云台及其控制方法、无人机技术

本发明专利技术提供一种云台及其控制方法、无人机，其中云台包括第一轴组件、第二轴组件和第三轴组件，第一轴组件包括第一轴臂和安装于第一轴臂一端的第一电机，第二轴组件包括第二轴臂和安装于第二轴臂一端的第二电机，第三轴组件包括第三轴臂和安装于第三轴臂一端的第三电机，第一轴臂远离第一电机的一端固定连接第二电机，第二轴臂远离第二电机的一端固定连接第三电机，第三轴臂用于搭载负载，第一电机能够作为横滚轴电机、第二电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的一者、第三电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的另一者使用；横滚轴电机转动，带动负载绕x轴转动，并带动偏航轴电机和俯仰轴电机绕横滚轴电机的转轴同步转动，以避免云台疯转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】云台及其控制方法、无人机
本专利技术涉及云台领域，尤其涉及一种云台及其控制方法、无人机。
技术介绍
目前市面上的云台在所挂设的负载的横滚方向都有软件角度限位，一般为±30°左右。如果不加软件限位，让负载在横滚方向的旋转超过30°，达到45°以上，云台就会乱摆起来，使得搭载在云台上的相机无法继续拍摄。然而在有些场景的拍摄时，用户会希望对在横滚方向进行大角度拍摄，还希望拍摄一些需要负载在横滚方向大角度转动才能实现的特效场景，例如天旋地转的画面等。
技术实现思路
本专利技术提供一种云台及其控制方法、无人机。根据本专利技术的第一方面，提供一种云台，用于搭载负载，所述云台包括第一轴组件、第二轴组件和第三轴组件，其中所述第一轴组件包括第一轴臂和安装于所述第一轴臂一端的第一电机，所述第二轴组件包括第二轴臂和安装于所述第二轴臂一端的第二电机，所述第三轴组件包括第三轴臂和安装于所述第三轴臂一端的第三电机，所述第一轴臂远离所述第一电机的一端固定连接所述第二电机，所述第二轴臂远离所述第二电机的一端固定连接所述第三电机，所述第三轴臂用于搭载所述负载，所述第一电机能够作为横滚轴电机、所述第二电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的一者、所述第三电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的另一者使用；所述横滚轴电机转动，带动所述负载绕x轴转动，并带动所述偏航轴电机和所述俯仰轴电机绕绕所述横滚轴电机的转轴同步转动。根据本专利技术的第二方面，提供一种无人机，包括机身，还包括云台和搭载在所述云台上的负载，其中，所述云台包括第一轴组件、第二轴组件和第三轴组件，其中所述第一轴组件包括第一轴臂和安装于所述第一轴臂一端的第一电机，所述第一电机固定在所述机身上，所述第二轴组件包括第二轴臂和安装于所述第二轴臂一端的第二电机，所述第三轴组件包括第三轴臂和安装于所述第三轴臂一端的第三电机，所述第一轴臂远离所述第一电机的一端固定连接所述第二电机，所述第二轴臂远离所述第二电机的一端固定连接所述第三电机，所述第三轴臂用于搭载所述负载，所述第一电机能够作为横滚轴电机、所述第二电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的一者、所述第三电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的另一者使用；所述横滚轴电机转动，带动所述负载绕x轴转动，并带动所述偏航轴电机和所述俯仰轴电机绕所述横滚轴电机的转轴同步转动。根据本专利技术的第三方面，提供一种云台控制方法，所述云台包括第一轴组件、第二轴组件、第三轴组件和手持杆，其中所述第一轴组件包括第一轴臂和安装于所述第一轴臂一端的第一电机，所述第二轴组件包括第二轴臂和安装于所述第二轴臂一端的第二电机，所述第三轴组件包括第三轴臂和安装于所述第三轴臂一端的第三电机，所述第一轴臂远离所述第一电机的一端固定连接所述第二电机，所述第二轴臂远离所述第二电机的一端固定连接所述第三电机，所述第三轴臂用于搭载负载；其中所述第三电机为俯仰轴电机，所述手持杆连接所述第一电机；所述方法包括：接到模式切换指令，其中所述切换指令用于指示云台由第一模式切换至第二模式，或用于指示云台由第二模式切换至第一模式；当所述切换指令用于指示云台由第一模式切换至第二模式时，控制所述负载保持相对静止状态，并控制所述手持杆绕y轴旋转90°至所述手持杆的延伸方向与x轴平行，以使所述第一电机作为横滚轴电机、所述第二电机作为偏航轴电机使用；当所述切换指令用于指示云台由所述第二模式切换至所述第一模式时，控制所述负载保持相对静止状态，并控制所述手持杆绕y轴旋转90°至所述手持杆的延伸方向与y轴平行，以使所述第一电机作为偏航轴电机、所述第二电机作为横滚轴电机使用。由以上本专利技术实施例提供的技术方案可见，本专利技术的横滚轴电机转动时，偏航轴电机和俯仰轴电机会绕横滚轴电机的转轴同步转动，云台在此构架下，横滚轴电机可以实现大角度转动，而不会出现现有云台中，当横滚轴电机的转动角度大于一定角度时，云台可能会由三个自由度变成两个自由度而产生过约束，导致云台疯转或抽动的情况。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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本专利技术一实施例中的云台在第二模式下的结构示意图；图2是本专利技术一实施例中的云台在第一模式下的结构示意图；图3是图2在另一方向上的结构示意图；图4是本专利技术一实施例中的挂载式云台在第一模式下的结构示意图；图5是本专利技术一实施例中的无人机的立体图；图6是本专利技术一实施例中的云台控制方法的方法流程图。附图标记：100：机身；200：云台，10：第一轴组件；11：第一轴臂；12：第一电机；20：第二轴组件；21：第二轴臂；22：第二电机；30：第三轴组件；31：第三轴臂；32：第三电机；40：手持杆；50：固定架；300：负载。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、完整地描述，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。下面结合附图，对本专利技术的云台及其控制方法、无人机进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。实施例一参见图1，本专利技术实施例一提供一种云台200。本实施例的云台200用于搭载负载300，在本实施例中，所述负载300为拍摄器，如相机、摄录机、红外线摄像设备、紫外线摄像设备或者类似的设备。当然，在其他实施例中，所述负载300也可以为图像传感器等影像捕获器件。又参见图1本实施例的云台200可控制负载300绕x轴(即横滚方向)、y轴(即俯仰方向)和z轴(即偏航方向)转动。其中，x轴、y轴和z轴形成三维直角坐标系。负载300绕y轴转动对应负载300在俯仰方向上的姿态变化，负载300绕z轴转动对应负载300在偏航方向的姿态变化，负载300绕x轴转动对应负载300在横滚轴方向上的姿态变化。如图1所示，所述云台200可以包括第一轴组件10、第二轴组件20和第三轴组件30。其中，所述第一轴组件10可包括第一轴臂11和安装于所述第一轴臂11一端的第一电机12，所述第二轴组件20可包括第二轴臂21和安装于所述第二轴臂21一端的第二电机22，所述第三轴组件30可包括第三轴臂31和安装于所述第三轴臂31一端的第三电机32。进一步地，所述第一轴臂11远离所述第一电机12的一端固定连接所述第二电机22，所述第二轴臂21远离所述第二电机22的一端固定连接所述第三电机32，所述第三轴臂31用于搭载所述负载300，可选地，所述第三轴臂31上安装有固定架50，所述负载300固定在所述固定架50上。其中，所述第一电机12能够作为横滚轴电机、所述第二电机22能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的一者、所述第三电机32能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的另一者使用。例如，在其中一实施例中，所述第一电机12为横滚轴电机，所述第二电机22为偏航轴电机，所述第三电机32为俯仰轴电机。在另一实施例中，所述第一电机12为横滚轴电机，所述第二电机22为俯仰轴电机，所述第三电机32为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云台，用于搭载负载，所述云台包括第一轴组件、第二轴组件和第三轴组件，其中所述第一轴组件包括第一轴臂和安装于所述第一轴臂一端的第一电机，所述第二轴组件包括第二轴臂和安装于所述第二轴臂一端的第二电机，所述第三轴组件包括第三轴臂和安装于所述第三轴臂一端的第三电机，所述第一轴臂远离所述第一电机的一端固定连接所述第二电机，所述第二轴臂远离所述第二电机的一端固定连接所述第三电机，所述第三轴臂用于搭载所述负载，其特征在于，所述第一电机能够作为横滚轴电机、所述第二电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的一者、所述第三电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的另一者使用；所述横滚轴电机转动，带动所述负载绕x轴转动，并带动所述偏航轴电机和所述俯仰轴电机绕所述横滚轴电机的转轴同步转动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种云台，用于搭载负载，所述云台包括第一轴组件、第二轴组件和第三轴组件，其中所述第一轴组件包括第一轴臂和安装于所述第一轴臂一端的第一电机，所述第二轴组件包括第二轴臂和安装于所述第二轴臂一端的第二电机，所述第三轴组件包括第三轴臂和安装于所述第三轴臂一端的第三电机，所述第一轴臂远离所述第一电机的一端固定连接所述第二电机，所述第二轴臂远离所述第二电机的一端固定连接所述第三电机，所述第三轴臂用于搭载所述负载，其特征在于，所述第一电机能够作为横滚轴电机、所述第二电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的一者、所述第三电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的另一者使用；所述横滚轴电机转动，带动所述负载绕x轴转动，并带动所述偏航轴电机和所述俯仰轴电机绕所述横滚轴电机的转轴同步转动。2.根据权利要求1所述的云台，其特征在于，所述第三电机为俯仰轴电机，所述云台包括第一模式和第二模式；当所述云台由所述第一模式切换至所述第二模式，或由所述第二模式切换至所述第一模式时，所述第一轴组件和所述第二轴组件的作用发生互换；当所述云台切换至所述第一模式时，所述第一电机为偏航轴电机，所述第二电机为横滚轴电机，所述第一电机转动，带动所述负载绕z轴转动，并带动所述第二电机和所述第三电机绕所述第一电机的转轴同步转动，所述第二电机转动，带动所述负载绕x轴转动，并带动所述第三电机绕所述第二电机的转轴同步转动；当所述云台切换至所述第二模式时，所述第一电机为横滚轴电机，所述第二电机为偏航轴电机，所述第一电机转动，带动所述负载绕绕x轴转动，并带动所述第二电机和所述第三电机绕所述第一电机的转轴同步转动，所述第二电机转动，带动所述负载绕z轴转动，并带动所述第三电机所述第二电机的转轴同步转动。3.根据权利要求2所述的云台，其特征在于，还包括手持杆，所述手持杆固定连接所述第一电机；所述云台由所述第一模式切换至所述第二模式，或由所述第二模式切换至所述第一模式时，所述手持杆被操作以使所述手持杆绕对y轴转动，使得所述第一轴组件和所述第二轴组件的作用发生互换。4.根据权利要求3所述的云台，其特征在于，所述云台由所述第一模式切换至所述第二模式时，所述负载保持相对静止状态，采用手动方式操作所述手持杆绕y轴旋转90°至所述手持杆的延伸方向与x轴平行；所述云台由所述第二模式切换至所述第一模式时，所述负载保持相对静止状态，采用手动方式操作所述手持杆绕y轴旋转90°至所述手持杆的延伸方向与z轴平行。5.根据权利要求3所述的云台，其特征在于，还包括控制器，所述控制器用于控制所述手持杆转动，并用于控制所述俯仰轴电机的转动；所述云台由所述第一模式切换至所述第二模式时，所述控制器控制所述负载保持相对静止状态，并控制所述手持杆绕y轴旋转90°至所述手持杆的延伸方向与x轴平行：所述云台由所述第二模式切换至所述第一模式时，所述控制器控制所述负载保持相对静止状态，并控制所述手持杆绕y轴旋转90°至所述手持杆的延伸方向与z轴平行。6.根据权利要求5所述的云台，其特征在于，所述控制器在接到模式切换指令后，控制所述手持杆绕y轴旋转90°，以使所述第一轴组件和所述第二轴组件的作用发生互换，其中所述切换指令用于指示云台由第一模式切换至第二模式，或用于指示云台由第二模式切换至第一模式。7.根据权利要求6所述的云台，其特征在于，所述手持杆上设有模式切换开关，所述模式切换开关与所述控制器电连接，所述模式切换指令由所述模式切换开关被操作时产生。8.根据权利要求7所述的云台，其特征在于，所述模式切换开关为拨杆。9.根据权利要求6所述的云台，其特征在于，所述模式切换指令由外部设备发送至所述控制器。10.根据权利要求9所述的云台，其特征在于，所述外部设备为移动终端、摇轮、体感设备或遥控器。11.根据权利要求1所述的云台，其特征在于，所述第一电机作为横滚轴电机使用时，所述横滚轴电机的转动角度大于45°。12.根据权利要求11所述的云台，其特征在于，所述横滚轴电机的转动角度大于70°。13.根据权利要求11所述的云台，其特征在于，所述横滚轴电机能够无限旋转。14.根据权利要求13所述的云台，其特征在于，所述第一电机上设有滑环，以使所述横滚轴电机能够无限旋转。15.根据权利要求1所述的云台，其特征在于，所述负载为拍摄器。16.一种无人机，包括机身，其特征在于，还包括云台和搭载在所述云台上的负载，其中，所述云台包括第一轴组件、第二轴组件和第三轴组件，其中所述第一轴组件包括第一轴臂和安装于所述第一轴臂一端的第一电机，所述第一电机固定在所述机身上，所述第二轴组件包括第二轴臂和安装于所述第二轴臂一端的第二电机，所述第三轴组件包括第三轴臂和安装于所述第三轴臂一端的第三电机，所述第一轴臂远离所述第一电机的一端固定连接所述第二电机，所述第二轴臂远离所述第二电机的一端固定连接所述第三电机，所述第三轴臂用于搭载所述负载，其特征在于，所述第一电机能够作为横滚轴电机、所述第二电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的一者、所述第三电机能够作为偏航轴电机和俯仰轴电机中的另一者使用；所述横滚轴电机转动，带动所述负载绕x轴转动，并带动所述偏航轴电机和所述俯仰轴电机绕所述横滚轴电...

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