長度。

在一種可選方案中，在第二方面提供的無人機中，所述無人機還包括：N個激光測距儀，所述N個激光測距儀與所述N個起落架一一對應，且所述激光測距儀與所述起落架的高度差恒定；所述測距單元具體用于：控制所述N個激光測距儀測量出所述N個起落架與地面之間的所述N個距離，其中N為大于1的正整數。

在一種可選方案中，在第二方面提供的無人機中，還包括：所述測距單元，還用于周期性地檢測出第一起落架與地面之間的M個距離，其中M為大于1的正整數；所述計算單元，還用于計算所述M個距離中的最大值與最小值之間的第二差值；所述判斷單元，還用于判斷所述第二差值是否小于第二差值閾值；所述控制單元，還用于當所述判斷單元判斷出所述第二差值小于所述第二差值閾值時，控制所述第一起落架伸長至所述第一起落架無人機無法伸長為止。

在一種可選方案中，在第二方面提供的無人機中，還包括：姿態檢測單元用于檢測所述無人機的姿態是否平衡；姿態調整單元，用于當所述姿態檢測單元檢測所述無人機的姿態不平衡時，調整所述無人機與地面之間的姿態角，更換降落位置。

本發明實施例中，當無人機準備降落時，無人機測量出N個起落架與地面之間的N個距離，其中N為大于1的正整數；計算出所述N個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值；無人機判斷該第一差值是否小于第一差值閾值；若差值小于第一差值閾值時，則無人機根據N個距離調整N個起落架的伸縮長度；最后無人機進行降落；并在無人機降落之后，檢測無人機姿態是否平衡，若不平衡則調整無人機與地面之間的姿態角，重新調整降落位置。可以看出，本發明實施例能夠使無人機根據不同的地形調整起落架的伸縮長度，保證無人機安全著陸。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例公開的一種無人機的硬件結構示意圖；

圖2是本發明實施例公開的一種控制無人機降落的方法的流程示意圖；

圖3是本發明實施例公開的又一種控制無人機降落的方法的流程示意圖；

圖4是本發明實施例公開的一種無人機的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例公開了一種控制無人機降落的方法，以及一種無人機，能夠使無人機適應對于不同地形進行升降起落，以便于無人機在降落之后保持平衡，達到安全降落。以下分別進行詳細說明。

請參閱圖1，圖1是本發明實施例公開的一種無人機的硬件結構示意圖。如圖1所示，該無人機結構可以包括：無人機機體11、第一起落架12、第二起落架13、第三起落架14和第四起落架15。當然，在實際應用中，也可以設置其他數目的起落架，此處不做限定。

其中，起落架指的是無人機在地面停放、滑行、起飛著陸(無人機的起飛與著陸過程)滑跑時用于支撐無飛機重力，承受相應載荷的裝置。其中，第一起落架12、第二起落架13、第三起落架14和第四起落架15是可以在預設的長度范圍內進行伸長或者縮短的。在飛機正常飛行，未準備降落時，四個起落架都是處于收縮在無人機機體內部的狀態，當無人機需要降落時，每個起落架可以根據無人機的控制系統發出的命令進行伸長或者縮短。

可選的，上述無人機還可以包括：四個激光測距儀，該四個激光測距儀與四個起落架一一對應，且每個激光測距儀與起落架的高度差恒定。當然，在實際應用中，也可以配置其他與起落架數目相匹配的多個激光測距儀，此處不做限定。

請參閱圖2，圖2是本發明實施例公開的一種控制無人機降落的方法的流程示意圖。如圖2所示，該控制無人機降落的方法可以包括：

S201、當無人機準備降落時，無人機測量出N個起落架與地面之間的N個距離，其中N為大于1的正整數。

上述步驟S201中無人機指的是無人駕駛飛機的簡稱，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。該無人機包括：N個起落架，該起落架可以在預設的長度范圍內進行伸長或者縮短的，具體可以是圖1中第一起落架12、第二起落架13、第三起落架14和第四起落架15。

在現有技術中，無人機的起落架都是固定式，不能夠進行伸長、收縮，而飛機起飛、降落的地形往往是多變的，固定式的起落架明顯限制了無人機的使用，所以在本發明實施例中，應用可變形式的起落架，能夠根據無人機發出的控制命令實現伸長或者縮短。

可選的，上述步驟S201無人機還包括：N個激光測距儀，N個激光測距儀與N個起落架一一對應，且激光測距儀與起落架的高度差恒定，其中N為大于1的正整數。激光測距儀能夠在無人機需要降落時，測量出無人機的N個起落架與地面之間的N個距離。當然在實際應用中，上述無人機也可以包括其他測量距離裝置，此處不做限定。

S202、無人機計算出N個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值。

上述步驟S202中無人機計算出N個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值，例如：當N為4時，即4個起落架，測量出4個起落架與地面之間的4個距離分別為：2.0米、1.9米、1.8米、1.8米，則最大值Dmax為2.0米，最小值Dmin為1.8米，無人機計算出4個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值即為0.2米。

可選的，上述步驟S202在無人機計算出N個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值之前，還可以包括：判斷N個距離的平均值是否小于預設的距離閾值，當該平均值小于預設的距離閾值，則判斷無人機符合降落的條件，可以進入準備降落狀態，然后計算出所述N個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值。

S203、無人機判斷第一差值是否小于第一差值閾值。

上述步驟中S203中的第一差值閾值與起落架的最大伸縮長度相對應，即第一差值閾值小于或者等于起落架的最大伸縮長度。

S204、當第一差值小于第一差值閾值時，則無人機根據N個距離調整N個起落架的伸縮長度。

作為一種可選的實施方式，上述無人機根據N個距離調整N個起落架的伸縮長度，包括；以N個距離中的最小值Dmin為基準，計算出剩余N-1個距離與最小值Dmin之間的N-1個差值，根據N-1差值調整剩余N-1個起落架的伸縮長度，其中N為大于1的正整數。例如：當無人機配置4個起落架時，測出4個距離分別為2.0米、1.9米、1.8米、1.85米，則以1.8米為基準，計算出剩余3個距離與1.8米之間的差值得出3個差值分別為：0.2米、0.1米、0.05米，根據這3個差值將剩余3個起落架分別伸長：0.2米、0.1米、0.05米。

作為一種可選的實施方式，上述無人機根據N個距離調整N個起落架的伸縮長度，還可以包括：無人機根據N個距離和距離閾值范圍計算N個起落架的伸縮比例，根據該伸縮比例控制N個起落架的伸縮長度。

可選的，上述距離閾值范圍包括：距離閾值范圍最大值和距離閾值范圍最小值，該距離閾值范圍最小值和起落架的最大伸縮長度相等；無人機根據N個距離和距離閾值范圍計算N個起落架的伸縮比例，包括：計算N個距離的平均值，判斷該平均值是否在距離閾值范圍內，若該平均值大于距離閾值范圍最大值，則控制N個起落架不進行伸縮；若該平均值小于距離閾值范圍最大值、大于距離閾值范圍最小值，則根據第一伸縮比例控制N個起落架的伸縮長度，其中第一伸縮比例為第一測量距離與起落架第一伸縮長度之比，等于距離閾值范圍最大值與起落架最大伸縮長度之比；若該平均值小于距離閾值范圍最小值，則根據第二伸縮比例控制N個起落架的伸縮長度，其中第二伸縮比例為第二測量距離與起落架第二伸縮長度之比，等于距離閾值范圍最小值與起落架最大伸縮長度之比，即1:1。當然在實際應用中，該距離閾值范圍由用戶設定，此處不做限定。這里設置起落架進行伸縮調整兩次，是為了防止無人機即將著陸時，由于無人機慣性或者時延等問題，如果只進行一次調整無法達到精準控制的問題，可能發生無人機已經著陸但是起落架還沒有來得及調整的情況。

例如：一般當無人機下降至2米時，開始進入準備降落模式，當無人機起落架下降至一定的起落架最大伸縮長度(如20厘米)時，則開始著陸，所以可以將距離閾值范圍設定為20厘米至2米。當N個距離在大于20厘米且小于2米時，按照1:10的伸縮比例控制起落架的伸縮長度，如測量出一個起落架與地面之前距離為2米，則伸長該起落架至20厘米；當N個距離在小于20厘米時，按照1:1的伸縮比例控制起落架的伸縮長度，如當一個起落架與地面距離為18厘米時，直接控制該起落架伸長18厘米。

S205、無人機進行降落。

作為一種可選的實施方式，上述步驟S205在無人機進行降落之后，還包括：

無人機檢測姿態是否平衡，若不平衡，則無人機調整與地面之間的姿態角，更換降落位置。其中，本發明一個實施例中的無人機包括：陀螺儀，當無人機檢測姿態不平衡時，則該無人機重新配置無人機的陀螺儀參數，調整無人機相對于地面的俯視角和翻滾角，以便于重新調整無人機相對于地面的姿態角，保持無人機的平衡。

在圖2所描述的方法中，無人機包括可伸縮式的起落架，當無人機準備降落時，無人機測量出N個起落架與地面之間的N個距離，其中N為大于1的正整數；然后無人機計算出該N個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值，判斷該第一差值是否小于第一差值閾值，當該差值小于第一差值閾值時，則無人機根據該N個距離調整N各起落架的伸縮長度，最后無人機進行降落。通過實施圖2所描述的方法，能夠使無人機適應根據不同地形調整多個起落架的伸縮長度，以便于無人機在降落之后可以保持平衡，達到平穩降落。

請參閱圖3，圖3是本發明實施例公開的另一種控制無人機降落的方法的流程示意圖。如圖3所示，該控制無人機降落的方法可以包括：

S301、周期性地檢測出第一起落架與地面之間的M個距離，其中M為大于1的正整數。

上述步驟S301中周期性地檢測出第一起落架與地面之間的M個距離，指的是對第一起落架與地面之間的距離進行高頻測量，測量頻率具體可以由用戶設定，例如：10次/秒，或者20次/秒，周期即為頻率/1。

上述步驟S301中的起落架的定義和解釋可以參考如圖1中的文字描述。

S302、計算M個距離中的最大值與最小值之間的第二差值。

例如：當連續進行7次測量出第一起落架與地面之間的8個距離為：1.8米、1.85米、2米、1.9米、1.8米、2米、1.9米、1.8米，則第二差值為2米減去1.8米的值，即0.2米。

S303、判斷所述第二差值是否小于第二差值閾值。

S303、若第二差值小于第二差值閾值，則控制第一起落架伸長至第一起落架無人機無法伸長為止。

本申請一實施例提供的技術方案的實現原理為，無人機降落的過程中通常會遇到多變的地形和環境，其中一種常見的情況是將長有類似雜草的地面誤測為正常地面，當時當無人機降落時，無人機會遭遇下陷等情況；但是雜草在自然風或者無人機降落的槳葉造成的風力吹動下，周期性測量出來的第一起落架與地面之間的多個距離必然是不同，同時變動范圍又會在一定的范圍內，所以在本發明的一個實施例中，通過周期性地檢測出第一起落架與地面之間的M個距離，其中M為大于1的正整數，然后對M個距離進行甄別計算所述M個距離中的最大值與最小值之間的第二差值；判斷第二差值是否小于第二差值閾值；若第二差值小于該第二差值閾值，則控制第一起落架伸長至第一起落架無人機無法伸長為止，這樣當無人機降落時，可以最大化地避免無人機下陷的情況，使無人機安全降落。

作為一種可選的實施方式，在圖3的方法中處理長有雜草的地形的實現方式還可以包括：將測量得出的M個距離繪制成曲線圖，甄別該曲線圖中的波峰和波谷的個數是否超過預設的個數閾值，甄別波峰值和波谷值具體可以通過比較每個距離值與兩側距離值的大小，若當該距離值大于兩側距離值時，則判斷為波峰值；若該距離值小于兩側距離值時，則判斷為波谷值，找出所有的波峰值和波谷值之后，統計波峰值和波谷值的個數，再分別判斷波峰和波谷的個數是否超過預設的個數閾值，若判斷波峰和波谷的個數超過預設的個數閾值，則判斷第一起落架將降落的地形為雜草地形，控制第一起落架伸長至第一起落架無人機無法伸長為止，以便于無人機著陸之后，能夠保持平衡。

可以看出，通過圖3所描述的方法，能夠使無人機適應常見的長有雜草等植物的多變地形，保證無人機著陸之后，避免起落架下陷保持平衡、安全著陸。

請參閱圖4，圖4是本發明實施例公開的一種無人機的結構示意圖，可以用于執行本發明實施例公開的圖2和圖3的方法。如圖4所示，該無人機400可以包括：

測距單元401，用于當無人機準備降落時，測量出N個起落架與地面之間的N個距離，其中N為大于1的正整數。

計算單元402，用于計算出N個距離中的最大值Dmax和最小值Dmin的第一差值。

判斷單元403，用于判斷計算單元輸出的第一差值是否低于第一差值閾值。

控制單元404，用于當所述第一差值低于第一差值閾值時，根據N個距離調整N個起落架的伸縮長度，控制無人機進行降落。

可選的，上述無人機中控制單元404具體用于:以N個距離中的最小值Dmin為基準，計算出剩余N-1個距離與所述最小值Dmin之間的N-1個差值，根據所述N-1差值調整剩余N-1個起落架的伸縮長度；或者，根據所述N個距離和距離閾值范圍計算N個起落架的伸縮比例，根據該伸縮比例控制N個起落架的伸縮長度，其中N為大于1的正整數。

可選的，上述無人機還包括：N個激光測距儀，該N個激光測距儀與N個起落架一一對應，且激光測距儀與起落架的高度差恒定。

上述測距單元401具體用于：控制上述N個激光測距儀測量出N個起落架與地面之間的N個距離，其中N為大于1的正整數。

可選的，上述無人機還包括：

所述測距單元401，還用于周期性地檢測出第一起落架與地面之間的M個距離，其中M為大于1的正整數。

所述計算單元402，還用于計算M個距離中的最大值與最小值之間的第二差值。

所述判斷單元403，還用于判斷第二差值是否小于第二差值閾值。

所述控制單元404，還用于當判斷單元403判斷出第二差值小于第二差值閾值時，控制第一起落架伸長至第一起落架無人機無法伸長為止。

可選的，上述裝置還包括：

姿態檢測單元405，用于檢測無人機的姿態是否平衡。

姿態調整單元406，用于當姿態檢測單元檢測無人機的姿態不平衡時，調整無人機與地面之間的姿態角，更換降落位置。

具體地，本發明實施例中介紹的無人機可以實施本發明結合圖2或圖3介紹的一種控制無人機降落的方法實施例中的部分或全部流程。

本發明所有實施例中的單元或者模塊，可以通過通用集成電路，例如CPU，或通過ASIC(Application Specific Integrated Circuit，專用集成電路)來實現。

需要說明的是，對于前述的各個方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領域技術人員應該知悉，本發明并不受所描述的動作順序的限制，因為依據本申請，某一些步驟可以采用其他順序或者同時進行。其次，本領域技術人員也應該知悉，說明書中所描述的實施例均屬于優選實施例，所涉及的動作和模塊并不一定是本申請所必須的。

在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳細描述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。

本發明實施例方法中的步驟可以根據實際需要進行順序調整、合并和刪減。

本發明實施例用戶終端中的單元可以根據實際需要進行合并、劃分和刪減。

本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存取存儲器(Random Access Memory，簡稱RAM)等。

以上對本發明實施例公開的一種控制無人機降落的方法及無人機進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，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，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。