一种安装于无人机的云台及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种安装于无人机的云台及控制方法，所述的云台包括固定组件、第一转动臂、第二转动臂和摄像头，所述的固定组件与第一转动臂连接，第一转动臂与第二转动臂连接，第二转动臂与摄像头连接；所述的固定组件设置有云台主控制器，其中，云台主控制器与无人机的飞行控制器连接，所述的云台主控制器通过飞行控制器接收飞手控制终端或飞手指定控制终端发出的云台控制指令并执行。本发明专利技术所述云台的结构简单，便于检测维修；同时还提高了控制的处理速度，抗干扰能力，同时还实现了云台控制权限的转移，满足用户的个性化需求。

A tripod mounted on UAV and its control method

The invention discloses an installation in the PTZ and control method of UAV, PTZ comprises a fixed component, the first rotating arm, a rotating arm and a second camera, the fixed component and the first rotational arm is connected, the first rotating arm and the second connecting arm rotation, second rotating arms connected with camera fixed components; the setting of Yuntai main controller, the main controller is connected with the head of the UAV flight controller, the main controller of the PTZ controller receives the fly through the flight control terminal or fly hand hand specified control PTZ control instruction from the terminal and execute. The structure of the cloud platform has the advantages of simple, convenient detection and maintenance; at the same time also improves the processing speed control, anti-interference ability, but also the realization of the transfer of control rights, meet the individual needs of users.

【技术实现步骤摘要】
一种安装于无人机的云台及控制方法
本专利技术涉及无人机领域，尤其是一种安装于无人机的云台及控制方法。
技术介绍
无人机又称无人驾驶飞行器，利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，是一个集空气动力学、材料力学、自动控制技术、软件技术为一体的高科技产品。随着科学技术日新月异的进步，作为高科技智能化产品——无人机，早已不仅限于早期的军事装备，如今在应急救援、影视航拍、国土测绘、电力以及管道巡线、农药喷洒、娱乐休闲等多个领域得以广泛应用，并且不断向小型化、平民化、人性化，近年来无人机呈现出井喷发展的态势。其中将无人机与摄影、摄像和监测的结合应用具有广阔的市场，无人机需要云台搭载摄像机、照相机或监测器，通过控制云台来实现对摄像机、照相机或监测器的操控。为了获取良好的取景画面或准确的监测数据，云台工作时需要对云台姿态进行控制，以及抗干扰能力。目前，无人机航拍作为最为常见的一种机载应用，其中主要是利用机载云台-摄像机系统对地面状况进行拍摄的过程中，同时对无人机的航拍功能也提出了更高的要求，例如要求无人机能够对地面或空中的指定目标进行目标识别和跟踪拍摄。由于无人机的本身的移动与晃动、以及天气等因素的影响，为了获取固定拍摄角度、以及达到拍摄要求，进而需要不断的调整云台与无人机的相对位置以保证摄像头的角度和位置参数。同时，由于影响拍摄效果的各个因素变化速度非常快，因此需要进一步的提高无人机云台控制系统的响应速率进而保证无人机的航拍效果。与此同时，由于无人机的航拍视角更好，更多的人想要以第一视角体验无人机的航拍效果，并满足其个性化航拍需求，因此，本专利技术提出了控制方法，将云台控制权限转移给飞手以外的需求者，让更多的需求者个性化直观的体验航拍的效果。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种安装于无人机的云台及控制方法，主要利用云台简单的机械结构，使云台运作更加安全，检测维修便利；同时利用云台的控制器之间的连线结构提高了控制的处理速度，抗干扰能力，同时实现了云台控制权限的转移，满足用户的个性化需求。为了实现该目的，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种安装于无人机的云台，包括固定组件、第一转动臂、第二转动臂和摄像头，所述的固定组件与第一转动臂连接，第一转动臂与第二转动臂连接，第二转动臂与摄像头连接；所述的固定组件设置有云台主控制器，其中，云台主控制器与无人机的飞行控制器连接，所述的云台主控制器通过飞行控制器接收飞手控制终端或飞手指定控制终端发出的云台控制指令并执行。进一步地，所述的固定组件、第二转动臂和摄像头分别设置有电机控制器，所述的云台主控制器通过FPC软线与电机控制器连接。进一步地，所述的云台主控制器通过第一CAN总线与飞行控制器连接，所述的云台主控制器通过第二CAN总线与电机控制器连接。进一步地，所述的固定组件与第一转动臂的连接部设置有第一电机控制器和与第一电机控制器连接的第一电机；所述的第二转动臂与第一转动臂连接部设置有第二电机控制器和与第二电机控制器连接的第二电机7，所述的摄像头与第二转动臂连接部设置有第三电机控制器和与第三控制器连接的第三电机。进一步地，所述的固定组件，第二转动臂和摄像头还分别设置有电连接器、电机连接器、前级驱动单元、电机逆变器及电机电流采样单元；其中，所述电连接器与电机逆变器相连，电机逆变器分别与前级驱动单元及电机连接器相连，前级驱动单元与电机控制器相连，电机电流采样单元与前级驱动单元相连；所述的电机控制器与前级驱动单元内置的DC/DC电源相连。进一步地，所述的固定组件内的第一电机控制器通过板间连接器与安装在云台固定组件上的云台主控制器连接，所述的板间连接器包括安装在云台主控器上的第一接头、安装在第一电机控制器上且与第一接头相匹配的第二接头。进一步地，所述的电机控制器和电机之间采用柔性电路板进行集成。为了实现该目的，根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种控制方法，其特征在于，在飞手控制终端指定至少一个控制终端为副控制终端，所述的飞手控制终端可控制本身或授权副控制终端向飞手控制终端对应的无人机云台发出云台控制指令。进一步地，所述的控制方法如下：S1：在飞手控制终端指定至少一个控制终端为副控制终端；S2：所述飞手控制终端将向飞手控制终端对应无人机云台发出云台控制指令的云台控制权限赋予给所指定的副控制终端；S3：所述副控制终端与飞手控制终端对应无人机进行数据交互；S4：所述副控制终端与飞手控制终端对应无人机数据交互完成后，终止所述副控制终端的云台控制权限。进一步地，所述云台控制指令包括：摄像头的拍摄模式控制指令、摄像头转动控制指令、摄像头的拍摄控制指令、第一转动臂转动控制指令和第二转动臂转动控制指令中一种或者其任意组合。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术中安装于无人机的云台，解决了云台内部结构狭小，安装维修不便的问题，一方面是通过云台的固定组件、转动臂以及摄像头的连接结构；另一方面，利用云台主控制器通过板间连接器与至少一个电机控制器连接设置于固定组件内，不仅减少传统的连接线，还减少控制器占据云台的空间与云台的整体高度；同时，云台主控制器通过FPC软线与其他的电机控制器连接，并将FPC软线设置于云台的机械镂空槽中，便于对云台进行检测维修。2、本专利技术中安装于无人机的云台中的云台主控制器通过第一CAN总线与无人机飞行控制器连接，云台主控制器通过第二CAN总线与电机控制器连接，不仅提高了云台主控制器与飞行控制器之间的响应时间，还提高了云台主控制器与电机控制器之间的实时响应能力。3、本专利技术中安装于无人机的云台还能够将电机控制器和电机通过柔性电路板进行集成，减少云台的电磁干扰，提高云台工作的安全性，可靠性。4、本专利技术中安装于无人机云台的控制方法能够通过利用高速的云台响应时间，实现多个控制终端的控制，以及云台控制权限的转移功能，能够进一步满足无人机功能的个性化需求。附图说明图1、本专利技术实施例中安装于无人机的云台的结构图；图2、本专利技术实施例中安装于无人机的云台中的FPC软线结构图；图3、本专利技术实施例中安装于无人机的云台的解剖图；图4、本专利技术另一实施例中安装于无人机的云台的控制结构图；图5、本专利技术另一实施例中安装于无人机的云台的板间连接器结构图；图6、本专利技术另一实施例中安装于无人机的云台的连接结构图；图7、本专利技术实施例中图8、本专利技术实施例中控制方法的流程图；其中：1、固定组件，2、第一转动臂，3、第二转动臂，4、摄像头，5、FPC软线，51、第一环绕段，52、第一连接段，53、第二环绕段，54、第二连接段，55、第三环绕段，6、第一电机，7、第二电机，8、第三电机，101、云台主控制器，102、电机控制器，131、第一接头，132、第二接头。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一如图1和图7所示,本专利技术一种安装于无人机的云台，其特征在于：包括固定组件1、第一转动臂2、第二转动臂3和摄像头4，所述的固定组件1与第一转动臂2连接，第一转动臂2与第二转动臂3连接，第二转动臂3与摄像头4连接；所述的固定组件1设置有云台主控制器10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装于无人机的云台，其特征在于：包括固定组件、第一转动臂、第二转动臂和摄像头，所述的固定组件与第一转动臂连接，第一转动臂与第二转动臂连接，第二转动臂与摄像头连接；所述的固定组件设置有云台主控制器，其中，云台主控制器与无人机的飞行控制器连接，所述的云台主控制器通过飞行控制器接收飞手控制终端或飞手指定控制终端发出的云台控制指令并执行。

【技术特征摘要】
1.一种安装于无人机的云台，其特征在于：包括固定组件、第一转动臂、第二转动臂和摄像头，所述的固定组件与第一转动臂连接，第一转动臂与第二转动臂连接，第二转动臂与摄像头连接；所述的固定组件设置有云台主控制器，其中，云台主控制器与无人机的飞行控制器连接，所述的云台主控制器通过飞行控制器接收飞手控制终端或飞手指定控制终端发出的云台控制指令并执行。2.根据权利要求1所述的一种安装于无人机的云台，其特征在于：所述的固定组件、第二转动臂和摄像头分别设置有电机控制器，所述的云台主控制器通过FPC软线与电机控制器连接。3.根据权利要求1所述的一种安装于无人机的云台，其特征在于：所述的云台主控制器通过第一CAN总线与飞行控制器连接，所述的云台主控制器通过第二CAN总线与电机控制器连接。4.根据权利要求3所述的一种安装于无人机的云台，其特征在于：所述的固定组件与第一转动臂的连接部设置有第一电机控制器和与第一电机控制器连接的第一电机；所述的第二转动臂与第一转动臂连接部设置有第二电机控制器和与第二电机控制器连接的第二电机，所述的摄像头与第二转动臂连接部设置有第三电机控制器和与第三控制器连接的第三电机。5.根据权利要求3所述的一种安装于无人机的云台，其特征在于：所述的固定组件，第二转动臂和摄像头还分别设置有电连接器、电机连接器、前级驱动单元、电机逆变器及电机电流采样单元；其中，所述电连接器与电机逆变器相连，电机逆变器分别与前级驱动单元及电机连接器相连，前级驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卫锋，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京臻迪机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11