竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备技术

一种竖向增稳机构(20)的控制方法，竖向增稳机构(20)用于带动负载(30)相对基座(10)在竖向增稳机构(20)的上限位与下限位之间活动，控制方法包括：(S1)获取竖向增稳机构(20)的第一期望姿态和实际姿态；(S2)在第一期望姿态位于上限位与上预设姿态之间或位于下限位与下预设姿态之间时，将第一期望姿态修正为第二期望姿态，并根据第二期望姿态及实际姿态控制竖向增稳机构(20)转动以使竖向增稳机构(20)到达第二期望姿态；及(S3)在第一期望姿态位于上预设姿态与下预设姿态之间时，根据第一期望姿态及实际姿态控制竖向增稳机构(20)转动以使竖向增稳机构(20)到达第一期望姿态。还公开了一种竖向增稳机构(20)和可移动设备(100)。

Vertical stabilizing mechanism and its control method and movable equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备
本申请涉及图像采集
，特别涉及一种竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备。
技术介绍
现有的图像获取设备中，为了实现稳定拍摄的目的，很多的负载到搭配竖向增稳机构使用，然而在图像获取设备被用户快速提升或降落时，竖向增稳机构容易与图像获取设备中的某些元件发生碰撞而影响负载的拍摄效果。
技术实现思路
本申请提供一种竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备。本申请提供一种竖向增稳机构的控制方法，所述竖向增稳机构的一端与基座转动连接，另一端与负载连接，所述竖向增稳机构用于带动所述负载相对所述基座在所述竖向增稳机构的上限位与下限位之间活动，所述控制方法包括：获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态，所述第一期望姿态位于所述上限位与所述下限位之间；在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，所述第二期望姿态为所述上预设姿态或所述下预设姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，所述上预设姿态和所述下预设姿态位于所述上限位与所述下限位之间；及在所述第一期望姿态位于所述上预设姿态与所述下预设姿态之间时，根据所述第一期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态。本申请提供一种竖向增稳机构，所述竖向增稳机构的一端与基座转动连接，另一端与负载连接，所述竖向增稳机构用于带动所述负载相对所述基座在所述竖向增稳机构的上限位与下限位之间活动，所述竖向增稳机构包括获取模块、姿态获取元件和微控制器，所述获取模块用于获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态，所述第一期望姿态位于所述上限位与所述下限位之间；所述姿态获取元件用于获取所述竖向增稳机构的实际姿态；所述控制器用于在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，以及在所述第一期望姿态位于所述上预设姿态与所述下预设姿态之间时，根据所述第一期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态，所述第二期望姿态为所述上预设姿态或所述下预设姿态，所述上预设姿态和所述下预设姿态位于所述上限位与所述下限位之间。本申请提供一种可移动设备，其包括基座、上述竖向增稳机构及负载，所述竖向增稳机构安装在所述基座上；所述负载包括云台装置及执行装置，所述云台装置安装在所述竖向增稳机构上，所述执行装置安装在所述云台装置上，所述云台装置用于驱动所述执行装置转动。本申请实施方式的竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备中，上限位和上预设姿态之间以及下限位和下预设姿态之间形成有间隔。在利用竖向增稳机构对负载进行姿态控制时，可以对第一期望姿态进行修正，避免竖向增稳机构碰撞限位结构产生震动，保证负载工作的稳定性。本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。附图说明本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本申请实施方式的可移动设备的结构示意图。图2是本申请实施方式的可移动设备的部分剖面示意图。图3是本申请实施方式的竖向增稳机构的分解示意图。图4是本申请实施方式的竖向增稳机构处于初始位置姿态的工作示意图。图5是本申请实施方式的竖向增稳机构处于上限位的工作示意图。图6是本申请实施方式的竖向增稳机构处于下限位的工作示意图。图7是本申请实施方式的竖向增稳机构的控制方法的流程图。图8是本申请实施方式的竖向增稳机构的姿态位置示意图。图9是本申请实施方式的竖向增稳机构的模块示意图。图10是本申请实施方式的竖向增稳机构的姿态控制示意图。图11是本申请实施方式的竖向增稳机构的控制方法的另一流程图。图12是本申请实施方式的竖向增稳机构的控制方法的又一流程图。图13是本申请实施方式的竖向增稳机构的控制方法的再一流程图。主要附图元件说明：可移动设备100、基座10、竖向增稳机构20、驱动装置21、连接装置22、第一连杆221、下限位结构2212、第二连杆222、上限位结构2222、承载部223、电机连杆224、弹性件225、获取模块23、姿态获取元件24、微控制器25、处理器26、负载30、云台装置32、执行装置34。具体实施方式下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。请结合图1至图6，本申请实施方式的可移动设备100包括基座10、竖向增稳机构20及负载30，竖向增稳机构20安装在基座10上。负载30包括云台装置32和执行装置34，云台装置32安装在竖向增稳机构20上，执行装置34安装在云台上，云台装置32用于驱动执行装置34转动以调节执行装置34的姿态。在某些实施方式中，云台装置32可以是三轴云台。三轴云台可以绕如偏航轴(yaw)、横滚轴(roll)以及俯仰轴(pitch)的轴线驱动执行装置34转动以调整执行装置34的姿态，实现执行装置34轴向增稳。本申请实施方式的竖向增稳机构20的一端于基座10转动连接，另一端与负载30连接，所述竖向增稳机构20用于带动所述负载30相对所述基座10在竖向增稳机构20的上限位与下限位之间活动。竖向增稳机构20能够平衡负载30的重力，并用于消除可移动设备100的竖向位移对执行装置34的影响。需要说明的是，本申请实施方式的竖向增稳机构20还可以应用于其他需要竖向增稳的设备中。负载30可以不限于云台装置32和执行装置34，而可以根据实际需要变换。在某些实施方式中，可移动设备100可以是图像获取设备，负载30包括云台装置32和拍摄装置，拍摄装置安装在云台装置32上，拍摄装置可以通过云台装置32实现轴向增稳，以及通过竖向增稳机构20实现竖向增稳(例如，竖直方向的增稳)。有利于拍摄装置获取稳定的拍摄画面，提高拍摄质量。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖向增稳机构的控制方法，其特征在于，所述竖向增稳机构的一端与基座转动连接，另一端与负载连接，所述竖向增稳机构用于带动所述负载相对所述基座在所述竖向增稳机构的上限位与下限位之间活动，所述控制方法包括：/n获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态，所述第一期望姿态位于所述上限位与所述下限位之间；/n在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，所述第二期望姿态为所述上预设姿态或所述下预设姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，所述上预设姿态和所述下预设姿态位于所述上限位与所述下限位之间；/n在所述第一期望姿态位于所述上预设姿态与所述下预设姿态之间时，根据所述第一期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种竖向增稳机构的控制方法，其特征在于，所述竖向增稳机构的一端与基座转动连接，另一端与负载连接，所述竖向增稳机构用于带动所述负载相对所述基座在所述竖向增稳机构的上限位与下限位之间活动，所述控制方法包括：
获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态，所述第一期望姿态位于所述上限位与所述下限位之间；
在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，所述第二期望姿态为所述上预设姿态或所述下预设姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，所述上预设姿态和所述下预设姿态位于所述上限位与所述下限位之间；
在所述第一期望姿态位于所述上预设姿态与所述下预设姿态之间时，根据所述第一期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
计算所述第一期望姿态或所述第二期望姿态与所述实际姿态之间的姿态差；
利用所述姿态差进行迭代计算，产生控制信号；
根据所述控制信号控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态或所述第二期望姿态。


3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，包括：
在所述第一期望姿态位于所述上限位与所述上预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为所述上预设姿态，并根据所述上预设姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述上预设姿态；或
在所述第一期望姿态位于所述下限位与所述下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为所述下预设姿态，根据所述下预设姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述下预设姿态。


4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态，包括：
获取所述基座的运动参数；
根据所述运动参数获取所述第一期望姿态。


5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态，包括：
根据用户输入获取所述竖向增稳机构的所述第一期望姿态。


6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述用户输入包括采用遥控器、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能手表、智能手环、智能头盔中的任意一种用户输入。


7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
获取所述负载的状态信息；
确定所述负载是否处于工作状态；及
若所述负载处于工作状态，则进入所述获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态的步骤。


8.根据权利要求1-7任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述竖向增稳机构包括：
驱动装置，所述驱动装置安装在所述基座上；及
连接装置，所述连接装置包括第一连杆、第二连杆和承载部，所述负载安装在所述承载部上，所述第一连杆的相背两端分别能够转动地安装在所述基座和所述承载部上，所述第一连杆的安装在所述基座的一端与所述驱动装置连接，所述驱动装置能够驱动所述第一连杆转动，所述第二连杆的相背两端分别能够转动地安装在所述基座及所述承载部上，所述第一连杆与所述第二连杆相对并平行设置。


9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述负载包括云台装置及执行装置，所述云台装置安装在所述竖向增稳机构上，所述执行装置安装在所述云台装置上，所述云台装置用于驱动所述执行装置转动。


10.根据权利要求1-7任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述竖向增稳机构处于所述上限位或所述下限位处时的倾斜角度，分别与所述竖向增稳机构处于所述上预设姿态或所述下预设姿态处时的倾斜角度相差5度。


11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述竖向增稳机构包括初始姿态位置，在所述竖向增稳机构处于所述上预设姿态或所述下预设姿态处时，所述竖向增稳机构相对所述初始姿态位置的倾斜角度为30度。


12.一种竖向增稳机构，其特征在于，所述竖向增稳机构的一端与基座转动连接，另一端与负载连接，所述竖向增稳机构用于带动所述负载相对所述基座在所述竖向增稳机构的上限位与下限位之间活动，所述竖向增稳机构包括：
获取模块，所述获取模块用于获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态，所述第一期望姿态位于所述上限位与所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文，
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