体感遥控器和遥控系统的制作方法

1.本实用新型涉及体感遥控技术领域，特别涉及一种体感遥控器和遥控系统。


背景技术：

2.目前，体感遥控器被广泛地用于遥控飞机、遥控车等航模控制、教育机器人、对战机器人的运动和射击控制、多轴云台运动控制和视觉传感器/vr设备设置和拍照控制等。
3.在相关技术中，体感遥控器的控制设备通常使用惯性传感器(imu)，由于imu对温度敏感，同时有累积偏差，在精度上达不到足够的角分辨率精度，使得体感遥控器的控制精度较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的实施方式提供了一种体感遥控器和遥控系统。
5.本实用新型实施方式提供的一种体感遥控器，用于控制可移动物体，所述体感遥控器包括：
6.主体；
7.惯性传感器，所述惯性传感器安装于所述主体；
8.视觉传感器，所述视觉传感器安装于所述主体；和
9.控制器，所述控制器安装于所述主体，所述控制器分别电连接所述惯性传感器和所述视觉传感器，所述控制器用于根据所述惯性传感器的输出数据和所述视觉传感器的输出数据发出控制指令，以使得所述可移动物体的运动状态和/或所述可移动物体的姿态能够基于所述体感遥控器的姿态而变化，其中，所述体感遥控器与所述可移动物体无线连接。
10.上述体感遥控器中，利用视觉传感器和惯性传感器的输出数据来发出控制指令，相对于利用单一传感器的测量数据，这样体感遥控器可获得精度更高的姿态估计，有利于对控制精度的提高。
11.在某些实施方式中，所述主体包括：
12.握持部；和
13.延伸部，所述延伸部连接在所述握持部的顶部，所述视觉传感器安装在所述握持部或所述延伸部。
14.在某些实施方式中，所述视觉传感器安装在所述握持部远离所述延伸部的一端。
15.在某些实施方式中，所述视觉传感器安装于所述握持部的周向侧面，且在所述握持部被握持时背离用户。
16.在某些实施方式中，所述视觉传感器安装在所述延伸部远离所述握持部的一端。
17.在某些实施方式中，所述视觉传感器安装在所述延伸部前侧。
18.在某些实施方式中，所述延伸部设有操作件，所述操作件与所述控制器电连接，所述操作件用于供用户握持所述握持部的同时能够用拇指进行操控，以控制所述可移动物体和/或所述可移动物体搭载的载体。
19.在某些实施方式中，所述主体还包括：
20.连接部，连接所述握持部和所述延伸部，以使得所述体感遥控器呈框形结构，所述视觉传感器安装在所述握持部、所述延伸部和所述连接部的其中一个。
21.在某些实施方式中，所述视觉传感器安装在所述连接部的背离所述握持部以及所述延伸部的一侧。
22.在某些实施方式中，所述连接部包括与所述握持部连接的第一段、与所述延伸部连接的第二段、以及连接于所述第一段与所述第二段之间的第三段；
23.其中，所述第三段的长度延伸方向分别与所述第一段的长度延伸方向、所述第二段的长度延伸方向交叉，所述视觉传感器安装在所述第三段。
24.在某些实施方式中，所述握持部与所述延伸部的连接处设有控制部，所述控制部用于供用户握持所述握持部的同时能够用除拇指以外的手指进行操控，以控制所述可移动物体和/或所述可移动物体搭载的载体。
25.在某些实施方式中，所述握持部与所述延伸部之间形成预定夹角。
26.在某些实施方式中，所述视觉传感器包括鱼眼视觉传感器、单目视觉传感器、双目视觉传感器和深度视觉传感器中的至少一种。
27.在某些实施方式中，所述深度视觉传感器包括可见光视觉传感器和测距视觉传感器，所述可见光视觉传感器用于采集可见光，所述测距视觉传感器用于发射红外光或激光。
28.在某些实施方式中，所述体感遥控器还包括：
29.检测模块，所述检测模块安装于所述主体，用于检测所述体感遥控器所处环境的环境信息；
30.输出切换器，所述输出切换器安装于所述主体，用于：在所述环境信息满足预设条件的情况下，允许将所述惯性传感器的输出数据和所述可见光视觉传感器的输出数据传输至所述控制器，并使得所述控制器根据所述惯性传感器的输出数据和所述可见光视觉传感器的输出数据发出所述控制指令；在所述环境信息不满足所述预设条件的情况下，允许将所述惯性传感器的输出数据和所述测距视觉传感器的输出数据传输至所述控制器，并使得所述控制器根据所述惯性传感器的输出数据和所述测距视觉传感器的输出数据发出所述控制指令。
31.在某些实施方式中，所述测距视觉传感器包括飞行时间视觉传感器。
32.在某些实施方式中，所述体感遥控器还包括：
33.检测模块，所述检测模块安装于所述主体，用于检测所述体感遥控器所处环境的环境信息；
34.输出切换器，所述输出切换器安装于所述主体，用于：在所述环境信息满足预设条件的情况下，允许将所述惯性传感器的输出数据和所述视觉传感器的输出数据传输至所述控制器，并使得所述控制器根据所述惯性传感器的输出数据和所述视觉传感器的输出数据发出所述控制指令；在所述环境信息不满足所述预设条件的情况下，允许将所述惯性传感器的输出数据传输至所述控制器，并使得所述控制器根据所述惯性传感器的输出数据发出所述控制指令。
35.在某些实施方式中，所述体感遥控器还包括安装在所述主体上的指南针，所述输出切换器还用于：
36.在所述环境信息不满足所述预设条件的情况下，允许将所述惯性传感器的输出数据和所述指南针的输出数据传输至所述控制器，并使得所述控制器根据所述惯性传感器的输出数据和所述指南针的输出数据发出所述控制指令。
37.在某些实施方式中，所述预设条件包括：
38.所述环境信息中的环境光强大于光强阈值和所述环境信息中的环境纹理大于纹理阈值。
39.在某些实施方式中，所述操作件包括第一操作件，在所述第一操作件以第一方式触发的情况下，所述控制器还用于关闭所述体感遥控器的体感控制功能，所述体感遥控器的体感控制功能用于控制所述可移动物体的运动状态和/或所述可移动物体的姿态；
40.在所述第一操作件以第二方式触发的情况下，所述控制器还用于更新所述体感遥控器的零位姿态，并启动所述体感遥控器的体感控制功能，以基于更新后的零位姿态控制所述可移动物体的运动状态和/或所述可移动物体的姿态。
41.在某些实施方式中，在所述第一操作件以第一方式触发的情况下，所述控制器还用于控制所述可移动物体处于悬停状态。
42.在某些实施方式中，更新后的零位姿态为所述第一操作件以第二方式触发时所述体感遥控器所处的姿态。
43.在某些实施方式中，所述操作件包括第二操作件，在所述第二操作件以第三方式触发使得所述可移动物体进入预设模式的情况下，所述控制器还用于关闭所述体感遥控器的体感控制功能，所述体感遥控器的体感控制功能用于控制所述可移动物体的运动状态和/或所述可移动物体的姿态。
44.在某些实施方式中，所述可移动物体包括无人机，所述预设模式包括所述无人机的返航模式。
45.本实用新型实施方式提供的一种遥控系统，包括可移动物体和上述任一实施方式所述的体感遥控器，所述体感遥控器与所述可移动物体通信。
46.上述遥控系统中，利用视觉传感器和惯性传感器的输出数据来发出控制指令，相对于利用单一传感器的测量数据，这样体感遥控器可获得精度更高的姿态估计，有利于对控制精度的提高。
47.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
48.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
49.图1是本实用新型实施方式的遥控系统的结构示意图；
50.图2-图6是本实用新型实施方式的体感遥控器的部分结构示意图；
51.图7-图8是本实用新型实施方式的体感遥控器的模块示意图；
52.图9是本实用新型实施方式的体感遥控器的一侧面的结构示意图。
53.主要元件符号说明：
54.体感遥控器100、可移动物体200、载体201、遥控系统300；
55.主体110、握持部111、延伸部113、操作件115、第一操作件1151、第二操作件1153、控制部117、连接部121、第一段122、第二段123、第三段124、惯性传感器130、视觉传感器150、控制器170、检测模块180、输出切换器190、指南针191。
具体实施方式
56.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
57.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
58.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
59.在本实用新型的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
60.请参考图1和图2，本实用新型实施方式提供的一种体感遥控器100，用于控制可移动物体200。体感遥控器100包括主体110、惯性传感器130、视觉传感器150和控制器170。惯性传感器130安装于主体110。视觉传感器150安装于主体110。控制器170安装在主体110。控制器170分别电连接惯性传感器130和视觉传感器150。控制器170用于根据惯性传感器130的输出数据和视觉传感器150的输出数据发出控制指令，以使得可移动物体200的运动状态和/或可移动物体200的姿态能够基于体感遥控器100的姿态而变化，其中，体感遥控器100与可移动物体200无线连接。
61.其中，惯性传感器130的输出数据和视觉传感器150的输出数据可以传输至控制器170，控制器170在获取到惯性传感器130的输出数据和视觉传感器150的输出数据后，可以利用vio(visual odometry，视觉惯性里程计)算法确定体感遥控器100的姿态，从而可以基于体感遥控器100的姿态发出控制指令。可以理解，体感遥控器100的姿态的估计还可以进一步融合其它传感器的数据。
62.上述体感遥控器100中，利用视觉传感器150和惯性传感器130的输出数据来发出控制指令，相对于利用单一传感器的测量数据，这样体感遥控器100可获得精度更高的姿态估计，有利于对控制精度的提高。
63.具体地，惯性传感器130可以设于主体110的内部，或主体110上，或与主体110可拆卸连接。惯性传感器130可用于对主体110的姿态进行估计，在一个实施方式中，惯性传感器130可包括imu(inertial measurement unit，惯性测量单元)。可以理解，在实际情况中，惯性传感器130可将主体110的惯性方向、惯性大小和当前方位进行结合，从而可对可移动物体200的姿态进行感知。在确定体感遥控器100的零位姿态的情况下，即可根据体感遥控器100的零位姿态来确定可移动物体200的对应位置(即中位)，并可通过改变体感遥控器100的位姿来对应改变可移动物体200的姿态可移动物体200的运动状态。
64.在一个实施方式中，控制指令用于表征基于体感遥控器100的姿态控制可移动物体200的姿态。示例性的，可通过控制体感遥控器100分别沿横滚轴、偏航轴和俯仰轴进行转动，具体地，控制体感遥控器100沿横滚轴来回转动，可使得可移动物体200相应地沿横滚轴来回转动，控制体感遥控器100沿偏航轴来回转动，可使得可移动物体200相应地沿偏航轴来回转动，控制体感遥控器100沿俯仰轴来回转动，可使得可移动物体200相应地沿俯仰轴来回转动。
65.在一个实施方式中，控制指令用于表征基于体感遥控器100的姿态控制可移动物体200的运动状态，运动状态包括运动方向和/或运动速度。
66.示例性的，运动状态包括运动方向，可通过控制体感遥控器100分别沿偏航轴和俯仰轴进行转动，具体地，控制体感遥控器100沿偏航轴来回转动，可使得可移动物体200相应地左移或右移，控制体感遥控器100沿俯仰轴来回转动，可使得可移动物体200相应地上升或下降。当然，还可以通过体感遥控器100的转弯实现可移动物体200的转弯，体感遥控器100的前移或后移实现可移动物体的前进或后退。其中，在可移动物体200为无人机时，若该无人机处于机头模式下，且机头朝向用户时，体感遥控器100的前移或后移，将实现无人机沿机头方向的后退或前进，以避免操作不当发生安全事故。
67.示例性的，运动状态包括运动速度，可通过控制体感遥控器100分别沿俯仰轴进行转动，具体地，控制体感遥控器100沿俯仰轴来回转动，可使得可移动物体200相应地加速或减速。
68.体感遥控器100的零位姿态可以根据体感遥控器100对应于横滚轴、偏航轴和俯仰轴的相对关系进行确定。具体地，在一个实施方式中，在体感遥控器100的零位姿态对应于横滚轴、偏航轴和俯仰轴的相对关系分别为第一关系、第二关系和第三关系的情况下，可确定可移动物体200的中位对应于横滚轴、偏航轴和俯仰轴的相对关系也分别为第一关系、第二关系和第三关系。其中，零位姿态可以根据具体情况进行调整，从而可实现对应调整可移动物体200的中位。第一关系可以包括体感遥控器100相对于横滚轴的角度信息、方位朝向信息，第二关系可以包括体感遥控器100相对于偏航轴的角度信息、方位朝向信息，第三关系可以包括体感遥控器100相对于俯仰轴的角度信息、方位朝向信息。
69.可以理解，在一些实施例中，控制指令也可以用于表征基于体感遥控器100的位置控制可移动物体200的运动状态，其中，体感遥控器100的位置可以通过惯性传感器130，即惯性测量单元中的加速度计的测量数据确定的位移结合当前位置确定。示例性的，可通过控制体感遥控器100上升、下降、左移、右移，具体地，控制体感遥控器100上升，可使得可移动物体200相应地上升，控制体感遥控器100下降，可使得可移动物体200相应地下降，控制体感遥控器100左移，可使得可移动物体200相应地左移，控制体感遥控器100右移，可使得
可移动物体200相应地右移。
70.需要说明的是，在一些实施例中，控制指令还可以用于表征基于体感遥控器100的姿态或位置控制可移动物体200的载体201的运动状态和/或姿态，该载体201可以为诸如云台。具体对应关系可以根据需要设计，此处不做具体限定。其中，控制指令具体用于控制可移动物体200，还是可移动物体200的载体201，可以通过切换控制指令的作用实现，具体切换方式不做限定；或者，控制指令可以包括第一控制指令和第二控制指令，第一控制指令用于控制可移动物体200，第二控制指令用于控制可移动物体200的载体201。
71.由于惯性传感器130容易受到环境因素(如温度等)的影响，基准点会容易产生漂移，即使体感遥控器100重新回复至零位姿态，也可能会导致可移动物体200无法回复至对应的中位位置。而且，惯性传感器130在进行快速移动的过程中也会容易出现精度降低的问题，随着体感遥控器100的使用时间的增加，会相应地增大由于精度问题所导致的偏差。
72.在上述情况下，可通过视觉传感器150对惯性传感器130进行校正，可以对可移动物体200的中位进行初始化以消除基准点的漂移问题，并可弥补惯性传感器130的测角精度问题。也就是说，可以通过对惯性传感器130的输出数据和视觉传感器150的输出数据进行融合。其中，在一些实施方式中，体感遥控器100可以通过扳机、滚轮、按键、触摸屏等方式来实现中位的初始化。
73.其中，视觉传感器150可设于主体110的表面，或凸出于主体110的表面，或内陷于所述主体110的表面，但主体110不对视觉传感器150的感测范围造成遮挡，以影响视觉传感器150的感测功能。
74.其中，视觉传感器150也可提高对方位进行确认的精度，在一些实施方式中，体感遥控器100可包括指南针，在指南针用于对方位状态进行确定的情况下，通过视觉传感器150提高指南针的精度，可避免指南针在可移动物体200进行移动的过程中容易受到干扰的问题。
75.请参考图2和图3，在某些实施方式中，主体110包括握持部111和延伸部113。延伸部113连接在握持部111的顶部。视觉传感器150安装在握持部111。如此，可方便用户对主体110进行手持，以及对视觉传感器150的设置。
76.可以理解，握持部111可方便用户进行手持控制。具体地，请结合图2，在某些实施方式中，视觉传感器150安装在握持部111远离延伸部113的一端，在用户对握持部111进行握持的情况下，视觉传感器150则会朝向地面，从而可方便视觉传感器150确定预设距离内的参照物。而且，用户的手部也不会对视觉传感器150造成遮挡，提升了视觉传感器150的控制精度。
77.另外，在某些实施方式中，视觉传感器150安装于握持部111的周向侧面，且在握持部111被握持时背离用户。具体地，视觉传感器150安装在周向侧面的具体位置，可与握持部111的底部相距预设距离的部位，预设距离可以根据具体情况进行确定，在一个实施方式中，在用户对握持部111进行握持的情况下，用户的手掌不会接触到握持部111的周向侧面安装视觉传感器150的部位。在图示的实施方式中，视觉传感器150在握持部111的周向侧面朝向第一方向设置，从而可使得视觉传感器150在握持部111被握持时沿第一方向背离用户，从而可避免视觉传感器150被阻挡而无法对参照物进行确定。
78.请结合图3，在某些实施方式中，视觉传感器150安装在延伸部113远离握持部111
的一端，在用户对握持部111进行握持的情况下，视觉传感器150的视觉范围没遮挡，从而可方便视觉传感器150确定预设距离内的参照物。
79.另外，在某些实施方式中，视觉传感器150安装在延伸部113前侧。具体地，在用户对握持部111进行握持的情况下，视觉传感器150朝向体感遥控器100的前侧(如图3所示)，用户会处于延伸部113的后侧(相对于前侧而言)，从而可使得视觉传感器150在握持部111被握持时背离用户，从而可避免视觉传感器150被阻挡而无法对参照物进行确定。
80.另外，在某些实施方式中，视觉传感器150可以通过螺纹连接、卡扣连接、滑槽连接、粘合连接、过盈连接、焊接等的方式安装在握持部111或延伸部113。
81.请参考图1-图3，在某些实施方式中，延伸部113设有操作件115。操作件115与控制器170电连接。操作件115用于供用户握持握持部111的同时能够用拇指进行操控，以控制可移动物体200或可移动物体200搭载的载体201。如此，可方便对可移动物体200和可移动物体200搭载的载体201中的至少一个进行控制，如姿态调整、模式切换。
82.具体地，在一些实施方式中，操作件115包括刹车键，通过对刹车键的控制，可关闭对可移动物体200进行姿态控制的功能，以使得可移动物体200的零位姿态可以进行重新确定，有利于解决体感遥控器100在操控时产生的基准点漂移问题。另外，也可方便用户根据具体情况进行暂停控制(如人员的接替操作、较长时间的操作使得用户需要进行休息)，避免无法停止体感遥控器100对可移动物体200进行操控的意外状况。
83.另外，体感遥控器100可对当前的姿态进行检测，以确定体感遥控器100是否处于零位姿态。具体地，在这样的一些实施方式中，在用户操控体感遥控器100以调整体感遥控器100相对于横滚轴、偏航轴和俯仰轴的对应关系的情况下，若体感遥控器100检测到自身相对于横滚轴的对应关系为第一关系、相对于偏航轴的对应关系为第二关系、相对于俯仰轴的对应关系为第三关系，则可确定体感遥控器100当前具备进入零位姿态的条件。体感遥控器100可通过维持上述对应关系预设的时长来进入零位姿态，也可通过用户在以所述对应关系对体感遥控器100进行控制以使得体感遥控器100进入零位姿态。在一个实施方式中，体感遥控器100在未进入零位姿态的情况下，可发出提示信息，以向用户提示按照上述对应关系来调整体感遥控器100的姿态。
84.请结合图1，在这样的一些实施方式中，可移动物体200为无人机，可以理解，通过惯性传感器130和视觉传感器150，可对体感遥控器100的当前姿态进行估计，通过对操作件115进行操控，可以对体感遥控器100的零位姿态进行调整，从而可以基于新的零位姿态对无人机的姿态和/或运动状态进行控制。
85.当然，惯性传感器130和视觉传感器150也可用于基于新的零位姿态对搭载在无人机上的载体201的姿态和/或运动状态进行调整。具体地，在这样的一些实施方式中，载体201为拍摄设备，通过操作件115来调整体感遥控器100的零位姿态，从而可以基于新的行为姿态对拍摄设备的姿态和/或运动状态进行调整。
86.在其它的实施方式中，可移动物体200还可以为机器人、遥控车、云台，载体201可以为射击装置、云台轴组件、相机，并且，可以理解，其它实施方式中的可移动物体200或其搭载的载体201也可根据上述实施方式的具体原理来实现相应的姿态调整。
87.另外，请再结合图2和图4，在图2所示的实施方式中，操作件115沿顶部方向设置在延伸部的顶部。在图4所示的实施方式中，延伸部113包括斜面116，斜面116沿斜面方向与顶
部方向形成有夹角，操作件115沿斜面116设置在延伸部113上且靠近握持部111的位置，从而可方便用户在对握持部111进行握持的情况下，通过拇指对操作件115的操作。
88.在其它的实施方式中，操作件115包括但不限于扳机、滚轮、按键、触摸屏，以及这些根据示例可以得到的任一组合。操作件115在延伸部113上的具体位置可以根据具体情况进行调整，也可通过实际测试进行标定。
89.请参考图5，在某些实施方式中，主体110还包括连接部121。连接部121连接握持部111和延伸部113，以使得体感遥控器100呈框形结构，视觉传感器150安装在握持部111。
90.另外，请结合图2和图3，在其它的实施方式中，视觉传感器150还可以安装在延伸部113或连接部121。
91.如此，可增加主体110的结构可靠性，以及方便根据不同的应用情况来选择视觉传感器150的安装位置。
92.可以理解，在连接部121连接握持部111和延伸部113以形成框型结构的情况下(如图5所示)，可使得握持部111、延伸部113和连接部121之间可以相互抵消受到的冲击力，避免受力过大而使得内部结构受到损坏，有利于增加主体110结构的可靠性。而且，根据不同的实际情况下，可选择性地将视觉传感器150安装在握持部111、延伸部113和连接部121的任意一个，从而可方便视觉传感器150对周围环境中参照物的确定。
93.请参考图5，在某些实施方式中，视觉传感器150安装在连接部121的背离握持部111以及延伸部113的一侧。
94.如此，可使得视觉传感器150不容易被用户所遮挡。
95.具体地，请参考图5，在某些实施方式中，连接部121包括第一段122、第二段123和第三段124。其中，第一段122与握持部111连接，第二段123与延伸部113连接，第三段124连接于第一段122与第二段123之间。第三段124的长度延伸方向分别与第一段122的长度延伸方向、第二段123的长度延伸方向交叉。视觉传感器150安装在第三段124。
96.可以理解，通过使得第三段124沿长度延伸的方向与第一段122沿长度延伸的方向交叉，以及使得第三段124沿长度延伸的方向与第二段123沿长度延伸的方向交叉，使得第一段122、第三段124、第二段123、延伸部113和握持部111依次相连并形成框形结构。
97.另外，在图5所示的实施方式中，操作件115沿顶部方向设置在延伸部的顶部。请结合图6，在其它的实施方式中，延伸部113可设置有斜面116，斜面116沿斜面方向与顶部方向形成有夹角，操作件115沿斜面116设置在延伸部113上且靠近握持部111的位置，从而可方便用户在对握持部111进行握持的情况下，通过拇指对操作件115的操作。
98.在某些实施方式中，握持部111与延伸部113的连接处设有控制部117。控制部117用于供用户握持握持部111的同时能够用除拇指以外的手指进行操控，以控制可移动物体200。
99.具体地，在一些实施方式中，控制部117可以控制可移动物体200沿沿一特定的直线方向进行移动。直线方向可以平行于竖直方向，从而可使得可移动物体200沿竖直方向进行上升和下降。可移动物体200沿该特定的直线方向移动的移动方式可以是平动的，也可以是非平动的。
100.另外，在其它的实施方式中，控制部117包括但不限于扳机、滚轮、按键、触摸屏，以及这些根据示例可以得到的任一组合。具体地，在这样的一个实施方式中，控制部117包括
扳机，控制部117可以控制可移动物体200沿竖直方向进行移动，在扳入扳机的情况下可使得可移动物体200沿竖直方向上升，在扳出扳机的情况下可使得可移动物体200沿竖直方向下降。在扳机扳入的程度越大的情况下，可移动物体200的沿竖直方向上升的速度会变大，在扳机扳出的程度越大的情况下，可移动物体200的沿竖直方向下降的速度会变大。
101.此外，在扳机处于预设的位置(可以进行扳入和扳出的位置)的情况下，则会使得可移动物体200沿竖直方向进行悬停。在这样的一个实施方式中，操作件115包括刹车键，在通过刹车键关闭对可移动物体200进行姿态控制的功能的情况下，可通过将扳机调整(或重新调整)为预设的位置，从而可再次开启对可移动物体200进行姿态控制的功能。
102.控制部117在握持部111与延伸部113的连接处的具体位置可以根据具体情况进行调整，也可通过实际测试进行标定。在一个实施方式中，控制部117可以设置在用户握持握持部111时食指所在的位置，可以理解，在其它的实施方式中，控制部117也可以被配置为多个。
103.另外，在其它的实施方式中，控制部117可以用于对可移动物体200搭载的载体201进行控制，也可以用于对可移动物体200和可移动物体200搭载的载体201进行控制。具体地，在这样的实施方式中，示例性的，对载体201的控制可以是调整载体201的方位朝向，也可以是调整载体201的移动方向。在对可移动物体200和可移动物体200搭载的载体201进行控制的情况下，示例性的，可以是控制可移动物体200和载体201的方位朝向，可以是控制可移动物体200和载体201的移动方向，可以是控制可移动物体200的方位朝向和载体201的移动方向，也可以是控制可移动物体200的移动方向和载体201的方位朝向。
104.在某些实施方式中，握持部111与延伸部113之间形成预定夹角。具体地，预定夹角可以根据具体情况进行确定，也可以通过实际测试进行标定。预定夹角可以是预先设置的，也可以在一个可以确定的角度范围内进行取值。
105.可以理解，根据具体情况中的环境光线和纹理的可辨识程度的不同，视觉传感器150可采用不同类型的传感器结构来获取和确定周围环境中的障碍物。
106.在某些实施方式中，视觉传感器150包括鱼眼视觉传感器、单目视觉传感器、双目视觉传感器和深度视觉传感器中的至少一种。
107.如此，可提供用于获取体感遥控器100姿态的多种组合，具有不同程度的互补作用。
108.具体地，在一些实施方式中，视觉传感器150包括单目视觉传感器。通过单目视觉传感器输出当前环境所对应的光线信息和惯性传感器130输出相应的可移动物体200的惯性信息来进行融合计算，从而可得到准确的姿态估计数据，即体感遥控器100的姿态。融合计算可采用vio算法来实现。
109.另外，在单目视觉传感器结合惯性传感器130的情况下，可使得体感遥控器100具有更小的体积，相应地可减少成本。在其中一个实施方式中，可通过环境状态和特征点检查，在确定环境光线不足和无纹理的情况下，则会退化到通过惯性传感器130输出姿态估计。
110.在另一些实施方式中，视觉传感器150包括鱼眼视觉传感器。由于鱼眼视觉传感器具有广角功能，在通过对鱼眼视觉传感器进行矫正和前处理的情况下，可得到多个方向上的光学图像信息，根据多个方向上的光学图像信息可使得输出数据具有较高的精度，从而
可不需要在多个方向上分别设置视觉传感器150以保证输出数据的精度，以及避免在快速运动的过程中被遮挡的问题，有利于节约成本和降低结构复杂度。
111.在又一些实施方式中，视觉传感器150包括双目视觉传感器。可以理解，双目视觉传感器可以获取深度信息，从而可在姿态估计方面实现更小的偏差，在鲁棒性上也具有良好的改进。具体地，在这样的一个实施方式中，双目视觉传感器包括两个视觉传感器组件，两个视觉传感器组件在主体110上以预设的间距和朝向设置，从而可使得两个视觉传感器组件能够在不同的位置检测同一朝向的环境信息。两个视觉传感器组件在主体110上具体的安装位置可参照上述实施方式中视觉传感器150在主体110上的安装位置的原理，在此不做过多赘述。
112.在某些实施方式中，深度视觉传感器包括可见光视觉传感器和测距视觉传感器，可见光视觉传感器用于采集可见光，测距视觉传感器用于发射激光。
113.如此，可提高在不同光线环境下的适应性。
114.具体地，在当前环境下的光线良好的情况下，则可以通过可见光视觉传感器来采集当前环境中的可见光，从而可通过可见光视觉传感器的输出数据和惯性传感器130的输出数据来实现融合计算。在当前环境下的光线不足的情况下，可通过测距视觉传感器发射和接收激光，从而可对根据接收到的激光来进行测距，并输出相应的光线信息，使得光线信息可以和惯性传感器130输出的惯性信息进行融合计算。在其它的实施方式中，测距视觉传感器也可用于发射红外光，从而可实现与上述实施方式相应的效果。在某些实施方式中，测距视觉传感器包括飞行时间视觉传感器，从而可避免测距视觉传感器受到当前环境中环境光的影响。
115.请参考图7，在某些实施方式中，体感遥控器100还包括检测模块180和输出切换器190。请结合图2和图3，检测模块180安装于主体110并用于检测体感遥控器100所处环境的环境信息。输出切换器190安装于主体110，并用于在环境信息中的环境光强大于光强阈值和环境信息中的环境纹理大于纹理阈值的情况下，允许将惯性传感器130的输出数据和可见光视觉传感器的输出数据传输至控制器170，并使得控制器170对惯性传感器130的输出数据和可见光视觉传感器的输出数据进行融合以获取体感遥控器100的姿态；及用于在环境信息中的环境光强不大于光强阈值或环境信息中的环境纹理不大于纹理阈值的情况下，允许将惯性传感器130的输出数据和测距视觉传感器的输出数据传输至控制器170，并使得控制器170对惯性传感器130的输出数据和测距视觉传感器的输出数据进行融合以获取体感遥控器100的姿态。
116.具体地，在图7所示的实施方式中，检测模块180可通过深度视觉传感器151来确定周围环境的环境信息，环境信息包括环境光强和环境纹理。输出切换器180可接收深度视觉传感器151发出的环境信息和惯性传感器130发出的惯性信息。在环境信息中的环境光强大于光强阈值，或环境信息中的环境纹理大于纹理阈值的情况下，可确定当前环境具有充足光照，从而可使得输出切换器180对控制器170输出可见光视觉传感器发出的环境信息，使得控制器170通过可见光视觉传感器发出的环境信息来执行相应的数据输出；在环境信息中的环境光强小于光强阈值，或环境信息中的环境纹理小于纹理阈值的情况下，可确定当前环境的光照较弱，从而使得输出切换器180对控制器170输出测距视觉传感器发出的环境信息，使得控制器170通过测距视觉传感器发出的环境信息来执行相应的数据输出。另外，
光强阈值和纹理阈值可以是预先设置的，也可以根据具体的使用情况来进行相应调整。
117.如此，可提高视觉传感器150对光线进行检测的准确度。
118.此外，在又一些实施方式中，根据上述实施方式的具体原理，视觉传感器150可以为包括鱼眼视觉传感器和双目视觉传感器，可以为包括单目视觉传感器和双目视觉传感器，可以为包括单目视觉传感器和深度视觉传感器。
119.请参考图8，在某些实施方式中，体感遥控器100还包括检测模块180和输出切换器190。检测模块180安装于主体110，用于检测体感遥控器100所处环境的环境信息。输出切换器190安装于主体110，并用于在环境信息满足预设条件的情况下，允许将惯性传感器130的输出数据和视觉传感器150的输出数据传输至控制器170，并使得控制器170对惯性传感器130的输出数据和视觉传感器150的输出数据进行融合以获取体感遥控器100的姿态；及用于在环境信息不满足预设条件的情况下，允许将惯性传感器130的输出数据传输至控制器170，并使得控制器170处理惯性传感器130的输出数据以获取体感遥控器100的姿态。
120.具体地，输出切换器190可对惯性传感器130的输出数据和视觉传感器150的输出数据进行处理，从而可获取到体感遥控器100所处环境的环境信息。根据环境信息是否满足预设提条件，输出切换器190可向控制器170输出相应的信息(如环境信息)，以使得控制器170执行相应的数据输出。在一个实施方式中，输出切换器190对惯性传感器130的输出数据和视觉传感器150的输出数据进行光强检测、特征点检查和运动检查，从而获取到体感遥控器100所处环境的环境信息。
121.需要指出的是，在这样的实施方式中，在环境信息不满足预设条件的情况下，即可确定当前环境所对应的条件不适合视觉传感器150的光线获取，不利于通过视觉传感器150对惯性传感器130的偏差校正。
122.如此，可避免视觉传感器150不具备工作条件而影响惯性传感器130的工作。
123.请参考图2和图3，在某些实施方式中，体感遥控器100还包括安装在主体110上的指南针191。输出切换器190还用于在环境信息不满足预设条件的情况下，允许将惯性传感器130的输出数据和指南针191的输出数据传输至控制器170，并使得控制器170对惯性传感器130的输出数据和指南针191的输出数据进行融合以获取体感遥控器100的姿态。
124.如此，可避免视觉传感器150不具备工作条件而影响惯性传感器130的工作。
125.可以理解，在上述的实施方式中，预设条件可以包括环境信息中的环境光强大于光强阈值，和/或环境信息中的环境纹理大于纹理阈值。在其它的实施方式中，可根据具体情况来确定相应的预设条件。
126.需要指出的是，在上述的实施方式中，惯性传感器130的输出数据可以包括体感遥控器100的惯性信息、方位信息，视觉传感器150的输出数据可以包括图像信息。
127.请参考图9，在某些实施方式中，操作件115包括第一操作件1151。请结合图1，在第一操作件1151以第一方式触发的情况下，控制器170还用于关闭体感遥控器100的体感控制功能，体感遥控器100的体感控制功能用于控制可移动物体200的运动状态和/或姿态。在第一操作件1151以第二方式触发的情况下，控制器170还用于更新体感遥控器100的零位姿态，并启动体感遥控器100的体感控制功能，以基于更新后的零位姿态控制可移动物体200的运动状态和/或姿态。
128.具体地，在这样的一个实施方式中，通过将第一操作件1151以第一方式触发，可使
得可移动物体200的姿态能够通过体感遥控器100进行控制，实现和体感遥控器100的姿态同步；通过将第一操作件1151以第二方式触发，可对体感遥控器100的零位姿态(对应零位姿态)进行归零重置，从而可消除累积偏差，保证对可移动物体200具有良好的控制精度。
129.另外，零位姿态可以是预先设置的，也可以根据实际情况进行重新设置。
130.如此，可实现体感遥控器100的综合功能。
131.另外，在其它的实施方式中，第一操作件1151可以为滑动开关、拨轮、旋钮、按钮。具体地，在一个实施方式中，第一操作件1151为滑动开关，滑动开关具有多个挡位，第一方式对应滑动开关的其中一个挡位，第二方式对应滑动开关的另外一个挡位，也即：将滑动开关调节至对应的挡位，即可触发该挡位所对应的功能(第一方式或第二方式，或体感遥控器100可以实现的其它功能)。在另一个实施方式中，第一操作件1151为按钮，在按钮被按动一次的情况下，则以第一方式触发，在按钮被按动两次的情况下，则以第二方式触发。
132.请参考图1和图9，在某些实施方式中，在第一操作件1151以第一方式触发的情况下，控制器170还用于控制可移动物体200处于悬停状态。具体地，在一些实际情况中，在第一操作件1151以第一方式触发后，会使得体感遥控器100失去对可移动物体200姿态的控制和调整，将可移动物体200再调整至悬停姿态，从而可快速地通过可移动物体200的当前姿态来确认第一操作件1151是否以第一方式被触发，在视觉上具有直观的感受，而且，也有利于可移动物体200回复至中位(对应体感遥控器100的零位姿态的位置)，在下一次体感遥控器100对可移动物体200进行姿态控制时，即可直接对可移动物体200以中位的姿态进行控制，无需将可移动物体200的当前姿态校准为中位。
133.在某些实施方式中，更新后的零位姿态为第一操作件1151以第二方式触发时体感遥控器100所处的姿态。由于体感遥控器100的姿态可以很容易地进行调整，且可以手动地进行微调，在结合视觉传感器150和惯性传感器130的情况下可具有较高的精确度，如此，可以基于新的零位姿态控制可移动物体200的姿态和/或运动姿态，也可有利于通过体感遥控器100将可移动物体200的姿态快速调整至期望的姿态，方便对可移动物体200的零位姿态的调整。
134.请参考图9，在某些实施方式中，操作件115包括第二操作件1153。在第二操作件1153以第三方式触发使得可移动物体200进入预设模式的情况下，控制器170还用于关闭体感遥控器100的体感控制功能。
135.如此，可方便快速取消体感遥控器100对可移动物体200姿态的控制。
136.具体地，在一些实施方式中，第二操作件1153为模式切换键，预设模式可以为多个，通过对第二操作件1153的控制，可使得可移动物体200在多个不同的预设模式之间进行切换。预设模式可以对应可移动物体200的工作档位，从而可控制可移动物体200在当前预设模式所对应的工作档位进行移动，以实现对可移动物体200的运动模式的改变。
137.具体地，在一个实施方式中，可移动物体200为无人机。无人机的预设运动模式包括第一模式(p挡)、第二模式(s挡)、第三模式(m档)。在通过第二操作件1153将可移动物体200的当前运动模式调整为第一模式的情况下，可使得可移动物体200以第一模式所对应的工作档位进行移动。在通过第二操作件1153将可移动物体200的当前运动模式调整为第二模式的情况下，可使得可移动物体200以第二模式所对应的工作档位进行移动。在通过第二操作件1153将可移动物体200的当前运动模式调整为第三模式的情况下，可使得可移动物
体200以第三模式所对应的工作档位进行移动。在其他实施方式中，可根据可移动物体200的具体类型来确定相应的预设运动模式。
138.其中，在p档下：无人机可以使用gps模块和前视及下视视觉系统以实现飞行器的精准悬停、稳定飞行等功能；gps信号良好时，利用gps可精准定位；gps信号欠佳，光照条件满足视觉系统需求时利用视觉系统定位；开启障碍物减速功能且光照条件满足视觉系统需求时，最大飞行速度14m/s。
139.在s档下：无人机使用gps模块、下视视觉系统实现飞行器精确悬停和飞行；最大水平飞行速度提升至19m/s，最大上升速度提升至15m/s，最大下降速度提升至10m/s；视觉障碍物减速功能自动关闭。
140.在m挡下：无人机不再自动悬停，飞行姿态完全由遥控器杆量控制，最大水平飞行速度提升至27m/s。
141.可以理解，上述模式以及对应的挡位仅为示例性说明，在实际应用中，还可以包括其它模式以及对应的挡位，且模式及其对应的挡位的具体要求可以根据需要进行不同的设计。
142.另外，在其它的实施方式中，第二操作件1153可以为滑动开关、拨轮、旋钮、按钮。
143.在某些实施方式中，可移动物体200包括无人机，预设模式包括无人机的返航模式。在其它的实施方式中，预设模式还可以包括无人机的巡航模式。巡航模式可以为控制无人机按照预设的路线、飞行朝向和飞行速度进行飞行的模式。
144.请参考图1，本实用新型实施方式提供的一种遥控系统300，包括可移动物体200和上述任一实施方式所述的体感遥控器100。体感遥控器100与可移动物体200通信。
145.上述遥控系统300中，利用视觉传感器150和惯性传感器130的输出数据来发出控制指令，相对于利用单一传感器的测量数据，这样体感遥控器可获得精度更高的姿态估计，有利于对控制精度的提高。
146.具体地，在图1所示的实施方式中，可移动物体200为无人机，在通过体感遥控器100对无人机的姿态或运动状态进行控制的情况下，可提高对无人机的操作精度，从而可用于多种应用场景(如地面勘测、抗灾抢险、教育实践、对战模拟)。
147.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
148.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。