[发明专利]基于虚拟现实的仿生扑翼飞行机器人远程控制系统和方法

权利要求书

1.一种基于虚拟现实的仿生扑翼飞行机器人远程控制系统，其特征在于：包括扑翼机和虚拟控制平台，扑翼机设置姿态传感器、飞控板、GPS和无线串口模块A，虚拟控制平台包括无线串口模块B、上位机和遥控器；飞控板上设置姿态传感器和GPS，飞控板和无线串口模块A相连，遥控器控制上位机，上位机与无线串口模块B进行数据传输，无线串口模块A和无线串口模块B进行数据传输；

应用该仿生扑翼飞行机器人远程控制系统的方法，包括步骤如下：

S1：遥控器给虚拟控制平台上位机发送遥控信号，上位机将其编码后通过串口发送给真实扑翼机串口模块，真实扑翼机根据解码出来的控制信号执行飞行动作；

S2：真实扑翼机将姿态和位置信息发回给上位机；

S3：虚拟扑翼机模型根据S2中获得的真实扑翼机的信息以及遥控器遥控信号在虚拟控制平台做出对应完全相同的动作；

S4：根据GPS定位对应加载扑翼机所在环境场景；

S5：观测虚拟控制平台画面，通过遥控器手柄控制扑翼机飞行状态，如果扑翼机继续飞行，则返回S1，如果扑翼机完成飞行任务，则通过遥控手柄控制扑翼机降落；

所述S2中真实扑翼机的姿态信息包括飞行姿态角，位置信息包括水平位置、高度和速度；

所述S4具体过程如下：

(1)遥测数据回传至地面站虚拟控制平台；

(2)地面站虚拟控制平台对回传数据解析处理；

(3)虚拟控制平台的仿真界面定位扑翼机当前位置并加载环境模型同时显示扑翼机姿态，实现扑翼机当前飞行状态重构与环境模型融合；

所述S5中通过遥控器手柄控制的扑翼机飞行状态包括航向左右变化、俯仰角变化、飞行速度高低变化；所述遥控器手柄能够替换为手机、键盘任意一种输入设备；

所述虚拟控制平台为unity3D平台。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的仿生扑翼飞行机器人远程控制系统，其特征在于：所述S2中真实扑翼机的姿态和位置信息通过无线传输模块传输到虚拟控制平台。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的仿生扑翼飞行机器人远程控制系统，其特征在于：所述虚拟控制平台载有物理引擎，能够检测扑翼机与环境物体之间的碰撞，设置刚体组件。