云台控制方法、控制器、云台、无人移动平台和存储介质技术

技术编号:26896354 阅读:25 留言:0更新日期:2020-12-29 16:24
一种云台控制方法、一种控制器、一种云台、一种无人移动平台和一种计算机可读存储介质。该云台控制方法,包括:根据云台的目标姿态与基座的测量姿态确认云台的测量控制偏差(S102);基于云台的测量控制偏差处于预设范围的情况,控制多个电机输出指定扭矩,以分别驱动多个轴臂转动(S104)。该云台控制方法使在云台姿态误差较小时,控制电机以最小速度进行输出,避免了电机在未发生实际动作的情况下长时间输出较大扭矩导致的功耗上升及发热问题,进而减少了云台的耗电量以及有效延长了云台的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】云台控制方法、控制器、云台、无人移动平台和存储介质
本申请涉及云台
,具体而言,涉及一种云台控制方法、一种控制器、一种云台、一种无人移动平台和一种计算机可读存储介质。
技术介绍
云台是用于安装、固定摄像设备的支撑装置,随着科技的发展和社会的进步,市面上逐渐出现多种形式的电动云台,例如手持云台和无人机云台等便携式的小型云台,此类小型云台也是通过多个电机控制多个轴臂动作,从而对云台的姿态进行调整。利用各个电机对各个轴臂进行控制时,由于电机的摩擦力等因素的存在,在位置误差较小的情况下,且电机的静摩擦力较大时,此时由于姿态的误差较小,会依靠速度控制提高电机的运行角速度从而克服静摩擦力,进而使云台达到期望姿态。而由于在速度控制时通常会随着误差的增大而控制提升角速度,但是由于静摩擦力较大,在控制电机提速的过程中容易发生电机输出端并未运动的情况发生,此时,电机已经长时间输出较大扭矩力矩,就导致了电机的发热和功耗上升,不仅会使整个云台的耗电量加大,还缩短了电机的使用寿命。申请内容本申请实施例提供了云台控制方法、控制器、云台、无人移动平台和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云台的控制方法,所述云台包括基座、多个轴臂及多个电机,所述多个电机用于分别驱动所述多个轴臂转动,其特征在于,所述控制方法包括:/n根据所述云台的目标姿态与所述基座的测量姿态确认所述云台的测量控制偏差;/n基于所述云台的测量控制偏差处于预设范围的情况,控制所述多个电机输出指定扭矩,以分别驱动所述多个轴臂转动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种云台的控制方法,所述云台包括基座、多个轴臂及多个电机,所述多个电机用于分别驱动所述多个轴臂转动,其特征在于,所述控制方法包括:
根据所述云台的目标姿态与所述基座的测量姿态确认所述云台的测量控制偏差;
基于所述云台的测量控制偏差处于预设范围的情况,控制所述多个电机输出指定扭矩,以分别驱动所述多个轴臂转动。


2.根据权利要求1所述的云台的控制方法,其特征在于,所述基于所述云台的测量控制偏差处于预设范围的情况,控制所述多个电机输出指定扭矩的过程,具体包括:
根据所述测量控制偏差及控制偏差与跟随速度曲线,确定所述测量控制偏差处于预设范围内;其中,所述控制偏差与跟随速度曲线为所述多个轴臂中任一个的轴臂跟随速度与云台的控制偏差的关系曲线;
根据所述测量控制偏差相对应的轴臂跟随速度,确定所述指定扭矩;
控制所述多个电机输出所述指定扭矩。


3.根据权利要求2所述的云台的控制方法,其特征在于,
所述控制偏差处于预设范围内的情况,对应的轴臂跟随速度变化波动平稳;控制偏差处于预设范围外的情况,对应的轴臂跟随速度与控制偏差大致呈正相关关系。


4.根据权利要求2所述的云台的控制方法,其特征在于,所述控制偏差与跟随速度曲线通过以下过程获取得到:
获取预存储在所述云台的存储器内的所述控制偏差与跟随速度曲线;或者
获取所述云台的通信装置接收到的控制指令中的所述控制偏差与跟随速度曲线。


5.根据权利要求1所述的云台的控制方法,其特征在于,所述云台的通信装置能够与体感控制器进行通信,所述云台的目标姿态通过以下过程获得:
接收所述体感控制器发送的云台测量数据;
根据所述云台测量数据确认所述云台的目标姿态。


6.根据权利要求5所述的云台的控制方法,其特征在于,所述云台测量数据为所述云台的角速度数据,所述根据所述云台测量数据确认所述云台的目标姿态的过程,具体包括:
根据所述云台的角速度数据,确定所述云台的目标角速度;
对所述云台的目标角速度进行积分,以确定所述云台的目标姿态。


7.根据权利要求1所述的云台的控制方法,其特征在于,所述云台的通信装置能够与终端设备进行通信,所述云台的目标姿态通过以下过程获得:
控制所述通信装置接收所述终端设备发送的控制指令,所述控制指令中包括所述云台的目标姿态;
所述云台的目标姿态为所述终端设备根据操控指令的运动轨迹生成,所述操控指令由所述终端设备的设置面板接收。


8.根据权利要求1所述的云台的控制方法,其特征在于,所述云台的目标姿态通过以下过程获得:
接收所述云台的控制手柄接收到的设置指令,所述设置指令中包括所述云台的目标姿态。


9.根据权利要求1所述的云台的控制方法,其特征在于,所述云台的目标姿态通过以下过程获得:
接收所述云台的控制手柄的实际姿态,将所述控制手柄的实际姿态作为所述云台的目标姿态。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的云台的控制方法,其特征在于,所述基座的测量姿态通过以下过程获得:
获取所述云台的基座的测量姿态及关节角;
根据所述云台的基座的测量姿态及所述关节角,确认所述基座的测量姿态;其中,所述关节角是所述多个轴臂相对于所述云台的关节坐标系的角度。


11.根据权利要求10所述的云台的控制方法,所述云台包括惯性测量单元,其特征在于,所述获取所述云台的基座的测量姿态及关节角的过程,具体包括:
控制所述惯性测量单元获取所述云台的基座的测量姿态及关节角。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的云台的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
基于所述云台的测量控制偏差处于预设范围之外的情况,根据所述云台的目标姿态确认所述多个电机的驱动扭矩;
控制所述多个电机输出所述驱动扭矩。


13.根据权利要求12所述的云台的控制方法,其特征在于,根据所述云台的目标姿态确认所述多个电机的驱动扭矩的过程,包括:
根据所述云台的目标姿态确定所述多个轴臂的位置误差;
根据所述多个轴臂的位置误差,确认所述多个轴臂的目标角速度;
根据所述多个轴臂的目标角速度及所述多个轴臂的测量角速度,确认所述多个电机的驱动扭矩。


14.根据权利要求13所述的云台的控制方法,其特征在于,根据所述云台的目标姿态确定所述多个轴臂的位置误差的过程,包括:
根据所述云台的目标姿态与所述云台的基座的测量姿态确认云台姿态误差;
根据预设算法对所述云台姿态误差进行转换以确认所述多个轴臂的位置误差。


15.根据权利要求14所述的云台的控制方法,其特征在于,
所述预设算法为雅克比逆矩阵算法。


16.一种控制器,其特征在于,包括:
处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行存储在所述存储器中的计算机程序以实现:
根据云台的目标姿态与基座的测量姿态确认所述云台的测量控制偏差;
基于所述云台的测量控制偏差处于预设范围的情况,控制所述云台的多个电机输出指定扭矩,以分别驱动所述云台的多个轴臂转动。


17.根据权利要求16所述的控制器,其特征在于,所述处理器执行基于所述云台的测量控制偏差处于预设范围的情况,控制所述云台的多个电机输出指定扭矩的过程,具体包括:
根据所述测量控制偏差及控制偏差与跟随速度曲线,确定所述测量控制偏差处于预设范围内;其中,所述控制偏差与跟随速度曲线为所述多个轴臂中任一个的轴臂跟随速度与云台的控制偏差的关系曲线;
根据所述测量控制偏差相对应的轴臂跟随速度,确定所述指定扭矩;
控制所述多个电机输出所述指定扭矩。


18.根据权利要求17所述的控制器,其特征在于,
所述控制偏差处于预设范围内的情况,对应的轴臂跟随速度变化波动平稳;控制偏差处于预设范围外的情况,对应的轴臂跟随速度与控制偏差大致呈正相关关系。


19.根据权利要求17所述的控制器,其特征在于,所述处理器通过以下过程获取得到所述控制偏差与跟随速度曲线:
获取预存储在所述云台的存储器内的所述控制偏差与跟随速度曲线;或者
获取所述云台的通信装置接收到的控制指令中的所述控制偏差与跟随速度曲线。


20.根据权利要求16所述的控制器,其特征在于,所述云台的通信装置能够与体感控制器进行通信,所述处理器通过以下过程获得所述云台的目标姿态:
接收所述体感控制器发送的云台测量数据;
根据所述云台测量数据确认所述云台的目标姿态。


21.根据权利要求20所述的控制器,其特征在于,所述云台测量数据为所述云台的角速度数据,所述处理器还用于:
根据所述云台的角速度数据,确定所述云台的目标角速度;
对所述云台的目标角速度进行积分,以确定所述云台的目标姿态。


22.根据权利要求16所述的控制器,其特征在于,所述云台的通信装置能够与终端设备进行通信,所述处理器通过以下过程获得所述云台的目标姿态:
控制所述通信装置接收所述终端设备发送的控制指令,所述控制指令中包括所述云台的目标姿态;
所述云台的目标姿态为所述终端设备根据操控指令的运动轨迹生成,所述操控指令由所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘帅王映知邓波
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

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