一種基於Kinect的室內四軸飛行器閉環控制系統的製作方法

2023-11-09 17:44:17

本發明涉及一種基於Kinect 的四軸飛行器控制系統，尤其是能穩定的控制微型四軸飛行器在室內飛行。

背景技術：

目前，公知的四軸飛行器採用遙控進行控制，在室外通過GPS 協助，在室內則一般只能 通過人的手、眼、腦協作，完成室內四軸飛行器飛行路徑和飛行誤差的校正，從而達到穩定飛行的目的。但是，由人來控制並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飛行具有一定難度，使其在玩具,室內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遊戲設備被廣泛應用到遊戲領域，其具有穩定可靠的性能，以及中等的價位。

技術實現要素：

為了克服現有的微型四軸飛行器控制方面的不足, 本發明提供一種基於Kinect設備為輔助的四軸飛行器控制系統，該控制系統能夠極大的提高在室內環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。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：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於自身或環境引起的漂移和誤差，整個過程形成閉環控制。當控制手柄發出前進、後退、左轉、右轉信號時，計算機記錄該信號，並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，當飛行器實際已經達到所要到的位置時，設置為懸停狀態，停止運動。從而達到精確控制，降低誤差的目的。

本發明的有益效果是，可以提高室內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，結構簡單。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的控制原理圖。

圖2閉環控制流程圖。

圖中1.Kinect設備 ，2. 調試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）通過內置的兩個攝像頭以及其開發組件中的軟體，計算出實際看到的四軸飛行器真實位置信息，通過調試API接口（2）發送給計算機，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，控制手柄發出前進信號（21），到達計算機，並不立即將信號發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），先判斷是否已經到達指定位置，如果到達，則表明飛行器已經完成操作。則不再驅動四軸飛行器繼續前進。如果Kinect位置信息（23）反映還未到達指定位置，則驅動四軸飛行器繼續前進。整個過程周期循環進行，直到飛行器到達指定位置。整個過程形成一個閉環控制系統，不再需要人眼協同進行調整位置。