[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

说明书

本发明公开了一种实现手势控制的无人机及其控制系统和控制方法，所述控制方法包括：步骤S1，地面端通过手势识别模块进行手势动作的采集，对采集的数据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。

技术领域

本发明涉及无人机控制领域，特别是涉及一种实现手势控制的无人机及其控制系统和控制方法。

背景技术

近年来，国家对于无人机的发展越来越重视，无人机的热度不断上升，国内外各大无人机公司不断吸引外部投资，在续航，作业和安全稳定等方面不断创新，使得无人机越来越趋于稳定化和先进化。

而且随着人工智能的发展和5G时代的到来，无人机更加智能化，京东无人机配送站宣布成立，大疆和徕卡地理信息公司合作开发航拍系统和5G无人机安防系统，可携带AI深度学习平台，可实现多场景，多人物以及多维度的快速视频分析。不仅如此，据了解，消费级的无人机所占市场比例超过了军用无人机，成为了未来的市场竞争主力。

同时，消费级的无人机在操控方面，要求简单方便。然而，国内外在无人机操控方面的革新并不多见，很大程度上无人机的操作仍然依赖于遥控器。但是，用户使用遥控器控制无人机，可能需要深入熟悉无人机遥控器舵机的使用，油门灵敏度等，并进行大量的模拟操作以及实地飞行操作才能掌握，避免事故发生。目前的无人机遥控器远程控制需要有一定的专业既能，而且操作较为复杂，新手适应时间长，操作也不直观。所以使用遥控器远程控制无人机弊端较多，无法灵活操作，用户上手较为复杂。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种实现手势控制的无人机及其控制系统和控制方法，以解决现有技术中使用遥控器控制的无人机操控方法中，操控性和便携性较低的问题，并进一步提升无人机控制指令的可扩展性，加强人机交互性。

为达上述及其它目的，本发明提出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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述树莓派与地面端采用WIFI通信方式。

优选地，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。

为达到上述目的，本发明还提供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；