云台控制方法和设备、云台以及无人机技术

技术编号:19396498 阅读:33 留言:0更新日期:2018-11-10 04:59
一种云台控制方法和设备、云台以及无人机,可以实现对云台的灵活设置,以及在此基础上,不增加用户对云台控制的难度。该云台控制方法(300)包括:获取对云台(100,610)的运动进行控制的第一指令;获取该云台(100,610)自身的第一姿态数据;获取该云台(100,610)所连接的无人机(200,600)的第二姿态数据;基于该第一姿态数据以及该第二姿态数据,调整该第一指令中的控制方向,以获取对该云台(100,610)进行控制的第二指令;利用该第二指令,对该云台(100,610)的运动进行控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】云台控制方法和设备、云台以及无人机版权申明本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或者该专利披露。
本申请实施例涉及控制领域,并且更具体地,涉及一种云台控制方法和设备、云台以及无人机。
技术介绍
随着飞行技术的发展,飞行器,例如,UAV(UnmannedAerialVehicle,无人飞行器),也称为无人机,已经从军用发展到越来越广泛的民用,例如,UAV植物保护、UAV航空拍摄、UAV森林火警监控等等,而民用化也是UAV未来发展的趋势。云台可以设置在飞行器的下部,云台上可以搭载负载,用于负载的固定,随意调节负载的姿态(例如,改变负载的高度、倾角和/或方向),或者用于负载稳定保持在确定的姿态上。例如,在负载为拍摄设备时,其搭载在云台上可以实现稳定、流畅且多角度拍摄。但是云台设置在飞行器的下部,限制了负载的功能。因此,如何实现对云台的灵活设置,以及在此基础上,不增加用户对云台控制的难度,是一项亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种云台控制方法和设备、云台以及无人机,可以实现对云台的灵活设置,以及在此基础上,不增加用户对云台控制的难度。一方面,提供了一种云台控制方法,包括:获取对云台的运动进行控制的第一指令;获取该云台自身的第一姿态数据;获取该云台所连接的无人机的第二姿态数据;基于该第一姿态数据以及该第二姿态数据,调整该第一指令中的控制方向,以获取对该云台进行控制的第二指令;利用该第二指令,对该云台的运动进行控制。另一方面,提供了一种控制设备,包括:获取单元、调整单元和控制单元;该获取单元用于:获取对云台的运动进行控制的第一指令;获取该云台自身的第一姿态数据;获取该云台所连接的无人机的第二姿态数据;该调整单元用于:基于该第一姿态数据以及该第二姿态数据,调整该第一指令中的控制方向,以获取对该云台进行控制的第二指令;该控制单元用于:利用该第二指令,对该云台的运动进行控制。另一方面,提供了一种云台,包括处理器、转轴机构以及用于带动该转轴机构运动的电机,以及第一传感器;该第一传感器用于获取该云台自身的第一姿态数据;该处理器用于获取对云台的运动进行控制的第一指令;从该第一传感器获取该第一姿态数据;获取该云台所连接的无人机的第二姿态数据;并基于该第一姿态数据以及该第二姿态数据,调整该第一指令中的控制方向,以获取对该云台进行控制的第二指令;利用该第二指令,控制该电机的运动;该电机基于该处理器的控制进行运动,并带动该转轴机构的运动。另一方面,提供了一种存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得该计算机执行以下方法:获取对云台的运动进行控制的第一指令;获取该云台自身的第一姿态数据;获取该云台所连接的无人机的第二姿态数据;基于该第一姿态数据以及该第二姿态数据,调整该第一指令中的控制方向,以获取对该云台进行控制的第二指令;利用该第二指令,对该云台的运动进行控制。另一方面,提供了一种无人机,包括:通信系统、飞控系统、动力系统、包括第二传感器的传感系统和云台;所述通信系统用于获取对所述无人机的运动进行控制的指令;所述飞控系统用于基于所述通信系统获取的指令,向所述动力系统输出驱动信号;所述动力系统用于基于所述飞控系统输出的驱动信号,驱动所述无人机的运动;所述第二传感器用于获取所述无人机的姿态数据;所述云台包括处理器、转轴机构以及用于带动所述转轴机构运动的电机,以及第一传感器;所述第一传感器用于获取所述云台自身的第一姿态数据;所述处理器用于获取对云台的运动进行控制的第一指令;从所述第一传感器获取所述第一姿态数据;从所述第二传感器获取第二姿态数据;并基于所述第一姿态数据以及所述第二姿态数据,调整所述第一指令中的控制方向,以获取对所述云台进行控制的第二指令;利用所述第二指令,控制所述电机的运动;所述电机基于所述处理器的控制进行运动,并带动所述转轴机构的运动。因此,在本申请实施例中,由于可以根据无人机的姿态数据和云台的姿态数据对控制云台的运动的指令中的控制方向进行调整,可以实现将云台设置在无人机的不同的位置时,可以根据位置自动更改指令中的控制方向,即自动切换控制策略,无需用户手动设定,可以尽量减少用户对云台转动的控制的麻烦度以及尽量避免用户所造成的控制出错的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本申请实施例的云台的示意性结构图。图2是根据本申请实施例的云台在无人机上的设置方式的示意性图。图3是根据本申请实施例的云台在无人机上的设置方式的示意性图。图4是根据本申请实施例的云台控制方法的示意性流程图。图5a-5d是根据本申请实施例的无人机和云台的相对姿态的示意性图。图6是根据本申请实施例的无人机的体坐标系和云台的体坐标系的示意性图。图7是根据本申请实施例的无人机的体坐标系和云台的体坐标系的示意性图。图8是根据本申请实施例的控制设备的示意性框图。图9是根据本申请实施例的无人机的示意性结构图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。需要说明的是,本申请实施例中当一组件与另一组件“固定连接”或“连接”,或者,一组件“固定于”另一组件时,它可以直接在另一组件上,或者也可以存在居中的组件。除非另有说明,本申请实施例所使用的所有技术和科学术语与本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本申请中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本申请的范围。本申请所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任意的和所有的组合。云台上可以承载负载(例如,拍摄设备),用于负载的固定,改变负载的高度、倾角和/或方向,或者用于负载稳定保持在确定的姿态上。本申请实施例的云台可以设置于可移动设备上,例如,设置于无人机或机动车上等。本申请实施例的云台也可以用于承载非拍摄设备的其它设备,例如,分光仪或雷达的微波天线等。本申请实施例的云台也可以是具有其它的名字,例如,负载支持架等,本申请实施例对此不作具体限定。图1是根据本申请实施例的云台100的示意性图。如图1所示,该云台100可以包括基座110,负载支架140以及偏航轴(yaw)机构122,横滚轴(Roll)机构124和俯仰轴(pitch)机构126,以及航向轴电机132,横滚轴电机134和俯仰轴电机136,其中,航向轴电机132安装于所述基座110用于带动转轴机构122的转动,所述横滚轴电机134安装于所述横滚轴机构124用于带动转轴机构124的转动,所述俯仰轴电机136安装于所述横滚轴机构124用于带动转轴机构126的转动。应理解,云台也可以只包括一个或两个转轴机构。另外,虽然图1中所示,偏航轴机构连接于横滚轴机构的一端,横滚轴机构的另一端本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种云台控制方法,其特征在于,包括:获取对云台的运动进行控制的第一指令;获取所述云台自身的第一姿态数据;获取所述云台所连接的无人机的第二姿态数据;基于所述第一姿态数据以及所述第二姿态数据,调整所述第一指令中的控制方向,以获取对所述云台进行控制的第二指令;利用所述第二指令,对所述云台的运动进行控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种云台控制方法,其特征在于,包括:获取对云台的运动进行控制的第一指令;获取所述云台自身的第一姿态数据;获取所述云台所连接的无人机的第二姿态数据;基于所述第一姿态数据以及所述第二姿态数据,调整所述第一指令中的控制方向,以获取对所述云台进行控制的第二指令;利用所述第二指令,对所述云台的运动进行控制。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述云台自身的第一姿态数据,包括:通过设置在所述云台上的第一传感器,获取所述第一姿态数据。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一传感器是加速度计或陀螺仪中的至少一种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取所述云台所连接的无人机的第二姿态数据,包括:通过设置在所述无人机上的第二传感器,获取所述第二姿态数据。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第二传感器是加速度计或陀螺仪中的至少一种。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一姿态数据,以及所述第二姿态数据,调整所述第一指令中的控制方向,以获取所述第二指令,包括:基于所述第一姿态数据,以及所述第二姿态数据,获取调整矩阵;利用所述调整矩阵,调整所述第一指令中的控制方向,以获取所述第二指令。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一姿态数据用于表征所述云台的体坐标系的方向,所述第二姿态数据用于表征所述无人机的体坐标系的方向。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一指令是所述无人机的体坐标系下的指令;所述基于所述第一姿态数据,以及所述第二姿态数据,调整所述第一指令中的控制方向,以获取所述第二指令,包括:基于所述无人机的体坐标系的方向,以及所述云台的体坐标系的方向,将所述第一指令中的控制方向,调整为在所述云台的体坐标系下的控制方向,以获取所述第二指令。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基于所述无人机的体坐标系的方向,以及所述云台的体坐标系的方向,将所述第一指令中的控制方向,调整为在所述云台的体坐标系下的控制方向,以获取所述第二指令,包括:在所述无人机的体坐标系与所述云台的体坐标系在至少一个方向相反时,在所述至少一个方向,对所述将所述第一指令中的控制方向取反,以获取所述第二指令。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取用户输入的对云台进行控制的第一指令,包括:获取用户输入的多个指令;对所述多个指令进行合成,以获取所述第一指令。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述多个指令包括通过终端设备输入的指令和/或通过软件开发工具包SDK写入的指令。12.一种控制设备,其特征在于,包括用于执行根据权利要求1至11中任一项所述的模块。13.一种存储介质,其特征在于,包括指令,当其在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。14.一种云台,其特征在于,包括处理器、转轴机构以及用于带动所述转轴机构运动的电机,以及第一传感器;所述第一传感器用于获取所述云台自身的第一姿态数据;所述处理器用于获取对云台的运动进行控制的第一指令;从所述第一传感器获取所述第一姿态数据;获取所述云台所连接的无人机的第二姿态数据;并基于所述第一姿态数据以及所述第二姿态数据,调整所述第一指令中的控制方向,以获取对所述云台进行控制的第二指令;利用所述第二指令,控制所述电机的运动;所述电机基于所述处理器的控制进行运动,并带动所述转轴机构的运动。15.根据权利要求14所述的云台,其特征在于,所述第一传感器是加速度计或陀螺仪。16.根据权利要求14或15所述的云台,其特征在于,所述处理器进一步用于:通过设置在所述无人机上的第二传感器,获取所述第二姿态数据。17.根据权利要求16所述的云台,其特征在于,所述第二传感器是加速度计或陀螺仪。18.根据权利要求14至17...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘帅王映知王振动
申请(专利权)人:深圳市大疆创新科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1