度傳感器、壓力傳感器、距離傳感器或其它傳感器)可以被 用于以計(jì)算嚴(yán)格方式進(jìn)一步增強(qiáng)測(cè)量。所述方法可以包括如下步驟：以數(shù)學(xué)方式組合瞬時(shí) 運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和近似測(cè)量以產(chǎn)生相對(duì)于參考點(diǎn)的飛翔主體姿態(tài)和/或飛翔主體位置估計(jì)中的 至少一個(gè)。
[0043] 上面的評(píng)估單元為本發(fā)明的特定實(shí)施例提供技術(shù)優(yōu)勢(shì)，包括允許消除對(duì)任何外部 基礎(chǔ)設(shè)施(諸如可見(jiàn)或無(wú)線電磁信標(biāo)或GPS系統(tǒng)）的依賴性。
[0044] 另外，與所述機(jī)械設(shè)備組合的所述評(píng)估單元實(shí)現(xiàn)了另外的性能增強(qiáng)特征，諸如對(duì) 致動(dòng)器或飛行參數(shù)的連續(xù)校準(zhǔn)或者對(duì)外部力(諸如風(fēng)）的估計(jì)。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其提供了用于飛翔主體的穩(wěn)定或受控飛行的方法，其中 所述飛翔主體包括可操作地連接到所述飛翔主體的控制單元和被配置為驅(qū)動(dòng)飛行裝置的 至少一個(gè)致動(dòng)器。所述方法可以包括：在控制單元處接收來(lái)自所述評(píng)估單元的數(shù)據(jù)，其中所 述數(shù)據(jù)指定如下各項(xiàng)中的至少一個(gè)：飛翔主體的姿態(tài)、飛翔主體的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)、或飛翔主體相 對(duì)于參考點(diǎn)的位置。所述方法可以包括操作所述控制單元以訪問(wèn)存儲(chǔ)器單元，從而取回所 存儲(chǔ)的信息。優(yōu)選地，所取回的信息可以包括致動(dòng)器校準(zhǔn)、飛行參數(shù)、預(yù)定義控制行為或軌 跡。所述方法可以包括如下步驟：操作所述控制單元以便計(jì)算針對(duì)至少一個(gè)致動(dòng)器的適當(dāng) 命令并且把命令發(fā)送給(一個(gè)或多個(gè)）所述致動(dòng)器。此外，所述控制單元可以把所述致動(dòng)器 命令返回給所述評(píng)估單元。
[0046] 優(yōu)選地，飛翔主體是根據(jù)上面提到的設(shè)備中任何一個(gè)的設(shè)備的飛翔主體。
[0047] 把在所述控制單元中實(shí)施的方法與由所述評(píng)估、感測(cè)和/或存儲(chǔ)器單元實(shí)施的方 法并且與由所述機(jī)械設(shè)備施加的約束組合的步驟提供了技術(shù)優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)包括有利的系 統(tǒng)穩(wěn)定性、抵抗各種影響(諸如陣風(fēng)）的更好可靠性、或抵抗參考點(diǎn)快速移動(dòng)的更好可靠性。 所述組合允許飛翔主體即使在有挑戰(zhàn)的條件下也保持受控飛行，諸如當(dāng)被附接到快速移動(dòng) 的參考點(diǎn)(諸如滑雪者、船或汽車）時(shí)。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其提供了一種用于與飛翔主體進(jìn)行交互的方法，其中所 述飛翔主體包括： 控制單元，以可操作方式連接到所述飛翔主體； 和機(jī)械設(shè)備，用于以可操作方式把所述飛翔主體連接到距離所述飛翔主體遙遠(yuǎn)的參考 點(diǎn)，所述方法包括如下步驟： 在所述控制單元接收與如下各項(xiàng)中的至少一個(gè)有關(guān)的數(shù)據(jù)：被施加到所述機(jī)械設(shè)備的 力的方向、量值、或時(shí)序， 其中所述控制單元執(zhí)行如下步驟：控制所述飛翔主體以使得飛翔主體執(zhí)行預(yù)定義機(jī) 動(dòng)，其中所述預(yù)定義機(jī)動(dòng)與其接收的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，飛翔主體是根據(jù)上面提到的設(shè)備 中任何一個(gè)的設(shè)備的飛翔主體。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的再另一方面，其提供了一種用于與飛翔主體進(jìn)行交互的方法，其中 所述飛翔主體包括 控制單元，以可操作方式連接到所述飛翔主體； 評(píng)估單元，以可操作方式連接到所述飛翔主體；以及 機(jī)械設(shè)備，用于以可操作方式把所述飛翔主體連接到距離所述飛翔主體遙遠(yuǎn)的參考 點(diǎn)，所述方法包括如下步驟： 在所述評(píng)估單元接收與如下各項(xiàng)中的至少一個(gè)有關(guān)的數(shù)據(jù)：被施加到所述機(jī)械設(shè)備的 力的方向、量值或，其中 評(píng)估單元評(píng)估所述數(shù)據(jù)，與來(lái)自所述存儲(chǔ)器單元的數(shù)據(jù)組合，從而以計(jì)算方式檢測(cè)力 的方向、量值或中至少一個(gè)的特定序列或樣式。
[0050] 所述評(píng)估單元可以同時(shí)命令控制單元變更其操作以便例如在用戶交互期間向用 戶提供觸覺(jué)反饋。
[0051] 評(píng)估單元的評(píng)估結(jié)果可以被發(fā)送給控制單元以便可選地執(zhí)行如下各項(xiàng)中的至少 一個(gè)：飛翔主體的內(nèi)部狀態(tài)的改變、特定動(dòng)作的執(zhí)行或當(dāng)前操作模式的變更。優(yōu)選地，飛翔 主體是根據(jù)上面提到的設(shè)備中任何一個(gè)的設(shè)備的飛翔主體。
[0052] 組合所述評(píng)估單元、控制單元和機(jī)械設(shè)備的步驟由此允許在不需要無(wú)線電通信或 復(fù)雜配置和編程的情況下的飛翔主體的受控、用戶交互飛行。所述飛翔主體可以利用簡(jiǎn)單 任務(wù)被直觀地起動(dòng)和操作，諸如通過(guò)施加到繩的自然用戶手勢(shì)實(shí)施的空中攝影。此外，所述 組合使得飛翔主體的新通信信道能夠把信息傳遞回用戶，諸如例如通過(guò)在特定條件(諸如 特定電池水平或給定任務(wù)(諸如全景攝影調(diào)查）完成）下在繩上施行特定樣式或序列的力。
[0053] 本發(fā)明的特定實(shí)施例的技術(shù)優(yōu)勢(shì)甚至可以允許所有年齡的無(wú)經(jīng)驗(yàn)用戶從廣范圍 的視點(diǎn)安全地捕獲圖像，而不需要專門支撐元件。例如，本發(fā)明可以允許最小化或消除當(dāng)前 空中成像中固有的起因于碰撞、機(jī)械或電氣失效、電子故障、操作員錯(cuò)誤或有害的環(huán)境條件 (諸如風(fēng)或湍流）的風(fēng)險(xiǎn)。
[0054] 本發(fā)明的特定實(shí)施例的其它技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以允許在廣泛的各種操作條件和環(huán)境中 的更容易的操作。這甚至可以允許無(wú)經(jīng)驗(yàn)用戶、年輕用戶或自動(dòng)/半自動(dòng)/用戶控制的基 臺(tái)執(zhí)行當(dāng)前由有經(jīng)驗(yàn)人類飛行員利用有人操縱和無(wú)人操縱的飛行器執(zhí)行的任務(wù)。對(duì)于人 類飛行員的需要嚴(yán)重限制在許多應(yīng)用中飛行器的成本有效性、可能的操作條件和飛行耐久 性。例如，甚至有經(jīng)驗(yàn)的人類飛行員也不能確保在許多真實(shí)世界操作條件(包括風(fēng)和湍流） 中安全和高效控制。
[0055] 本發(fā)明的特定實(shí)施例的再其它技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以允許它根據(jù)各種情境中各種應(yīng)用的 特定需要而被調(diào)整。示例性應(yīng)用包括：社區(qū)的業(yè)余愛(ài)好者平臺(tái)，諸如WY遙控?zé)o人駕駛飛 機(jī)（Drone);主動(dòng)研宄飛行平臺(tái)或使用它們作為他們的課程的部分的群組的研宄平臺(tái)；具有 各種要求的軍事用途，各種要求諸如是生存能力、能源自主性、可檢測(cè)性、或在極端條件(天 氣、照明條件、污染）下的操作；玩具，諸如小飛行器；包括根據(jù)音樂(lè)和燈光設(shè)置的編舞的舞 臺(tái)表演或要求與劇場(chǎng)演員進(jìn)行交互的劇場(chǎng)表演；類似于風(fēng)箏用途的休閑用途；工業(yè)或公共 服務(wù)應(yīng)用（例如對(duì)工業(yè)場(chǎng)所的監(jiān)督和監(jiān)視、攝影測(cè)繪、調(diào)查）；專業(yè)空中攝影或電影攝影；或 者民用基礎(chǔ)設(shè)施的檢查和監(jiān)視，其可能要求危險(xiǎn)或重復(fù)的任務(wù)。具體來(lái)說(shuō)，特定技術(shù)優(yōu)勢(shì)允 許本發(fā)明被裝備有各式各樣的傳感器。例如，紅外傳感器允許實(shí)施例檢測(cè)果園中干燥土地 的小塊地或用于作物監(jiān)視。
[0056] 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)那些附圖、描述和權(quán)利要求，本發(fā)明的其它技術(shù)優(yōu) 勢(shì)將是容易地顯而易見(jiàn)的。此外，雖然特定優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在上面列舉了，但是各種實(shí)施例可以包 括所列舉優(yōu)勢(shì)中的所有、一些或完全沒(méi)有。
【附圖說(shuō)明】
[0057] 僅通過(guò)示例的方式參考附圖描述了本發(fā)明，附圖圖示本發(fā)明的示例性實(shí)施例： 圖1示出用戶使用繩控制飛行攝像機(jī)的第一實(shí)施例； 圖2示出示例性控制方法的框圖； 圖3示出飛行模塊及其各部分的框圖； 圖4示出用于解釋使用飛行攝像機(jī)的過(guò)程的流程圖； 圖5示出用于解釋通過(guò)使用繩與飛行攝像機(jī)進(jìn)行用戶交互的框圖； 圖6示出飛行攝像機(jī)的另一實(shí)施例，其在相反旋轉(zhuǎn)螺旋槳配置和立體攝像機(jī)設(shè)置周圍 具有安全護(hù)罩。
【具體實(shí)施方式】
[0058] 為了促進(jìn)對(duì)本發(fā)明的理解，它在后面被特別參考一系列特定示例性實(shí)施例來(lái)描 述。然而，將被意識(shí)到的是，構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的原理不限于這些特定實(shí)施例。相反地，這些 原理可以與許多系統(tǒng)組合以便使用機(jī)械設(shè)備定位飛翔主體、穩(wěn)定飛翔主體、與飛翔主體交 互和控制飛翔主體。
[0059] 此外，本發(fā)明的各種特征在其針對(duì)飛行攝像機(jī)和針對(duì)空中成像的樣本應(yīng)用的實(shí)施 方式的情境中不時(shí)被描述。這些特征同樣可適用于其它類型的飛翔主體、其它傳感器和其 它應(yīng)用。因此，后面描述的實(shí)施方式的特定方面決不應(yīng)當(dāng)被視為把本發(fā)明的適用性限制到 這些飛翔主體、這些傳感器或任何特定應(yīng)用。
[0060] 概述和典型使用模式 圖1示出本文描述的本發(fā)明的典型使用場(chǎng)景的示例。用戶108持有機(jī)械設(shè)備的用戶 端(在這里是簡(jiǎn)單繩組件，由單條繩106構(gòu)成)。繩106連接到飛翔主體(在這里是飛行攝像 機(jī)102)，飛翔主體使用典型的直升機(jī)配置來(lái)升高并且穩(wěn)定自身：推進(jìn)/穩(wěn)定系統(tǒng)104,包括 用于升高和橫向穩(wěn)定的主要、裝備旋轉(zhuǎn)斜盤的旋轉(zhuǎn)翼和用于偏轉(zhuǎn)穩(wěn)定的小的輔助尾部螺旋 槳。
[0061] 繩106使得飛行攝像機(jī)102相對(duì)于參考點(diǎn)126 (在這里接近用戶108)執(zhí)行精確定 位和穩(wěn)定。此外，繩106使得用戶108能夠與飛行攝像機(jī)102通信（并且反之亦然)。這樣 的用戶交互可以例如包括把繩拉到期望的方向上。這個(gè)交互可以通過(guò)例如使用安裝在飛行 攝像機(jī)102上并且附接到繩106的方向力傳感器124以及被附接到飛行攝像機(jī)102的主體 的飛行模塊128 (包括例如感測(cè)單元、評(píng)估單元、存儲(chǔ)器單元或控制單元）來(lái)完成。