[发明专利]一种用于VR头盔控制无人机运动的映射机制

权利要求书

1.一种用于VR头盔控制无人机运动的映射机制，其特征在于，包括：一种引入自适应原点更新策略进行改进后的速率控制映射机制，在该机制下，不借助任何辅助设备来解决速率控制机制中固有的自归中问题；一种全部6个自由度的无人机视点控制机制；

所述引入自适应原点更新策略进行改进后的速率控制映射机制，包括：

S1，以用户的初始位置作为原点，始终以用户面朝的方向为x轴的正方向，始终以用户左手的方向为y轴的正方向，以向上的方向为z轴的正方向；

S2，设定圆心为原点，半径r为2个步长的圆的范围内为归中区域，在这个区域内，用户头部的偏航角被映射到无人机的偏航角，滚转角和俯仰角则分别映射到相机云台的滚转角和俯仰角，x轴和y轴的运动不影响无人机的运动，即无人机保持悬停，用户踮起脚抬升头部高度则无人机上升，下蹲降低头部高度则无人机下降，上升和下降的速度随用户头部上下位移的幅度线性变化；

S3，当用户走出归中区域后，记用户的位置向量为该向量从原点出发指向用户当前所在的位置，此时用户头部的偏航角被映射到无人机的偏航角，滚转角和俯仰角分别被映射到相机云台的滚转和俯仰角，用户的位置被映射到无人机的速度，用户踮起脚抬升头部高度则无人机上升，下蹲降低头部高度则无人机下降，上升和下降的速度随用户头部上下位移的幅度线性变化；

S4，当用户从归中区域外走回归中区域并且停下来，把原点更新到用户的当前位置，保证用户在多次走出归中区域后仍然能够正确返回归中区域。

2.根据权利要求1所述的用于VR头盔控制无人机运动的映射机制，其特征在于，在无人机上加入相机云台，利用相机云台实现滚转角和俯仰角旋转。

3.根据权利要求2所述的用于VR头盔控制无人机运动的映射机制，其特征在于，所述6个自由度包括无人机前后左右4个方向的平移、相机云台的滚转角旋转和俯仰角旋转。

4.根据权利要求1所述的用于VR头盔控制无人机运动的映射机制，其特征在于，当用户走到离归中区域较远的位置时，用户可以通过快速向飞行方向的反方向运动一小段距离，使无人机进行急停刹车的动作，无人机停止飞行并且原点更新到用户当前的位置，即使用户没有回到归中区域也能控制无人机停止飞行，这是无人机高速飞行或者失控的情况下的紧急策略。

5.根据权利要求1所述的用于VR头盔控制无人机运动的映射机制，其特征在于，S3中，当用户走出归中区域后，无人机的具体速度为其飞行方向为向量的方向，该速度随着用户距原点的距离线性变化，其中，k为控制因子，设为1。