本發(fā)明屬于無人機(jī)控制，特別涉及基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前的動作捕捉技術(shù)主要應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實、運動分析和影視制作，通常使用光學(xué)、慣性或電磁傳感器，這些方法存在設(shè)備昂貴、延遲較大、環(huán)境干擾問題。在無人機(jī)控制方面，傳統(tǒng)方式大多依賴遙控器、手機(jī)應(yīng)用或語音控制，這些方式在操控精度和互動體驗上有局限。近年來，隨著智能穿戴設(shè)備的發(fā)展，通過人體動作來控制設(shè)備的技術(shù)逐漸興起。然而，市面上缺乏一種利用人體智能可穿戴設(shè)備來實現(xiàn)對無人機(jī)飛行姿態(tài)直接控制的有效解決方案。因此，如何提供能夠有效地對無人機(jī)飛行姿態(tài)進(jìn)行直接控制，成為本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)及控制方法。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，包括，所述控制系統(tǒng)包括：采集模塊、解析模塊、處理模塊和控制模塊，其中：

3、所述采集模塊用于通過多個傳感器采集人體動作數(shù)據(jù)；

4、所述解析模塊用于對所述人體動作數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，得到與所述人體動作數(shù)據(jù)對應(yīng)的人體動作特征；

5、所述處理模塊用于將所述人體動作特征轉(zhuǎn)換成無人機(jī)的控制指令；

6、所述控制模塊用于根據(jù)所述無人機(jī)的控制指令，驅(qū)動無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。

7、可選地，所述采集模塊至少包括多種傳感器，所述傳感器至少包括加速度傳感器、陀螺儀和壓力傳感器。

8、可選地，所述采集模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)采集頻率，實時采集人體的加速度、旋轉(zhuǎn)角度和關(guān)節(jié)活動范圍。

9、可選地，所述解析模塊用于：

10、根據(jù)預(yù)先訓(xùn)練好的特征提取模型，對所述人體動作數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到所述人體動作數(shù)據(jù)中的人體動作特征，其中，所述預(yù)先訓(xùn)練好的特征提取模型是采用樣本人體數(shù)據(jù)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練得到的。

11、可選地，所述解析模塊還用于：

12、采用預(yù)設(shè)融合算法，對所述人體動作數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，得到融合后的數(shù)據(jù)；

13、根據(jù)預(yù)先訓(xùn)練好的特征提取模型，對所述融合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取所述人體動作數(shù)據(jù)中的人體動作特征。

14、可選地，所述處理模塊用于：

15、根據(jù)用戶的動作狀態(tài)，確定無人機(jī)的控制指令，所述控制指令至少包括俯仰控制指令、偏航控制指令和滾轉(zhuǎn)控制指令。

16、可選地，所述處理模塊用于根據(jù)用戶動作的幅度和方向，調(diào)整無人機(jī)的響應(yīng)靈敏度。

17、可選地，所述無人機(jī)控制系統(tǒng)還包括通信模塊，所述通信模塊用于將所述無人機(jī)的控制指令發(fā)送至無人機(jī)。

18、可選地，所述無人機(jī)控制系統(tǒng)還包括保護(hù)模塊，所述保護(hù)模塊用于：

19、當(dāng)檢測到用戶動作超出預(yù)設(shè)范圍時，將進(jìn)入安全模式，限制無人機(jī)的飛行姿態(tài)變化。

20、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種無人機(jī)控制方法，包括本發(fā)明第一方面任一項所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，所述方法包括：

21、通過多個傳感器采集人體動作數(shù)據(jù)；

22、對所述人體動作數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，得到與所述人體動作數(shù)據(jù)對應(yīng)的人體動作特征；

23、將所述人體動作特征轉(zhuǎn)換成無人機(jī)的控制指令；

24、根據(jù)所述無人機(jī)的控制指令，驅(qū)動無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作。

25、本發(fā)明所帶來的有益效果如下：

26、從上述方案可以看出，本發(fā)明實施例提供基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)及控制方法，具有如下有益效果：控制系統(tǒng)包括：采集模塊、解析模塊、處理模塊和控制模塊，其中：所述采集模塊用于通過多個傳感器采集人體動作數(shù)據(jù)；所述解析模塊用于對所述人體動作數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，得到與所述人體動作數(shù)據(jù)對應(yīng)的人體動作特征；所述處理模塊用于將所述人體動作特征轉(zhuǎn)換成無人機(jī)的控制指令；所述控制模塊用于根據(jù)所述無人機(jī)的控制指令，驅(qū)動無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作，提供自然的交互方式，用戶可以通過直觀的動作控制無人機(jī)；實現(xiàn)高精度的無人機(jī)控制，提高操控靈活性。

技術(shù)特征：

1.一種基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括：采集模塊、解析模塊、處理模塊和控制模塊，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊至少包括多種傳感器，所述傳感器至少包括加速度傳感器、陀螺儀和壓力傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)采集頻率，實時采集人體的加速度、旋轉(zhuǎn)角度和關(guān)節(jié)活動范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述解析模塊用于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述解析模塊還用于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊用于：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)控制系統(tǒng)還包括通信模塊，所述通信模塊用于將所述無人機(jī)的控制指令發(fā)送至無人機(jī)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)控制系統(tǒng)還包括保護(hù)模塊，所述保護(hù)模塊用于：

10.一種無人機(jī)控制方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-9任一項所述的基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)，所述方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供基于可穿戴設(shè)備的無人機(jī)控制系統(tǒng)及控制方法，控制系統(tǒng)包括：采集模塊、解析模塊、處理模塊和控制模塊，其中：所述采集模塊用于通過多個傳感器采集人體動作數(shù)據(jù)；所述解析模塊用于對所述人體動作數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，得到與所述人體動作數(shù)據(jù)對應(yīng)的人體動作特征；所述處理模塊用于將所述人體動作特征轉(zhuǎn)換成無人機(jī)的控制指令；所述控制模塊用于根據(jù)所述無人機(jī)的控制指令，驅(qū)動無人機(jī)執(zhí)行對應(yīng)的飛行動作，提供自然的交互方式，用戶可以通過直觀的動作控制無人機(jī)；實現(xiàn)高精度的無人機(jī)控制，提高操控靈活性。

技術(shù)研發(fā)人員：余海瑞,王超冉,張建強(qiáng),許長彬,王曦漫,徐然,李一凡,馮學(xué)偉,宋家平,王春妮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國船舶集團(tuán)有限公司系統(tǒng)工程研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15