一种手持式摄像、摄影辅助稳定器的重心平衡机构制造技术

一种手持式摄像、摄影辅助稳定器的重心平衡机构，所述重心平衡机构包括呈折弯角状配置的俯仰机臂和横滚机臂；横滚机臂一端转动连接在俯仰机臂上，转动中心线为α，转动轴上配置俯仰修正电机；靠近横滚机臂另一端，在其侧面上转动安装固定座，转动中心线为β，转动轴上配置横滚修正电机转动中心线α和转动中心线β相交；固定座上配置加速度计和陀螺仪，加速度计和陀螺仪通过控制线路连接俯仰修正电机和横滚修正电机。利用本机构，拍摄前可以快速方便的帮助用户找到手机的重心平衡位置，无需任何专业技巧；系统功耗低，电池一次充电后的使用时间明显增长，发热少；拍摄设备始终保持镜头稳定的朝向拍摄物，画质精度高，不会出现画面抖动的情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及重心调整领域，尤其涉及一种手持式摄像、摄影辅助稳定器的重心平衡机构。
技术介绍
随着社会经济和科技的不断发展，人们在日常生活和工作中已经非常习惯使用手机记录影像和影音资料，为了调整拍摄距离和角度，稳定拍摄画面，以取得较好的拍摄效果，各种手持式自拍器应运而生。自拍杆是一种常见的手持式自拍器，通常是在伸缩杆的顶端配置一个可以绕垂直于伸缩杆长度方向翻转的固定座，用户将手机，pad或相机等固定在固定座上，通过转动固定座来调整拍摄的俯仰角度，通过手臂摆动来调整拍摄的左右角度，从而获得合适的拍摄角度。自拍杆使用的时候会出现“手抖”，杆子越长抖得越厉害，加上手机的防抖还不够出色，经常出现画质模糊的情况；此外，如果用自拍杆拍摄视频的话，不仅用户长时间举着自拍杆很累，并且拍摄过程中如果想要改变拍摄角度，由于手臂的转动幅度控制不到位，拍摄角度变化速度过快时，会出现画面转换突兀，拍摄物出框等问题，拍摄角度变化速度过慢时，又会使视频拖沓，并且会加重手臂负担，如果是在用户是在移动过程中拍摄的话，上述画面抖动、拍摄角度转换不自然，拍摄物出框等问题会更加严重。辅助稳定器即是为了克服上述问题出现的，辅助稳定器是为了保持手机等拍摄设备在原地或者移动拍摄过程中，无论用户的手臂如何动作，始终保持镜头稳定的朝向拍摄物的装置。其核心结构就是重心平衡机构，现有的重心平衡机构通常都应用在非常专业的领域，拍摄前的重心调整方法极其不便，对操作人员的专业性要求很高，某些辅助稳定器虽然可以在不调整重心的情况下勉强工作，但是大幅度的增加了系统功耗，产品使用时发热明显，减少了供电电池一次充电后的有效使用时间。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种手持式摄像、摄影辅助稳定器的重心平衡机构，该机构不仅具有平衡移动拍摄过程中的手机重心，始终保持镜头朝向拍摄目标的功能，并且可以快速方便的帮助用户找到重心，无需任何专业技巧。本技术是通过以下技术方案实现的：一种手持式摄像、摄影辅助稳定器的重心平衡机构，其特征在于：所述重心平衡机构包括呈折弯角状配置的俯仰机臂和横滚机臂；横滚机臂一端转动连接在俯仰机臂上，其转动中心线为α，转动轴上配置俯仰修正电机；靠近横滚机臂另一端，在其侧面上转动安装固定座，其转动中心线为β，转动轴上配置横滚修正电机；转动中心线α和转动中心线β相交；固定座上配置加速度计和陀螺仪，加速度计和陀螺仪通过控制线路连接俯仰修正电机和横滚修正电机。本装置只需简单步骤即可完成拍摄前的重心预调整，以手机拍摄视频为例，调整方法是：首先，用户立式手持俯仰机臂，保持横滚机臂横向伸出俯仰机臂一侧，固定座面向用户，先把手机装夹在固定座上；通过预先测算出的横滚机臂、固定座和手机组成的组件的重心位置，在加工组装该机构时，可以使横滚机臂和俯仰机臂之间成一固定夹角，以保证手机装夹在固定座上时，横滚机臂、固定座和手机的共同重心正好位于转动中心线α上或附近，判断重心是否到位的方法是：手机装夹好后，手动转动横滚机臂，使手机屏幕保持垂直状态，松开横滚机臂后，手机能保持垂直状态，横滚机臂不翻转；然后，调整手机在固定座上的夹持部位，使手机和固定座的共同重心正好位于转动中心线β上或附近，其判断方法是：手动调整固定座上的手机夹持部位，使上述处于垂直状态的手机保持左右高度相当不横倾，松开固定座后，手机能保持垂直状态并且左、右端高度相当，手机不翻转。此时，手机处于重心平衡位置，调整结束。拍摄时随着用户的手臂动作或者用户身体移动，手机会随之移动，为了保持移动过程中手机画面在水平和俯仰方向上的稳定，始终稳定的朝向拍摄物，本机构通过两个修正电机来控制手机的平衡:用户打开供电开关，电池开始为重心平衡机构供电。用户手持俯仰机臂，通过手机屏幕观察拍摄物(自拍或拍他)并转动俯仰机臂以选择合适的拍摄角度，并采用陀螺仪测量方向和角速度，用加速度计测量角度和加速度，如果加速度计和陀螺仪监测到手机有绕转动中心线β方向的角速度和/或角度，控制线路控制横滚修正电机启动，产生一个大小相当的反向扭矩，使手机和固定座保持原先的角度；如果加速度计和陀螺仪监测到手机有绕转动中心线α方向的角速度和/或角度，控制线路控制俯仰修正电机启动，产生一个大小相当的反向扭矩，使手机、固定座和横滚机臂保持原先的角度；如果加速度计和陀螺仪监测到手机同时具有绕转动中心线α和β方向的角速度和/或角度，控制线路控制俯仰修正电机和横滚修正电机分别启动，产生一个大小相当的反向扭矩合力，使手机保持原先的角度。由于重心位置准确，拍摄时只需修正电机提供较小的扭矩就能够达始终保持用户需要的角度的目的，系统功耗低，不仅电池一次充电后的使用时间明显增长，并且装置的发热少。转动中心线α和转动中心线β是为了保证手机在多方位立体转动过程中仍然能够保持原先设置的角度。考虑到不同型号的手机、pad等重心位置、重量大小具有一定的差异性，显而易见，上述重心平衡机构只能针对某一种固定型号的拍摄设备，不具备广泛的适用性，因此可以将横滚机臂转动连接在横滚机臂安装座上，其转动中心线为γ，横滚机臂绕转动中心线γ转动时，横滚机臂能够锁定在任何转动位置，从而改变横滚机臂与转动中心线α之间的夹角；横滚机臂安装座转动连接在俯仰机臂上，俯仰修正电机配置在横滚机臂安装座的转动轴上；转动中心线γ垂直于转动中心线α和转动中心线β所在平面。通过调整横滚机臂与俯仰机臂之间的夹角，就能够将不同的拍摄设备利用同一个重心平衡机构来调整重心，仍然以手机为例：拍摄前，用户一手立式手持俯仰机臂，另一手保持固定座面向用户，把手机面装夹在固定座上，使手机屏幕保持垂直状态，扳动横滚机臂绕转动中心线γ转动，松开横滚机臂后，手机仍能保持垂直状态，横滚机臂不翻转，说明横滚机臂安装座、横滚机臂、固定座和手机的共同重心正好位于转动中心线α上或附近。手机越重，横滚机臂越远离转动中心线α扳动，手机越轻，横滚机臂越朝转动中心线α扳动。再进一步，上述转动中心线γ的设置虽然能使同一机构得以匹配更多的机型，通用性强，但是每次使用前都要重新调整横滚机臂的扳动角度，操作起来比较繁琐。考虑到大多数用户在同一时期通常只使用一种拍摄设备，因此可以设置如下的限位结构：在与固定座同侧的横滚机臂上，靠近横滚机臂安装座带有能够调整突出高度的限位凸起，横滚机臂绕横滚机臂安装座转动过程中，限位凸起能够接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手持式摄像、摄影辅助稳定器的重心平衡机构，其特征在于：所述重心平衡机构包括呈折弯角状配置的俯仰机臂(1)和横滚机臂(2)；横滚机臂(2)一端转动连接在俯仰机臂(1)上，其转动中心线为α，转动轴上配置俯仰修正电机(4)；靠近横滚机臂(2)另一端，在其侧面上转动安装固定座(3)，其转动中心线为β，转动轴上配置横滚修正电机(5)；转动中心线α和转动中心线β相交；固定座(3)上配置加速度计和陀螺仪，加速度计和陀螺仪通过控制线路连接俯仰修正电机(4)和横滚修正电机(5)。

【技术特征摘要】
1.一种手持式摄像、摄影辅助稳定器的重心平衡机构，其特征在于：
所述重心平衡机构包括呈折弯角状配置的俯仰机臂(1)和横滚机臂(2)；
横滚机臂(2)一端转动连接在俯仰机臂(1)上，其转动中心线为α，转
动轴上配置俯仰修正电机(4)；
靠近横滚机臂(2)另一端，在其侧面上转动安装固定座(3)，其转动中
心线为β，转动轴上配置横滚修正电机(5)；
转动中心线α和转动中心线β相交；
固定座(3)上配置加速度计和陀螺仪，加速度计和陀螺仪通过控制线路
连接俯仰修正电机(4)和横滚修正电机(5)。
2.根据权利要求1所述的手持式摄像、摄影辅助稳定器的重心平衡机构，
其特征在于：
所述横滚机臂(2)转动连接在横滚机臂安装座(6)上，其转动中心线为
γ，横滚机臂(2)绕转动中心线γ转动时，能够锁定在任何转动位置，从而
改变横滚机臂(2)与转动中心线α之间的夹角；
横滚机臂安装座(6)转动连接在俯仰机臂(1)上，俯仰修正电机(4)
配置在横滚机臂安装座(6)的转动轴上；
转动中心线γ垂直于转动中心线α和转动中心线β所在平面。
3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄少昂，叶铭德，华良，沈毅，
申请(专利权)人：上海锐拍智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31