云台控制方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请实施例提供一种云台控制方法、装置及设备。其中，所述云台控制方法包括：获取中间动平台欲达到的目标位姿，其中，所述云台包括静平台及所述中间动平台，所述中间动平台通过至少三个可伸缩机构连接于所述静平台上，所述中间动平台可相对所述静平台运动；基于目标位姿，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第一驱动力；按照所述至少三个可伸缩机构各自对应的第一驱动力，控制所述至少三个可伸缩机构动作。本申请实施例提供了一种适于并联机构云台的控制方案，不需要显示的控制每个可伸缩机构的伸缩量，实现简单，且控制精度高。

Control method, device and equipment of platform

The embodiment of the application provides a control method, device and device for a platform. The control method of the platform includes: acquiring the desired target posture of the intermediate moving platform, in which the platform includes a static platform and the intermediate moving platform. The intermediate moving platform is connected to the static platform through at least three retractable mechanisms, and the intermediate moving platform can move relative to the static platform; and determining at least three retractable machines based on the target posture. The first driving force corresponding to each retractable mechanism in the structure controls the action of at least three retractable mechanisms according to the first driving force corresponding to each of the three retractable mechanisms. The embodiment of this application provides a control scheme suitable for the platform of parallel mechanism, which does not need display to control the expansion of each retractable mechanism, and is simple to realize and has high control precision.

【技术实现步骤摘要】
云台控制方法、装置及设备
本申请涉及一种云台控制方案，尤其涉及一种具有并联驱动设计的云台控制方法、装置及设备。
技术介绍
云台是用于安装摄像机的支撑工作台。摄像机设置在云台上，云台动作时带动摄像机朝向不同的方向，实现多角度拍摄。因此，云台摄像机可以满足用户全方位、多角度的拍摄要求。按照驱动机构特点，云台分为串联云台及并联云台。串联云台是指若干个单自由度的基本机构顺序联接而成的一种开链式云台，每一个前置机构的输出运动是后置机构的输入。并联云台是指若干个基本机构可以同时接受控制器输入，然后共同决定输出。与现有串联云台相比，并联云台具有较高的刚度和负载能力。并联云台作为一种新型云台，目前还没有相关的控制方案。
技术实现思路
鉴于上述问题，本申请各实施例提供了一种解决上述问题或至少部分解决上述问题的云台控制方法、装置及设备。在本申请的一个实施例中，提供了一种云台控制方法。该方法包括：获取中间动平台欲达到的目标位姿，其中，所述云台包括静平台及所述中间动平台，所述中间动平台通过至少三个可伸缩机构连接于所述静平台上，所述中间动平台可相对所述静平台运动；基于目标位姿，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第一驱动力；按照所述至少三个可伸缩机构各自对应的第一驱动力，控制所述至少三个可伸缩机构动作。在本申请的另一个实施例中，提供了一种云台控制装置。该云台控制装置包括：存储器及控制器，其中，所述存储器，用于存储程序；所述控制器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以用于：获取中间动平台欲达到的目标位姿，其中，所述云台包括静平台及所述中间动平台，所述中间动平台通过至少三个可伸缩机构连接于所述静平台上，所述中间动平台可相对所述静平台运动；基于目标位姿，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第一驱动力；按照所述至少三个可伸缩机构各自对应的第一驱动力，控制所述至少三个可伸缩机构动作。在本申请的另一个实施例中，提供了一种云台控制设备。该云台控制设备包括云台控制装置，该云台控制装置包括：存储器及控制器，其中，所述存储器，用于存储程序；所述控制器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以用于：获取中间动平台欲达到的目标位姿，其中，所述云台包括静平台及所述中间动平台，所述中间动平台通过至少三个可伸缩机构连接于所述静平台上，所述中间动平台可相对所述静平台运动；基于目标位姿，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第一驱动力；按照所述至少三个可伸缩机构各自对应的第一驱动力，控制所述至少三个可伸缩机构动作。本申请实施例提供了一种适于并联云台的控制方案，即根据中间动平台的实际位姿，确定至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第一驱动力；然后基于确定出的各可伸缩机构对应的第一驱动力做控制；不需要显示的控制每个可伸缩机构的伸缩量，实现方案简单，且控制精度高。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本申请一实施例提供的并联云台的结构示意图；图2为本申请一实施例提供云台控制方法的流程示意图；图3为本申请一实施例提供云台控制方法中增加位姿修正过程的流程示意图；图4为本申请一实施例提供的云台并联部分控制的原理性示图；图5为本申请一实施例提供的云台串联部分控制的原理性示图；图6为本申请一实施例提供的云台的并联部分控制和串联部分控制整合在一起原理性示图；图7为本申请一实施例提供的云台控制装置的结构示意图；图8为本申请一实施例提供的云台控制设备的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将对本申请提供的技术方案针对的并联机构云台的结构进行简单说明。图1示出了并联云台的结构示意图。并联云台包括：静平台1、中间动平台7、至少三个可伸缩机构(图1中示出的三个结构相同的可伸缩机构的示例，三个可伸缩机构31、32和33)、及中央伸缩支杆10。至少三个可伸缩机构设置在静平台1和中间动平台7之间，且可伸缩机构的两端分别与静平台1和中间动平台7较接。中央伸缩支杆10的一端与静平台1固定连接且垂直于静平台1，另一端较接于中间动平台7。可伸缩机构的两端可通过万向节或球较分别与静平台1和中间动平台7连接，中间伸缩支杆10可通过万向节与中间动平台7连接。如图1中示出的三个可伸缩机构的示例，三个可伸缩机构31、32和33中的部分可伸缩机构伸长或缩短使得中间动平台7相对静平台1发生摆动；三个可伸缩机构31、32和33中的全部伸长或缩短相同量使得中间动平台7相对静平台1发生平动。中央伸缩支杆10随着中间动平台7摆动或平动适应性地伸长或缩短，并维持中间动平台7的与中央伸缩支杆10较接的位置始终处于中央伸缩支杆10的轴线上。继续参见图1所示，云台还包括目标动平台8；中间动平台7与目标动平台8平行设置。目标动平台8维持与中间动平台7的平行位置关系以与所述中间动平台具有相同的位姿；除此之外，还能相对中间动平台7自转(即目标动平台8能绕图1中的z7轴旋转)。中间动平台7上设有旋转驱动机构(图中未示出)，旋转驱动机构与目标动平台8连接，以向目标动平台8输出旋转动力，从而使目标动平台相对中间动平台7旋转。静平台1、中间动平台7及至少三个可伸缩机构形成了云台的3自由度并联部分；中间动平台7的输出运动是目标动平台8的输入，因此中间动平台7与目标动平台8又形成了云台的串联部分。在本申请的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。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清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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。在介绍本申请实施例提供的云台控制方法之前，对图1所示的并联云台进行运动学分析，以便于后续理解本申请各实施例的实现原理。在中间动平台7的中心o7处建立中间坐标系x7y7z7，在静平台1的中心o0处建立基准坐标系x0y0z0。中间坐标系x7y7z7以中间动平台7所在第一平面以及垂直于该第一平面的方向构建；基准坐标系x0y0z0以静平台1所在第二平面以及垂直于该第二平面的方向构建。中间动平台7的中心o7相对基准坐标系x0y0z0的x0方向和y0方向上运动均为零。也就是说，目标动平台8具有4个自由度，分别为：与中间动平台7联动的3个自由度以及绕z7轴旋转的1个自由度。其中，与中间动平台7联动的3个自由度分别为：一个绕y0轴翻转的自由度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云台控制方法，其特征在于，包括：获取中间动平台欲达到的目标位姿，其中，所述云台包括静平台及所述中间动平台，所述中间动平台通过至少三个可伸缩机构连接于所述静平台上，所述中间动平台可相对所述静平台运动；基于目标位姿，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第一驱动力；按照所述至少三个可伸缩机构各自对应的第一驱动力，控制所述至少三个可伸缩机构动作。

【技术特征摘要】
1.一种云台控制方法，其特征在于，包括：获取中间动平台欲达到的目标位姿，其中，所述云台包括静平台及所述中间动平台，所述中间动平台通过至少三个可伸缩机构连接于所述静平台上，所述中间动平台可相对所述静平台运动；基于目标位姿，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第一驱动力；按照所述至少三个可伸缩机构各自对应的第一驱动力，控制所述至少三个可伸缩机构动作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于目标位姿，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第一驱动力，包括：根据所述目标位姿，计算用以提示所述中间动平台达到所述目标位姿所需提供力情况的第一空间力信息；根据所述第一空间力信息，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第一驱动力。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，按照所述至少三个可伸缩机构各自对应的第一驱动力，控制所述至少三个可伸缩机构动作，之后还包括：获取所述中间动平台的实际位姿，其中，所述实际位姿是所述中间动平台在所述至少三个可伸缩机构受控动作后形成的姿态；所述实际位姿与所述目标位姿存在位姿误差时，根据所述位姿误差，确定所述至少三个可伸缩机构中各伸缩机构对应的第二驱动力；按照所述至少三个可伸缩机构各自对应的第二驱动力，控制所述至少三个可伸缩机构动作以纠正所述中间动平台的位姿。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述实际位姿包括：所述中间动平台的中心在基准坐标系下的位置坐标；所述中间动平台绕所述基准坐标系的x0轴转动的俯仰角；以及所述中间动平台绕所述基准坐标系的y0轴转动的翻转角；其中，所述基准坐标系的中心建立在所述静平台的中心，z0轴垂直于所述静平台所在的平面，所述x0轴和所述y0轴位于所述静平台所在的平面。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述位姿误差，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第二驱动力，包括：根据所述位姿误差，计算用以提示修正所述位姿误差所需提供力情况的第二空间力信息；基于所述第二空间力信息，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第二驱动力；其中，所述第二空间力信息包括：第二空间力和/或第二空间力矩。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述位姿误差，计算所述第二空间力信息，包括：将所述位姿误差作为第一计算模型的入参，执行所述第一计算模型得到所述第二空间力信息；其中，所述第一计算模型表征为：F2为所述第二空间力信息，Kp为第三预设参数，KD为第四预设参数，e位姿为所述位姿误差，表示所述位姿误差的微分。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述第二空间力信息，确定所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应的第二驱动力，包括：将所述第二空间力信息作为第二计算模型的入参，执行所述第二计算模型得到所述至少三个可伸缩机构中各可伸缩机构对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹进喜，戴天荣，邹李兵，闵珊珊，邸顺然，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37