云台的控制方法、云台控制器及云台技术

技术编号:20083534 阅读:30 留言:0更新日期:2019-01-15 03:32
一种云台(20)的控制方法、云台控制器(140)及云台(20),当云台基座(24)以云台基座(24)的俯仰轴为转动轴线进行转动时,通过获取云台基座(24)的偏航姿态,确定云台(20)的目标偏航姿态,并根据确定出的云台(20)的目标偏航姿态,控制云台(20)的实际偏航姿态,使得云台(20)的实际偏航姿态跟随云台基座(24)的偏航姿态而变化,避免云台(20)在高低机位切换的过程中疯转,使得摄像机(14)能够拍摄出稳定的由高到低或由低到高的镜头。

Control method, controller and platform of the platform

A control method of the platform (20), the controller (140) and the platform (20). When the platform base (24) rotates with the pitch axis of the platform base (24), the yaw attitude of the platform (20) is determined by acquiring the yaw attitude of the platform base (24), and the actual yaw attitude of the platform (20) is controlled according to the determined yaw attitude of the platform (20). The actual yaw attitude changes with the yaw attitude of the platform base (24) to avoid the crazy rotation of the platform (20) in the process of switching between high and low positions, so that the camera (14) can shoot stable lenses from high to low or from low to high.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】云台的控制方法、云台控制器及云台
本专利技术实施例涉及无人机领域,尤其涉及一种云台的控制方法、云台控制器及云台。
技术介绍
斯坦尼康作为摄像机稳定器搭载上摄像机后通过重力进行自平衡增稳,在摄影师的精准控制下,可以拍摄出顺滑的视频。斯坦尼康的优势在于对摄影师手上的控制响应较快,特别是偏航方向上的响应,能做到完全同步。斯坦尼康的缺点在于增稳能力有限,设备本身依靠重力增稳,抗扰动能力差,增稳能力跟设备调试的精准度和摄影师的操作关系很大;另外,斯坦尼康在横滚方向上很难控制,画面容易歪斜。手持云台具备电子增稳能力,利用IMU检测出摄像机的姿态,再根据摄像机的目标姿态与实际姿态计算出抖动量,利用电机进行反馈补偿,将计算出来的抖动量消除,达到电控增稳效果。手持云台的优势在于增稳能力强,对微小抖动都能补偿掉,抗外界扰动能力强,增稳能力跟设备调试的精准度和摄影师的操作关系不大,手持云台的横滚方向上容易控制,画面不容易歪斜。手持云台的缺点是响应速度慢、依靠电机进行转动跟随的精准度不高。可见斯坦尼康和手持云台的优缺点互补,如果将手持云台安装在斯坦尼康上,手持云台搭载有摄像机,将会对影视摄影带来极大便利。但是,斯坦尼康和手持云台在实际结合过程中会发现,当斯坦尼康进行高低机位切换的时候,云台会疯转,导致摄像机无法拍摄出稳定的由高到低或由低到高的镜头。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种云台的控制方法、云台控制器及云台,以避免斯坦尼康进行高低机位切换时云台疯转。本专利技术实施例的第一方面是提供一种云台的控制方法,云台基座与云台的偏航轴臂是固定连接的,所述方法包括:当云台基座以所述云台基座的俯仰轴为转动轴线进行转动的过程中,获取云台基座的偏航姿态;根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态;根据所述云台的目标偏航姿态,控制所述云台的实际偏航姿态。本专利技术实施例的第二方面是提供一种云台控制器,包括:存储器和处理器;所述存储器用于存储程序代码;所述处理器,调用所述程序代码,当程序代码被执行时,用于执行以下操作:当云台基座以所述云台基座的俯仰轴为转动轴线进行转动的过程中,获取云台基座的偏航姿态;根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态;根据所述云台的目标偏航姿态,控制所述云台的实际偏航姿态;其中,云台基座与云台的偏航轴臂是固定连接的。本专利技术实施例的第三方面是提供一种云台,包括:偏航轴臂、俯仰轴臂、横滚轴臂、云台基座、偏航轴的驱动电机、俯仰轴的驱动电机、横滚轴的驱动电机、及第二方面所述的云台控制器;其中,所述云台基座与偏航轴臂固定连接。本实施例提供的云台的控制方法、云台控制器及云台,当云台基座以云台基座的俯仰轴为转动轴线进行转动时,通过获取云台基座的偏航姿态,确定云台的目标偏航姿态,并根据确定出的云台的目标偏航姿态,控制云台的实际偏航姿态,使得云台的实际偏航姿态跟随云台基座的偏航姿态而变化,避免云台在高低机位切换的过程中疯转,在云台基座与斯坦尼康的平衡组件固定连接的前提下,可以保证摄像机的拍摄方向指向平衡组件指示的方向,克服云台疯转使得摄像机的拍摄方向歪掉的问题,使得摄像机能够拍摄出稳定的由高到低或由低到高的镜头。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的斯坦尼康的结构示意图;图2为本专利技术实施例提供的云台的结构示意图;图3为本专利技术实施例提供的手持云台和斯坦尼康结合的示意图;图4为本专利技术实施例提供的手持云台和斯坦尼康结合的示意图;图5为本专利技术实施例提供的手持云台和斯坦尼康结合的示意图;图6为本专利技术实施例提供的手持云台和斯坦尼康结合的示意图;图7为本专利技术实施例提供的云台的控制方法的流程图;图8为本专利技术实施例提供的手持云台和斯坦尼康结合的示意图;图9为本专利技术实施例提供的手持云台和斯坦尼康结合的示意图;图10为本专利技术实施例提供的手持云台和斯坦尼康结合的示意图;图11为本专利技术实施例提供的云台的工作原理的示意图;图12为本专利技术实施例提供的云台的控制方法的流程图;图13为本专利技术实施例提供的云台的控制方法的流程图;图14为本专利技术实施例提供的云台控制器的结构图。附图标记:11-辅助背心12-平衡组件13-减振臂14-摄像机20-云台21-俯仰轴电机22-横滚轴电机23-偏航轴电机24-云台基座25-偏航轴轴臂26-摄像机固定机构27-俯仰轴轴臂28-横滚轴轴臂29-摄像机31-手持云台的俯仰轴电机32-手持云台的横滚轴电机33-手持云台的偏航轴电机34-云台基座35-手持云台的偏航轴轴臂36-摄像机固定机构37-手持云台的俯仰轴轴臂38-手持云台的横滚轴轴臂39-摄像机40-斯坦尼康的平衡组件41-箭头140-云台控制器141-处理器142-存储器具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合附图,对本专利技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。斯坦尼康作为摄像机稳定器搭载上摄像机后通过重力进行自平衡增稳,在摄影师的精准控制下,可以拍摄出顺滑的视频。如图1所示,斯坦尼康包括辅助背心11、平衡组件12、减振臂13,平衡组件12上搭载有摄像机14。斯坦尼康的优势在于对摄影师手上的控制响应较快,特别是偏航方向上的响应,能做到完全同步。斯坦尼康的缺点在于增稳能力有限,设备本身依靠重力增稳,抗扰动能力差,增稳能力跟设备调试的精准度和摄影师的操作关系很大;另外,斯坦尼康的横滚方向上很难控制,画面容易歪斜。手持云台具备电子增稳能力,利用IMU检测出摄像机的姿态,再根据摄像机的目标姿态与实际姿态计算出抖动量,利用电机进行反馈补偿,将计算出来的抖动量消除,达到电控增稳效果。图2为本专利技术实施例提供的云台的结构示意图。该云台具体可以是手持云台。如图2所示,云台20包括俯仰轴电机21、横滚轴电机22、偏航轴电机23、云台基座24、偏航轴轴臂25、摄像机固定机构26、俯仰轴轴臂27、横滚轴轴臂28、摄像机29,其中,摄像机固定机构26内包括惯性测量元件(InertialMeasurementUnit,简称IMU),IMU用于检测摄像机29的姿态。手持云台的优势在于增稳能力强,对微小抖动都能补偿掉,抗外界扰动能力强,增稳能本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种云台的控制方法,其特征在于,云台基座与云台的偏航轴臂是固定连接的,所述方法包括:当云台基座以所述云台基座的俯仰轴为转动轴线进行转动的过程中,获取云台基座的偏航姿态;根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态;根据所述云台的目标偏航姿态,控制所述云台的实际偏航姿态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种云台的控制方法,其特征在于,云台基座与云台的偏航轴臂是固定连接的,所述方法包括:当云台基座以所述云台基座的俯仰轴为转动轴线进行转动的过程中,获取云台基座的偏航姿态;根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态;根据所述云台的目标偏航姿态,控制所述云台的实际偏航姿态。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取云台基座的偏航姿态,包括:获取所述云台的实际姿态;获取所述云台的每一个轴的驱动电机转动的角度;根据所述云台的实际姿态和所述转动的角度,确定云台基座的偏航姿态。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取所述云台的每一个轴的驱动电机转动的角度,包括:获取云台的俯仰轴、偏航轴、横滚轴中每一个轴的驱动电机转动的角度。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态,包括:若所述云台基座的俯仰姿态在第一预设范围内,则根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述若所述云台基座的俯仰姿态在第一预设范围内,则根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态,包括:若所述云台基座的俯仰姿态在第一预设范围内且所述云台中横滚轴的驱动电机转动的角度在第二预设范围内,则根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态,包括:将所述云台的目标偏航角设置为所述云台基座的偏航角。7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述若所述云台基座的俯仰姿态在第一预设范围内,则根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态,包括:若所述云台基座的俯仰姿态在第一预设范围内且所述云台中横滚轴的驱动电机转动的角度在第三预设范围内,则根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述云台基座的偏航姿态,确定所述云台的目标偏航姿态,包括:将所述云台的目标偏航角设置为所述云台基座的偏航角减去180度或者所述云台基座的偏航角加上180度。9.根据权利要求4-8任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述云台的目标偏航姿态,控制所述云台的实际偏航姿态,包括:控制所述云台的横滚轴驱动电机转动以使所述云台的实际偏航姿态向所述云台的目标偏航姿态平滑地过渡。10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述云台的目标横滚姿态为0。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述云台的目标横滚姿态,控制所述云台的实际横滚姿态。12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据云台的实际俯仰姿态和云台的俯仰轴的驱动电机转动的角度确定云台的目标俯仰姿态。13.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:将云台的目标俯仰姿态设置为预设俯仰姿态。14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述云台的目标俯仰姿态,控制所述云台的实际俯仰姿态。15.根据权利要求1-14任一项所述的方法,其特征在于,所述云台通过云台基座与斯坦尼康固定连接。16.一种云台控制器,其特征在于,包括:存储器和处理器;所述存储器用于存储程序代码;所述处理器,调用所述程序代码,当程序代...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏铁潘立忠
申请(专利权)人:深圳市大疆灵眸科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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