[发明专利]一种实现手势控制的无人机及其控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种实现手势控制的无人机，包括：

IMU模组，用于实时采集无人机飞行过程中的三维速度姿态数据，并发送给飞控模块；

GPS模块，用于实时采集无人机的位置信息，并发送给飞控模块；

树莓派，获取地面端发送的无人机手势控制信息，对接收的无人机手势控制信息进行解码得到手势类型代号与手势速度，并基于Dronekit库生成相应的飞行控制指令发送至飞控模块，以及接收飞控模块反馈的飞行信息；

飞控模块，与所述树莓派进行串口通信，根据接收的飞行控制指令进行无人机的实时控制和飞行信息反馈。

2.如权利要求1所述的一种实现手势控制的无人机，其特征在于，在所述树莓派中，采用分支逻辑对地面端发送的无人机手势控制信息进行判断，根据判断结果基于Dronekit库转换为相应的飞行控制指令。

3.如权利要求2所述的一种实现手势控制的无人机，其特征在于：所述树莓派对接收的无人机手势控制信息进行解码得到手势类型代号与手势速度，根据手势类型代号进入树莓派的飞行控制程序中对应的分支，利用分支中含有的相应运动控制函数转换为相应的飞行控制指令。

4.如权利要求3所述的一种实现手势控制的无人机，其特征在于：所述树莓派与地面端采用WIFI通信方式。

5.如权利要求4所述的一种实现手势控制的无人机，其特征在于：所述树莓派与地面端的通信在传输层使用TCP协议、应用层使用socket提供的接口，实现无人机手势控制信息即时发送，同时选用阻塞的收发方式，保证无人机手势控制数据和无人机命令一一匹配，实现地面端数据发送到无人机端的操作。

6.一种实现手势控制的无人机控制系统，包括：

无人机，用于通过树莓派接收地面端发送的无人机手势控制信息， 对接收的无人机手势控制信息进行解码得到手势类型代号与手势速度，并基于Dronekit库生成相应的飞行控制指令至飞控模块，从而通过飞控模块实现无人机的实时控制和飞行信息反馈；

地面端，用于利用手势识别模块进行手势动作的采集，对采集的手势动作进行处理获取到无人机手势控制信息，将得到的无人机手势控制信息进行自定义编码后，通过WIFI协议发送至无人机端。

7.如权利要求6所述的一种实现手势控制的无人机控制系统，其特征在于：所述地面端采用手势传感器与PC端相连整体作为所述手势识别模块。

8.如权利要求7所述的一种实现手势控制的无人机控制系统，其特征在于：当人体的操控手势动作被所述手势传感器识别到之后，先对所述手势传感器提供的数据进行预处理，若与上一帧偏移量过小，则当前手势没有变化；若偏移量超过一定阈值，则将帧数据作为参数传入预设的手势函数，得到函数返回值确定手势动作，从而得到下一步指令，最后通过socket通信方式将指令从PC端传输到无人机的树莓派中。

9.一种实现手势控制的无人机的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1，地面端通过手势识别模块进行手势动作的采集，对采集的手势动作进行处理获取到无人机手势控制信息，将得到的无人机手势控制信息进行自定义编码后，通过WIFI协议发送至无人机；

步骤S2，在无人机端，通过树莓派接收地面端发送的无人机手势控制信息， 对接收的无人机手势控制信息进行解码得到手势类型代号与手势速度，并基于Dronekit库生成相应的飞行控制指令至飞控模块，从而通过飞控模块实现无人机的实时控制和飞行信息反馈。

10.如权利要求9所述的一种实现手势控制的无人机的控制方法，其特征在于，于步骤S2中，当树莓派接收到地面端得无人机手势控制信息时，对接收数据进行解码得到手势类型代号与手势速度，根据手势类型代号进入树莓派的飞行控制程序中对应的分支，分支中含有相应的运动控制函数，利用分支中含有的相应运动控制函数将其转换为相应的飞行控制指令传递给飞控模块。