JP6369877B2 - platform - Google Patents

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Description

複数のセンサ、貨物、複数の搭乗者及び複数のデバイスを含む複数の積載物は、安定化と、3次元の動きを要求するかもしれない。例えば、カメラは、複数のスチール写真またはビデオの撮影の間に、安定化を要求するかもしれない。3次元の間接接合(アーティキュレーション、articulation)は、多次元ジンバルを用いることで実現されうる。多次元ジンバルは、フレームによって支持されうる。   Multiple loads, including multiple sensors, cargo, multiple passengers and multiple devices, may require stabilization and three-dimensional movement. For example, the camera may require stabilization between taking multiple still pictures or videos. Three-dimensional indirect joining (articulation) can be realized by using a multidimensional gimbal. A multidimensional gimbal can be supported by a frame.

複数の多次元ジンバルはジンバルロックしやすいかもしれない。これは、ジンバルシステムの制御の悪化を引き起こし、積載物の制御の信頼性を低減しうる。   Multiple multi-dimensional gimbals may be easy to lock the gimbal. This can cause a deterioration in the control of the gimbal system and reduce the reliability of the load control.

複数の多次元ジンバルシステムは、座標系において積載物を安定化するべく使用されうる。複数の多次元ジンバルシステムは、1または複数の軸がオーバーラップするように回転する状況に遭遇しうる。このオーバーラップは、ジンバルロックとして知られる状態に結び付きうる。ジンバルロックは、ジンバルシステムの制御を悪化させうる。ジンバルロックを回避しながら多次元ジンバルシステムにおいて積載物を安定化するニーズが存在する。更に、積載物の向きに大きな乱れを生じさせずに、積載物を保持するフレームの向きを変更することが望ましいかもしれない。更に、安定化システムがコンパクトな、または広がった外形を有することが可能でありうるように多数の配置を実現しうるシステム内で積載物を安定化することは有益であるかもしれない。   Multiple multi-dimensional gimbal systems can be used to stabilize the load in the coordinate system. Multiple multi-dimensional gimbal systems may encounter situations where one or more axes rotate to overlap. This overlap can lead to a condition known as gimbal lock. Gimbal lock can worsen the control of the gimbal system. There is a need to stabilize the load in a multidimensional gimbal system while avoiding gimbal lock. Furthermore, it may be desirable to change the orientation of the frame that holds the load without causing significant disruption in the direction of the load. Furthermore, it may be beneficial to stabilize the load in a system that can implement multiple arrangements so that the stabilization system may be able to have a compact or widened profile.

本発明の態様は、積載物を安定化するよう構成された安定化プラットフォームであって、互いに相対移動可能な複数のフレームコンポーネントを有するフレームアセンブリであって、積載物を支持するよう構成されたフレームアセンブリと、フレームアセンブリを支持するとともに、積載物の向きとは無関係に第1の向きと第2の向きとの間で切替可能なよう構成されたハンドルアセンブリと、複数のフレームコンポーネントが互いに相対移動することを可能にするよう構成された複数のモータとを備え、複数のモータは、(1)(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第1モータと、(2)(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第2モータとを有する安定化プラットフォームに関する。   An aspect of the present invention is a stabilization platform configured to stabilize a load, the frame assembly having a plurality of frame components movable relative to each other, the frame configured to support the load The assembly, a handle assembly configured to support the frame assembly and switchable between a first orientation and a second orientation regardless of the orientation of the load, and the plurality of frame components move relative to each other. And a plurality of motors configured to enable (1) (a) controlling movement of the load about the yaw axis when the handle assembly is in the first orientation. (B) a first module configured to control the movement of the load about the roll axis when the handle assembly is in the second orientation; (2) (a) controlling the movement of the load about the roll axis when the handle assembly is in the first orientation; and (b) about the yaw axis when the handle assembly is in the second orientation. A stabilization platform having a second motor configured to control movement of a load.

積載物はカメラであってよい。   The load may be a camera.

いくつかの実施形態において、ハンドルアセンブリは、2つのグリップを接続するハンドルバーを有し、フレームアセンブリは、ハンドルバー上に支持される。ハンドルバーは、(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、実質的に水平な向きを持ち、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、実質的に鉛直な向きを持ちうる。ハンドルアセンブリは、2つのグリップのうち1または複数においてユーザにより手で握られるよう構成されてよい。ハンドルアセンブリは、2つのグリップの間でハンドルバーから延びる第3グリップをさらに有してよい。   In some embodiments, the handle assembly has a handle bar connecting the two grips, and the frame assembly is supported on the handle bar. The handlebar has (i) a substantially horizontal orientation when the handle assembly is in the first orientation and (ii) a substantially vertical orientation when the handle assembly is in the second orientation. Can have. The handle assembly may be configured to be grasped by a user on one or more of the two grips. The handle assembly may further include a third grip extending from the handle bar between the two grips.

複数のモータは、(3)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合、及び、ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、ピッチ軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第3モータをさらに有してよい。   The plurality of motors are (3) a third configured to control movement of the load about the pitch axis when the handle assembly is in the first orientation and when the handle assembly is in the second orientation. A motor may be further included.

フレームアセンブリは、互いに相対移動可能な少なくとも3つのフレームコンポーネントを有してよい。少なくとも3つのフレームコンポーネントは、積載物を支持し、積載物がピッチ軸まわりで第1フレームコンポーネントに対して相対回転することを可能にする第1フレームコンポーネントを含んでよい。少なくとも3つのフレームコンポーネントは、第1フレームコンポーネントを支持し、(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に第1フレームコンポーネントがロール軸まわりで回転し、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に第1フレームコンポーネントがヨー軸まわりで回転することを可能にする第2フレームコンポーネントを含んでよい。少なくとも3つのフレームコンポーネントは、第2フレームコンポーネントを支持し、(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に第2フレームコンポーネントがヨー軸まわりで回転し、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に第2フレームコンポーネントがロール軸まわりで回転することを可能にする第3フレームコンポーネントを含んでよい。   The frame assembly may have at least three frame components that are movable relative to each other. The at least three frame components may include a first frame component that supports the load and allows the load to rotate relative to the first frame component about a pitch axis. At least three frame components support the first frame component; (i) the first frame component rotates about the roll axis when the handle assembly is in the first orientation; and (ii) the handle assembly is the second A second frame component may be included that allows the first frame component to rotate about the yaw axis when in orientation. At least three frame components support the second frame component; (i) the second frame component rotates about the yaw axis when the handle assembly is in the first orientation; and (ii) the handle assembly is the second A third frame component may be included that allows the second frame component to rotate about the roll axis when in orientation.

本発明の一実施形態に係る積載物の安定化方法は、上述したように安定化プラットフォームを設ける段階と、ハンドルアセンブリの第1の向きから第2の向きへの切り替え、またはその反対を検出する段階とを含む。   A method for stabilizing a load according to an embodiment of the present invention detects a step of providing a stabilization platform as described above and switching a handle assembly from a first orientation to a second orientation, or vice versa. Including stages.

ハンドルアセンブリは、フレームアセンブリのパワー状態を変化させることなく、第1の向きと第2の向きとの間で切り替えられうる。複数のモータは、ハンドルアセンブリが第1の向きと第2の向きとの間で切り替えられる間に、電源オンのままであってよい。   The handle assembly can be switched between a first orientation and a second orientation without changing the power state of the frame assembly. The plurality of motors may remain powered on while the handle assembly is switched between the first orientation and the second orientation.

切り替えは、ハンドルアセンブリ、フレームアセンブリ、積載物または複数のモータに設けられた1または複数のセンサを用いて検出されうる。1または複数のセンサは、複数の慣性センサまたは複数のホール効果センサを有してよい。安定化プラットフォームは、1または複数のセンサから1または複数の信号を受信し、切り替えが発生したことを示す信号を1または複数の信号に基づいて生成するよう構成された1または複数のプロセッサを備えてよい。   The switching can be detected using one or more sensors provided on the handle assembly, frame assembly, load or motors. The one or more sensors may comprise a plurality of inertial sensors or a plurality of Hall effect sensors. The stabilization platform includes one or more processors configured to receive one or more signals from one or more sensors and generate a signal based on the one or more signals indicating that a switch has occurred. It's okay.

本発明の追加の複数の態様は、積載物を安定化する方法であって、互いに相対移動可能な複数のフレームコンポーネントを有するフレームアセンブリであって、積載物を支持するよう構成されたフレームアセンブリを設ける段階と、積載物の向きとは無関係に第1の向きと第2の向きとの間で切替可能なよう構成されたハンドルアセンブリを用いてフレームアセンブリを支持する段階と、複数のフレームコンポーネントが互いに相対移動することを可能にするよう構成された複数のモータであって、(1)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に第1軸まわりの積載物の動きを制御する第1モータと、(2)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に第2軸まわりの積載物の動きを制御する第2モータとを含む複数のモータを設ける段階と、第1の向きから第2の向きへのハンドルアセンブリの切り替えを検出する段階と、1または複数のプロセッサを用い、第1の向きから第2の向きへのハンドルアセンブリの、検出された切り替えに応じて、(1)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に第2軸まわりの積載物の動きを第1モータに制御させ、(2)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に第1軸まわりの積載物の動きを第2モータに制御させる制御信号を生成する段階とを含む方法に関しうる。   An additional aspect of the present invention is a method for stabilizing a load comprising a frame assembly having a plurality of frame components movable relative to each other, the frame assembly configured to support a load. Providing a frame assembly with a handle assembly configured to be switchable between a first orientation and a second orientation regardless of the orientation of the load; and a plurality of frame components A plurality of motors configured to allow relative movement relative to each other, (1) a first motor that controls movement of a load about a first axis when the handle assembly is in a first orientation; And (2) providing a plurality of motors including a second motor for controlling the movement of the load about the second axis when the handle assembly is in the first orientation. Detecting the switching of the handle assembly from the first orientation to the second orientation, and detecting the handle assembly from the first orientation to the second orientation using one or more processors. In response to the switching, (1) when the handle assembly is in the second orientation, the first motor controls the movement of the load about the second axis, and (2) when the handle assembly is in the second orientation. Generating a control signal that causes a second motor to control the movement of the load about the first axis.

いくつかの実施形態において、第1軸はヨー軸であってよい。第2軸はロール軸であってよい。   In some embodiments, the first axis may be the yaw axis. The second axis may be a roll axis.

ハンドルアセンブリは、フレームアセンブリのパワー状態を変化させることなく、第1の向きと第2の向きとの間で切り替えられうる。複数のモータは、ハンドルアセンブリが第1の向きと第2の向きとの間で切り替えられる間に、電源オンのままであってよい。   The handle assembly can be switched between a first orientation and a second orientation without changing the power state of the frame assembly. The plurality of motors may remain powered on while the handle assembly is switched between the first orientation and the second orientation.

積載物はカメラであってよい。   The load may be a camera.

ハンドルアセンブリは、2つのグリップを接続するハンドルバーを有してよく、フレームアセンブリは、ハンドルバー上に支持される。ハンドルバーは、(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、実質的に水平な向きを持ち、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、実質的に鉛直な向きを持ちうる。ハンドルアセンブリは、2つのグリップのうち1または複数においてユーザにより手で握られるよう構成されてよい。ハンドルアセンブリは、2つのグリップの間でハンドルバーから延びる第3グリップをさらに有してよい。   The handle assembly may have a handle bar connecting the two grips, and the frame assembly is supported on the handle bar. The handlebar has (i) a substantially horizontal orientation when the handle assembly is in the first orientation and (ii) a substantially vertical orientation when the handle assembly is in the second orientation. Can have. The handle assembly may be configured to be grasped by a user on one or more of the two grips. The handle assembly may further include a third grip extending from the handle bar between the two grips.

複数のモータは、(3)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合、及び、ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、ピッチ軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第3モータをさらに有してよい。   The plurality of motors are (3) a third configured to control movement of the load about the pitch axis when the handle assembly is in the first orientation and when the handle assembly is in the second orientation. A motor may be further included.

フレームアセンブリは、互いに相対移動可能な少なくとも3つのフレームコンポーネントを有してよい。少なくとも3つのフレームコンポーネントは、積載物を支持し、積載物がピッチ軸まわりで第1フレームコンポーネントに対して相対回転することを可能にする第1フレームコンポーネントを含んでよい。   The frame assembly may have at least three frame components that are movable relative to each other. The at least three frame components may include a first frame component that supports the load and allows the load to rotate relative to the first frame component about a pitch axis.

切り替えは、ハンドルアセンブリ、フレームアセンブリ、積載物または複数のモータに設けられた1または複数のセンサを用いて検出されうる。1または複数のセンサは、複数の慣性センサまたは複数のホール効果センサを有してよい。安定化プラットフォームは、1または複数のセンサから1または複数の信号を受信し、切り替えが発生したことを示す信号を1または複数の信号に基づいて生成するよう構成された1または複数のプロセッサを備えてよい。   The switching can be detected using one or more sensors provided on the handle assembly, frame assembly, load or motors. The one or more sensors may comprise a plurality of inertial sensors or a plurality of Hall effect sensors. The stabilization platform includes one or more processors configured to receive one or more signals from one or more sensors and generate a signal based on the one or more signals indicating that a switch has occurred. It's okay.

本発明のもう1つの態様によれば、積載物を安定化するよう構成され安定化プラットフォームが提供されうる。安定化プラットフォームは、互いに相対移動可能な複数のフレームコンポーネントを有するフレームアセンブリであって、積載物を支持するよう構成されたフレームアセンブリと、フレームアセンブリを支持するとともに、積載物の向きとは無関係に第1の向きと第2の向きとの間で切替可能なよう構成されたハンドルアセンブリと、複数のフレームコンポーネントが互いに相対移動することを可能にするよう構成された複数のモータとを備えてよく、複数のモータは、ハンドルアセンブリが第1の向きから第2の向きに変化する場合に、第1の向きから第2の向きへのハンドルアセンブリの変化の検出に基づいて生成される信号に応じて、予め定められた角度だけ回転するよう構成されたモータを有する。   According to another aspect of the invention, a stabilization platform can be provided that is configured to stabilize a load. The stabilization platform is a frame assembly having a plurality of frame components movable relative to each other, the frame assembly configured to support a load, the frame assembly, and independent of the orientation of the load A handle assembly configured to be switchable between a first orientation and a second orientation and a plurality of motors configured to allow the plurality of frame components to move relative to each other may be provided. A plurality of motors responsive to signals generated based on detection of a change in the handle assembly from the first orientation to the second orientation when the handle assembly changes from the first orientation to the second orientation; And a motor configured to rotate by a predetermined angle.

モータは、(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成されてよい。積載物はカメラであってよい。   The motor controls (a) the movement of the load about the yaw axis when the handle assembly is in the first orientation, and (b) the load around the roll axis when the handle assembly is in the second orientation. It may be configured to control movement. The load may be a camera.

ハンドルアセンブリは、2つのグリップを接続するハンドルバーを有してよく、フレームアセンブリは、ハンドルバー上に支持される。ハンドルバーは、(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、実質的に水平な向きを持ち、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、実質的に鉛直な向きを持ちうる。ハンドルアセンブリは、2つのグリップのうち1または複数においてユーザにより手で握られるよう構成されてよい。ハンドルアセンブリは、2つのグリップの間でハンドルバーから延びる第3グリップをさらに有してよい。   The handle assembly may have a handle bar connecting the two grips, and the frame assembly is supported on the handle bar. The handlebar has (i) a substantially horizontal orientation when the handle assembly is in the first orientation and (ii) a substantially vertical orientation when the handle assembly is in the second orientation. Can have. The handle assembly may be configured to be grasped by a user on one or more of the two grips. The handle assembly may further include a third grip extending from the handle bar between the two grips.

モータにより駆動されるフレームコンポーネントは、ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、ハンドルバーに対して略直角であってよく、モータにより駆動されるフレームコンポーネントは、ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、ハンドルバーと略平行であってよい。予め定められた角度は90度であってよい。   The frame component driven by the motor may be substantially perpendicular to the handlebar when the handle assembly is in the first orientation, and the frame component driven by the motor is in the second orientation when the handle assembly is in the second orientation. In some cases, it may be substantially parallel to the handlebar. The predetermined angle may be 90 degrees.

安定化プラットフォームは、ハンドルアセンブリが第1の向きから第2の向きに切り替わる場合に検出を行い、モータの回転をもたらす信号を生成するよう構成された1または複数のプロセッサをさらに備えてよい。   The stabilization platform may further comprise one or more processors configured to detect when the handle assembly switches from the first orientation to the second orientation and to generate a signal that results in rotation of the motor.

複数のモータは、(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第2モータをさらに有してよい。複数のモータは、(3)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合、及び、ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、ピッチ軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第3モータをさらに有してよい。   The motors (a) control the movement of the load about the roll axis when the handle assembly is in the first orientation, and (b) load around the yaw axis when the handle assembly is in the second orientation. It may further comprise a second motor configured to control the movement of the object. The plurality of motors are (3) a third configured to control movement of the load about the pitch axis when the handle assembly is in the first orientation and when the handle assembly is in the second orientation. A motor may be further included.

いくつかの実施形態において、フレームアセンブリは、互いに相対移動可能な少なくとも3つのフレームコンポーネントを有してよい。少なくとも3つのフレームコンポーネントは、積載物を支持し、積載物がピッチ軸まわりで第1フレームコンポーネントに対して相対回転することを可能にする第1フレームコンポーネントを含んでよい。少なくとも3つのフレームコンポーネントは、第1フレームコンポーネントを支持し、(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に第1フレームコンポーネントがロール軸まわりで回転し、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に第1フレームコンポーネントがヨー軸まわりで回転することを可能にする第2フレームコンポーネントを含んでよい。少なくとも3つのフレームコンポーネントは、第2フレームコンポーネントを支持し、(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に第2フレームコンポーネントがヨー軸まわりで回転し、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に第2フレームコンポーネントがロール軸まわりで回転することを可能にする第3フレームコンポーネントを含んでよい。   In some embodiments, the frame assembly may have at least three frame components that are movable relative to one another. The at least three frame components may include a first frame component that supports the load and allows the load to rotate relative to the first frame component about a pitch axis. At least three frame components support the first frame component; (i) the first frame component rotates about the roll axis when the handle assembly is in the first orientation; and (ii) the handle assembly is the second A second frame component may be included that allows the first frame component to rotate about the yaw axis when in orientation. At least three frame components support the second frame component; (i) the second frame component rotates about the yaw axis when the handle assembly is in the first orientation; and (ii) the handle assembly is the second A third frame component may be included that allows the second frame component to rotate about the roll axis when in orientation.

場合によっては、積載物を安定化する方法であって、上述したように安定化プラットフォームを設ける段階と、ハンドルアセンブリが第1の向きと第2の向きとの間で切り替えられる場合に検出を行う段階と、予め定められた角度だけモータを回転させる段階とを含む方法が提供されうる。   In some cases, a method for stabilizing a load, wherein a detection platform is provided and detection is performed when the handle assembly is switched between a first orientation and a second orientation as described above. A method may be provided that includes steps and rotating the motor by a predetermined angle.

ハンドルアセンブリは、フレームアセンブリのパワー状態を変化させることなく、第1の向きと第2の向きとの間で切り替えられうる。複数のモータは、ハンドルアセンブリが第1の向きと第2の向きとの間で切り替えられる間に、電源オンのままであってよい。   The handle assembly can be switched between a first orientation and a second orientation without changing the power state of the frame assembly. The plurality of motors may remain powered on while the handle assembly is switched between the first orientation and the second orientation.

更に、本発明の複数の態様は、積載物を安定化するよう構成された安定化プラットフォームであって、互いに相対移動可能な複数のフレームコンポーネントを有するフレームアセンブリであって、積載物を支持するよう構成されたフレームアセンブリと、フレームアセンブリを支持するとともに、積載物の向きとは無関係に第1の向きと第2の向きとの間で切替可能なよう構成されたハンドルアセンブリと、ハンドルアセンブリの動きとは無関係に積載物の向きを維持すべく、複数のフレームコンポーネントが互いに相対移動することを可能にするよう構成された複数のモータとを備え、ハンドルアセンブリは、2つのグリップを接続するハンドルバーを有し、フレームアセンブリはハンドルバー上に支持され、ハンドルバーは(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に実質的に水平な向きを持ち、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に実質的に鉛直な向きを持つ、安定化プラットフォームに関しうる。   Furthermore, aspects of the present invention are a stabilization platform configured to stabilize a load, the frame assembly having a plurality of frame components movable relative to each other, the load assembly supporting a load. A configured frame assembly, a handle assembly configured to support the frame assembly and to be switchable between a first orientation and a second orientation independent of the orientation of the load, and movement of the handle assembly A handlebar connecting the two grips with a plurality of motors configured to allow the plurality of frame components to move relative to each other to maintain the orientation of the load independent of The frame assembly is supported on the handlebar, the handlebar being (i) the hand It has a substantially horizontal orientation when the assembly is in a first orientation, has a substantially vertical orientation when (ii) the handle assembly is in the second orientation may relate to the stabilization platform.

安定化プラットフォームは、ハンドルアセンブリが第2の向きである場合よりもハンドルアセンブリが第1の向きである場合に大きい幅を有してよい。積載物は、ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、2つのグリップの間の側方に配置されてよい。積載物は2つのグリップよりも高くに配置されてよい。積載物は2つのグリップより低く配置されてよい。積載物は、ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に2つのグリップの間の高さに配置されてよい。積載物は、2つのグリップと横方向に整列されてよい。   The stabilization platform may have a greater width when the handle assembly is in the first orientation than when the handle assembly is in the second orientation. The load may be placed laterally between the two grips when the handle assembly is in the first orientation. The load may be placed higher than the two grips. The load may be placed below two grips. The load may be placed at a height between the two grips when the handle assembly is in the second orientation. The load may be aligned laterally with the two grips.

オプションで、積載物とフレームアセンブリとの組み合わせの重心は、ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、ハンドルバーの下方であってよい。積載物とフレームアセンブリとの組み合わせの重心は、ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、ハンドルバーの上方であってもよい。積載物とフレームアセンブリとの組み合わせの重心は、ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、2つのグリップの間であってもよい。   Optionally, the center of gravity of the load and frame assembly combination may be below the handlebar when the handle assembly is in the first orientation. The center of gravity of the load and frame assembly combination may be above the handlebar when the handle assembly is in the first orientation. The center of gravity of the load and frame assembly combination may be between the two grips when the handle assembly is in the second orientation.

複数のモータは、(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第1モータを有してよい。複数のモータは、(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第2モータを有してよい。第1モータは、ハンドルアセンブリが第1の向きから第2の向きに変化する場合に、予め定められた角度だけ回転するよう構成されてよい。   The motors (a) control the movement of the load about the yaw axis when the handle assembly is in the first orientation, and (b) load around the roll axis when the handle assembly is in the second orientation. A first motor configured to control the movement of the object may be included. The motors (a) control the movement of the load about the roll axis when the handle assembly is in the first orientation, and (b) load around the yaw axis when the handle assembly is in the second orientation. There may be a second motor configured to control the movement of the object. The first motor may be configured to rotate by a predetermined angle when the handle assembly changes from the first orientation to the second orientation.

ハンドルアセンブリは、2つのグリップの間でハンドルバーから延びる第3グリップをさらに有してよい。第3グリップは、2つのグリップに対して実質的に垂直に位置合わせされてよい。積載物はカメラであってよい。   The handle assembly may further include a third grip extending from the handle bar between the two grips. The third grip may be aligned substantially perpendicular to the two grips. The load may be a camera.

本発明の複数の態様は、積載物を安定化するよう構成された安定化プラットフォームであって、互いに相対移動可能な複数のフレームコンポーネントを有するフレームアセンブリであって、積載物を支持するよう構成されたフレームアセンブリと、フレームアセンブリを支持するとともに、積載物の向きとは無関係に第1の向きと第2の向きとの間で切替可能なよう構成されたハンドルアセンブリと、第1の向きと第2の向きとの間でハンドルアセンブリが切り替えられたかを判断するのに有用なデータを提供する少なくとも1つのセンサと、ハンドルアセンブリの動きとは無関係に積載物の向きを維持すべく、複数のフレームコンポーネントが互いに相対移動することを可能にするよう構成された複数のモータとを備える安定化プラットフォームを有してよい。   Aspects of the present invention are stabilization platforms configured to stabilize a load, the frame assembly having a plurality of frame components movable relative to each other, and configured to support the load. A frame assembly, a handle assembly configured to support the frame assembly and to be switchable between a first orientation and a second orientation irrespective of the orientation of the load, and the first orientation and the first orientation At least one sensor that provides data useful in determining whether the handle assembly has been switched between two orientations, and a plurality of frames to maintain the orientation of the load independent of the movement of the handle assembly A stabilizing platform comprising a plurality of motors configured to allow the components to move relative to each other; It may have over-time.

いくつかの実施形態において、少なくとも1つのセンサは慣性センサである。少なくとも1つのセンサは、ホール効果センサであってよい。少なくとも3つのホール効果センサが複数のモータの少なくとも3つのモータに取り付けられてよい。少なくとも3つのモータは、積載物をヨー軸、ロール軸、及びピッチ軸まわりに回転させるよう構成されてよい。安定化プラットフォームはさらに、4元数の差(quaternion difference)の算出によってハンドルアセンブリの回転量(rotation)を算出するよう構成された1または複数のプロセッサを備えてよい。少なくとも1つのセンサは、ハンドルアセンブリに配置されてよい。少なくとも1つのセンサは、フレームアセンブリに配置されてよい。少なくとも1つのセンサには、複数のモータが設けられてよい。少なくとも1つのセンサは、3つの軸に対する向きを検出するよう構成された少なくとも3つのセンサを有してよい。少なくとも1つのセンサは、パンチルトズーム慣性測定ユニットを有してよい。   In some embodiments, the at least one sensor is an inertial sensor. The at least one sensor may be a Hall effect sensor. At least three Hall effect sensors may be attached to at least three motors of the plurality of motors. The at least three motors may be configured to rotate the load about the yaw axis, the roll axis, and the pitch axis. The stabilization platform may further comprise one or more processors configured to calculate a rotation of the handle assembly by calculating a quaternion difference. At least one sensor may be disposed on the handle assembly. At least one sensor may be disposed on the frame assembly. The at least one sensor may be provided with a plurality of motors. The at least one sensor may have at least three sensors configured to detect orientation relative to the three axes. The at least one sensor may have a pan / tilt / zoom inertial measurement unit.

ハンドルアセンブリは、2つのグリップを接続するハンドルバーを有してよく、フレームアセンブリは、ハンドルバー上に支持される。ハンドルバーは、(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、実質的に水平な向きを持ち、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、実質的に鉛直な向きを持ちうる。   The handle assembly may have a handle bar connecting the two grips, and the frame assembly is supported on the handle bar. The handlebar has (i) a substantially horizontal orientation when the handle assembly is in the first orientation and (ii) a substantially vertical orientation when the handle assembly is in the second orientation. Can have.

安定化プラットフォームは、ハンドルアセンブリが第1の向きと第2の向きとの間で切り替わる場合に、少なくとも1つのセンサからの信号に基づいて検出を行うよう構成された1または複数のプロセッサをさらに備えてよい。1または複数のプロセッサは、ハンドルアセンブリが第1の向きと第2の向きとの間で切り替わったことの検出が発生した場合に、複数のモータの少なくとも1つのモータに対する信号を生成して、予め定められた角度だけ回転させるよう構成されてよい。向きの変化角度の閾値が超えられた場合に、ハンドルアセンブリは、第1の向きと第2の向きとの間で切り替わったと判断されてよい。   The stabilization platform further comprises one or more processors configured to perform detection based on a signal from the at least one sensor when the handle assembly switches between the first orientation and the second orientation. It's okay. The one or more processors generate a signal for at least one of the plurality of motors in advance when a detection occurs that the handle assembly has switched between the first orientation and the second orientation. It may be configured to rotate by a defined angle. If the orientation change angle threshold is exceeded, the handle assembly may be determined to have switched between the first orientation and the second orientation.

複数のモータは、(1)(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第1モータと、(2)(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第2モータとを有してよい。   The plurality of motors (1) (a) control the movement of the load about the yaw axis when the handle assembly is in the first orientation, and (b) the roll axis when the handle assembly is in the second orientation. A first motor configured to control movement of the surrounding load; (2) (a) controlling movement of the load about the roll axis when the handle assembly is in the first orientation; (b) And a second motor configured to control the movement of the load about the yaw axis when the handle assembly is in the second orientation.

積載物はカメラであってよい。   The load may be a camera.

ハンドルアセンブリは、2つのグリップを接続するハンドルバーを有してよく、フレームアセンブリは、ハンドルバー上に支持されてよい。ハンドルバーは、(i)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、実質的に水平な向きを持ち、(ii)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、実質的に鉛直な向きを持ちうる。ハンドルアセンブリは、2つのグリップのうち1または複数においてユーザにより手で握られるよう構成されてよい。ハンドルアセンブリは、2つのグリップの間でハンドルバーから延びる第3グリップをさらに有してよい。   The handle assembly may have a handle bar connecting the two grips, and the frame assembly may be supported on the handle bar. The handlebar has (i) a substantially horizontal orientation when the handle assembly is in the first orientation and (ii) a substantially vertical orientation when the handle assembly is in the second orientation. Can have. The handle assembly may be configured to be grasped by a user on one or more of the two grips. The handle assembly may further include a third grip extending from the handle bar between the two grips.

複数のモータは、(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第1モータを有してよい。複数のモータは、(a)ハンドルアセンブリが第1の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御し、(b)ハンドルアセンブリが第2の向きである場合にヨー軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第2モータを有してよい。複数のモータは、ハンドルアセンブリが第1の向きである場合、及び、ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、ピッチ軸まわりの積載物の動きを制御するよう構成された第3モータをさらに有してよい。   The motors (a) control the movement of the load about the yaw axis when the handle assembly is in the first orientation, and (b) load around the roll axis when the handle assembly is in the second orientation. A first motor configured to control the movement of the object may be included. The motors (a) control the movement of the load about the roll axis when the handle assembly is in the first orientation, and (b) load around the yaw axis when the handle assembly is in the second orientation. There may be a second motor configured to control the movement of the object. The plurality of motors further includes a third motor configured to control the movement of the load about the pitch axis when the handle assembly is in the first orientation and when the handle assembly is in the second orientation. You may have.

フレームアセンブリは、互いに相対移動可能な少なくとも3つのフレームコンポーネントを有してよい。   The frame assembly may have at least three frame components that are movable relative to each other.

本発明の他の複数の対象及び特徴は、明細書、特許請求の範囲、及び添付図面を概観することで明らかになるだろう。参照による組み込み。   Other objects and features of the invention will become apparent from a review of the specification, claims, and accompanying drawings. Incorporation by reference.

本明細書で言及される全ての刊行物、特許および特許出願は、あたかも個々の刊行物、特許または特許出願それぞれが具体的に個別に示されて参照により組み込まれたかのような場合と同程度に、本明細書中に参照により組み込まれる。   All publications, patents and patent applications mentioned in this specification are to the same extent as if each individual publication, patent or patent application was specifically presented and incorporated by reference. , Incorporated herein by reference.

本発明の新規な複数の特徴は、添付の特許請求の範囲において詳細に示される。本発明の複数の本質が活用された例示的な複数の実施形態を示す以下の詳細な説明と、添付の図面への参照により、本発明の複数の特徴及び利点のより良い理解が得られるだろう。   The novel features of the invention are set forth with particularity in the appended claims. A better understanding of the features and advantages of the present invention will be obtained by reference to the following detailed description that sets forth illustrative embodiments, in which the principles of the invention are utilized, and to the accompanying drawings. Let's go.

フレームアセンブリ、複数のハンドル及び積載物を含む安定化プラットフォームの概略図である。1 is a schematic view of a stabilization platform including a frame assembly, a plurality of handles and a load. FIG.

安定化プラットフォームのハンドルアセンブリの一例を示す図である。FIG. 6 shows an example of a stabilization platform handle assembly.

水平な配置における安定化プラットフォームの一例を詳細に示す図である。It is a figure which shows an example of the stabilization platform in a horizontal arrangement | positioning in detail.

図4b、図4cとで、3つの可能な安定化プラットフォームの配置モードの概略図を示す図である。4b and 4c show a schematic diagram of three possible stabilization platform deployment modes. 図4a、図4cとで、3つの可能な安定化プラットフォームの配置モードの概略図を示す図である。Figures 4a and 4c show a schematic diagram of three possible stabilization platform deployment modes. 図4a、図4bとで、考えられる3つの安定化プラットフォームの配置モードの概略図を示す図である。Figures 4a and 4b show schematic views of three possible stabilization platform deployment modes.

安定化プラットフォームにより生じ得る、積載物の複数の回転軸を示す図である。FIG. 4 shows a plurality of axes of rotation of a load that can be generated by a stabilization platform.

ジンバルロック状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a gimbal lock state.

フレームの向きの変更に応じてプロセッサによって実行されうる複数の段階を示す図である。FIG. 6 illustrates a plurality of steps that can be performed by a processor in response to a change in frame orientation.

モータの制御及び向きを変更すべくプロセッサによって実行されうる複数の段階を示す図である。FIG. 5 shows a number of steps that can be performed by a processor to change the control and orientation of a motor.

水平な向きから鉛直な向きに移行しているハンドルアセンブリを有する安定化プラットフォームを示す図である。FIG. 5 shows a stabilization platform having a handle assembly that is transitioning from a horizontal orientation to a vertical orientation.

水平な向きから鉛直な向きにさらに移行しているハンドルアセンブリを有する安定化プラットフォームを示す図である。FIG. 6 shows a stabilization platform having a handle assembly that is further transitioned from a horizontal orientation to a vertical orientation.

鉛直な向きの安定化プラットフォームを示す図である。FIG. 3 shows a vertical orientation stabilization platform. 鉛直な向きの安定化プラットフォームを示す図である。FIG. 3 shows a vertical orientation stabilization platform.

積載物としてのカメラを有する安定化プラットフォームの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the stabilization platform which has a camera as a load.

輸送体に取り付けられた安定化システムの例を示す図である(例えば自動車と無人航空機(UAV))。It is a figure which shows the example of the stabilization system attached to the transport body (for example, a motor vehicle and an unmanned aerial vehicle (UAV)). 輸送体に取り付けられた安定化システムの例を示す図である(例えば自動車と無人航空機(UAV))。It is a figure which shows the example of the stabilization system attached to the transport body (for example, a motor vehicle and an unmanned aerial vehicle (UAV)).

本発明の一実施形態に従って、キャリア及び積載物を含む可動物体を例示する図である。FIG. 4 illustrates a movable object including a carrier and a load according to one embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態に従って可動物体を制御するシステムの、ブロック図の形態の模式図である。1 is a schematic diagram in block diagram form of a system for controlling a movable object in accordance with one embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態に従ってマルチゾーンバッテリステーションに対して着陸する処理の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a process of landing on a multi-zone battery station according to an embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態に従って安定化プラットフォームの態様またはセッティングを制御するために用いられうるリモートデバイスの一例を示す図である。FIG. 6 illustrates an example of a remote device that can be used to control aspects or settings of a stabilization platform according to an embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態に係る、1または複数のセンサと、当該1または複数のセンサに通信可能に連結された1または複数のプロセッサとを含む安定化プラットフォームの概略図である。 発明を実施するための形態1 is a schematic diagram of a stabilization platform including one or more sensors and one or more processors communicatively coupled to the one or more sensors according to an embodiment of the invention. FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

本発明の複数のシステム、複数のデバイス及び複数の方法は、多軸安定化プラットフォームを提供する。多軸安定化プラットフォームの説明は、任意の他のタイプの多軸安定化フレーム、または任意の他の多次元ジンバルシステムに適用されうる。多軸安定化プラットフォームの説明は、ランドバウンド(land−bound)、地下、水中、水面、空中、またはスペースベースの多軸安定化プラットフォームに適合しうる。安定化プラットフォームは、ハンドヘルドプラットフォームであってよく、或いは、任意の静止物体または可動物体に取り付けられてよい。   The multiple systems, multiple devices, and multiple methods of the present invention provide a multi-axis stabilization platform. The description of the multi-axis stabilization platform may be applied to any other type of multi-axis stabilization frame, or any other multi-dimensional gimbal system. The description of the multi-axis stabilization platform may be adapted to a land-bound, underground, underwater, water surface, air, or space-based multi-axis stabilization platform. The stabilization platform may be a handheld platform or may be attached to any stationary or movable object.

安定化プラットフォームは、フレームアセンブリ、ハンドルアセンブリ、及び複数のモータを含んでよい。フレームアセンブリは、互いに相対移動するよう構成された複数のフレームコンポーネントを有してよい。複数のフレームコンポーネントの回転は1または複数のモータによって実行されうる。各モータは、フレームコンポーネントを軸まわりに回転させうる。積載物は、フレームにより運ばれうる。複数のフレームコンポーネントの動きは、積載物の動きに結び付きうる。一例において、積載物はカメラであってよい。カメラは、対象のビデオまたは複数のスチール写真を撮影しながら、移動されて関心対象を追ってもよい。カメラの動きは、複数のフレームコンポーネントを用いて実行されうる。   The stabilization platform may include a frame assembly, a handle assembly, and a plurality of motors. The frame assembly may have a plurality of frame components configured to move relative to each other. The rotation of the plurality of frame components can be performed by one or more motors. Each motor can rotate the frame component about an axis. The load can be carried by the frame. The movement of the plurality of frame components can be linked to the movement of the load. In one example, the load may be a camera. The camera may be moved to follow the object of interest while taking a video or multiple still pictures of the object. Camera movement can be performed using multiple frame components.

複数のフレームコンポーネントは、ハンドルバーアセンブリに取り付けられるよう構成されうる。ハンドルバーアセンブリは、ユーザの手で保持されてよく、または、安定化プラットフォームを運びうるデバイスに取り付けられてよい。ハンドルバーアセンブリは、積載物の動きを生じさせずに、積載物に対して相対移動されうる。例えば、基準フレームが提供されうる。基準フレームは、環境(environment)などである。積載物が基準フレームに対して動かないままであるか、或いは固定の向きのままでありうるのに対し、ハンドルバーアセンブリは、基準フレームに対して相対移動してよい。   The plurality of frame components can be configured to be attached to the handlebar assembly. The handlebar assembly may be held by the user's hand or attached to a device that can carry the stabilization platform. The handle bar assembly can be moved relative to the load without causing movement of the load. For example, a reference frame can be provided. The reference frame is an environment or the like. The handlebar assembly may move relative to the reference frame while the load may remain stationary with respect to the reference frame or may remain in a fixed orientation.

ハンドルバーアセンブリは、安定化プラットフォームが多少のコンパクト構造を持ちうるように移動されてよい。ハンドルバーアセンブリは、安定化プラットフォームが片手または両手、或いは複数のアタッチメントで保持されうるように動かされてよい。ハンドルバーアセンブリは、積載物を含む安定化プラットフォームの重心がハンドルバーアセンブリの上方、下方、または同一直線状に配置されるように動かされてよい。ハンドルバーアセンブリの動きは、モータの制御及び向きの変更と同時に起こりうる。一例において、ハンドルバーアセンブリは、殆ど水平な向きから殆ど鉛直な向きまで動きうる。ハンドルバーの向きにおける変化と同時に、1または複数のモータが固定の角度、回転しうる。更に、複数のモータの制御が変更されてよく、例えば、複数のモータの少なくとも1つにより制御される回転軸が変更されてよい。   The handlebar assembly may be moved so that the stabilization platform can have some compact structure. The handlebar assembly may be moved so that the stabilization platform can be held in one or both hands, or multiple attachments. The handlebar assembly may be moved so that the center of gravity of the stabilizing platform including the load is positioned above, below, or collinearly with the handlebar assembly. The movement of the handlebar assembly can occur simultaneously with motor control and orientation changes. In one example, the handlebar assembly can move from an almost horizontal orientation to an almost vertical orientation. Simultaneously with the change in handlebar orientation, one or more motors may rotate a fixed angle. Further, the control of the plurality of motors may be changed, for example, the rotation shaft controlled by at least one of the plurality of motors may be changed.

安定化プラットフォームは、複数のセンサを含んでよい。複数のセンサは、ハンドルバーアセンブリの動きを認識しうる。複数のセンサは、ハンドルバーアセンブリ、複数のフレームコンポーネントおよび/または複数のモータに取り付けられてよい。複数のセンサは、安定化ユニットのオンボードのプロセッサまたはオフボードのプロセッサに情報を通信してもよい。プロセッサは、複数のセンサからの情報を用いることで、ハンドルバーの向きの変化を検出し、その後の、安定化プラットフォーム上の複数のモータの少なくとも1つの向きおよび/または制御の変更を引き起こしてよい。   The stabilization platform may include a plurality of sensors. The plurality of sensors can recognize the movement of the handlebar assembly. The plurality of sensors may be attached to the handlebar assembly, the plurality of frame components, and / or the plurality of motors. The plurality of sensors may communicate information to an onboard processor or an offboard processor of the stabilization unit. The processor may use information from the plurality of sensors to detect a change in handlebar orientation and subsequently cause a change in at least one orientation and / or control of the plurality of motors on the stabilization platform. .

図1は、本発明の一実施形態に係る安定化プラットフォーム101の高レベルな概略図を示す。安定化プラットフォーム101は、積載物102を安定化するよう構成されうる。積載物102は、ハンドルアセンブリ104により運ばれうるフレームアセンブリ103によって支持されうる。積載物は、例えば、カメラ、センサ、搭乗者または貨物であってよい。   FIG. 1 shows a high-level schematic diagram of a stabilization platform 101 according to one embodiment of the present invention. The stabilization platform 101 can be configured to stabilize the load 102. The load 102 may be supported by a frame assembly 103 that may be carried by the handle assembly 104. The load may be, for example, a camera, a sensor, a passenger, or a cargo.

積載物102は、フレームアセンブリ103に固定されうる。フレームアセンブリ103は、金属の、プラスチックの、または混合の材料で形成されうる。フレームアセンブリは、少なくとも1mg、5mg、10mg、50mg、100mg、500mg、1g、2g、3g、5g、7g、10g、12g、15g、20g、25g、30g、35g、40g、45g、50g、60g、70g、80g、90g、100g、120g、150g、200g、250g、300g、350g、400g、450g、500g、600g、700g、800g、900g、1kg、1.1kg、1.2kg、1.3kg、1.4kg、1.5kg、1.7kg、2kg、2.2kg、2.5kg、3kg、3.5kg、4kg、4.5kg、5kg、5.5kg、6kg、6.5kg、7kg、7.5kg、8kg、8.5kg、9kg、9.5kg、10kg、11kg、12kg、13kg、14kg、15kg、17kg、20kg、30kg、40kg、50kg、60kg、70kg、80kg、90kg、または100kgの重量を有する積載物を支持するよう構成されてよい。フレームアセンブリ103は、本明細書中で提供される何れかの値よりも小さい重量を有する積載物を支持するよう構成されてよい。フレームアセンブリ103は、本明細書中で提供される何れか2つの値の間の範囲内にある重量を有する積載物を支持するよう構成されてよい。   The load 102 can be fixed to the frame assembly 103. Frame assembly 103 may be formed of a metal, plastic, or mixed material. Frame assembly is at least 1 mg, 5 mg, 10 mg, 50 mg, 100 mg, 500 mg, 1 g, 2 g, 3 g, 5 g, 7 g, 10 g, 12 g, 15 g, 20 g, 25 g, 30 g, 35 g, 40 g, 45 g, 50 g, 60 g, 70 g 80g, 90g, 100g, 120g, 150g, 200g, 250g, 300g, 350g, 400g, 450g, 500g, 600g, 700g, 800g, 900g, 1kg, 1.1kg, 1.2kg, 1.3kg, 1.4kg 1.5 kg, 1.7 kg, 2 kg, 2.2 kg, 2.5 kg, 3 kg, 3.5 kg, 4 kg, 4.5 kg, 5 kg, 5.5 kg, 6 kg, 6.5 kg, 7 kg, 7.5 kg, 8 kg 8.5 kg, 9 kg, 9.5 kg, 10 kg, 11 kg, 12 kg, 13 kg, 4kg, 15kg, 17kg, 20kg, 30kg, 40kg, 50kg, 60kg, 70kg, 80kg, 90kg or may be configured to support a load having a weight of 100 kg,. Frame assembly 103 may be configured to support a load having a weight that is less than any of the values provided herein. The frame assembly 103 may be configured to support a load having a weight that is within a range between any two values provided herein.

更に、フレームアセンブリ103は少なくとも1mm、5mm、1cm、3cm、5cm、10cm、12cm、15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm、45cm、50cm、55cm、60cm、65cm、70cm、75cm、80cm、85cm、90cm、95cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm、160cm、170cm、180cm、190cm、200cm、220cm、250cm、300cm、350cm、400cm、450cm、または500cmの最長寸法を有する積載物を支持するよう構成されてよい。フレームアセンブリ103は、本明細書中で提供される何れかの値よりも小さい最長寸法を有する積載物を支持するよう構成されてよい。フレームアセンブリは、本明細書中で提供される何れか2つの値の間の範囲内にある最長寸法を有する積載物を支持するよう構成されてよい。   Further, the frame assembly 103 is at least 1 mm, 5 mm, 1 cm, 3 cm, 5 cm, 10 cm, 12 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, 40 cm, 45 cm, 50 cm, 55 cm, 60 cm, 65 cm, 70 cm, 75 cm, 80 cm, 85 cm. , 90cm, 95cm, 100cm, 110cm, 120cm, 130cm, 140cm, 150cm, 160cm, 170cm, 180cm, 190cm, 200cm, 220cm, 250cm, 300cm, 350cm, 400cm, 450cm, or 500cm May be configured to. Frame assembly 103 may be configured to support a load having a longest dimension that is less than any of the values provided herein. The frame assembly may be configured to support a load having a longest dimension that is within a range between any two values provided herein.

フレームアセンブリ103は、少なくとも1mm3、5mm3、1cm3、3cm3、5cm3、10cm3、12cm3、15cm3、20cm3、25cm3、30cm3、35cm3、40cm3、45cm3、50cm3、55cm3、60cm3、65cm3、70cm3、75cm3、80cm3、85cm3、90cm3、95cm3、100cm3、110cm3、120cm3、130cm3、140cm3、150cm3、160cm3、170cm3、180cm3、190cm3、200cm3、220cm3、250cm3、300cm3、350cm3、400cm3、450cm3、または500cm3の体積を有する積載物を支持するよう構成されてよい。フレームアセンブリ103は、本明細書中で提供される何れかの値よりも小さい体積を有する積載物を支持するよう構成されてよい。フレームアセンブリは、本明細書中で提供される何れか2つの値の間の範囲内にある体積を有する積載物を支持するよう構成されてよい。 Frame assembly 103 is at least 1 mm 3 , 5 mm 3 , 1 cm 3 , 3 cm 3 , 5 cm 3 , 10 cm 3 , 12 cm 3 , 15 cm 3 , 20 cm 3 , 25 cm 3 , 30 cm 3 , 35 cm 3 , 40 cm 3 , 45 cm 3 , 50 cm 3 55cm 3 , 60cm 3 , 65cm 3 , 70cm 3 , 75cm 3 , 80cm 3 , 85cm 3 , 90cm 3 , 95cm 3 , 100cm 3 , 110cm 3 , 120cm 3 , 130cm 3 , 140cm 3 , 150cm 3 , 160cm 3 , 170cm 3 , 180 cm 3 , 190 cm 3 , 200 cm 3 , 220 cm 3 , 250 cm 3 , 300 cm 3 , 350 cm 3 , 400 cm 3 , 450 cm 3 , or 500 cm 3 may be configured to be supported. Frame assembly 103 may be configured to support a load having a volume that is less than any of the values provided herein. The frame assembly may be configured to support a load having a volume that is within a range between any two values provided herein.

積載物は、センサであってよい。例えば、積載物は、聴覚の、視覚の、嗅覚の、ポジションの、温度の、または運動のセンサであってよい。一例において、積載物はカメラであってよい。複数の積載物の例は、複数の位置センサ(例えば複数のグローバルポジショニングシステム(GPS)センサ)、位置の三角測量を可能にする複数のモバイルデバイストランスミッタ)、複数の視覚センサ(例えば可視光、赤外光または紫外光を検出可能な、カメラなどの複数のイメージングデバイス)、複数の近接センサ(例えば複数の超音波センサ、ライダー、複数のタイムオブフライトカメラ(time−of−flight camera)、複数の慣性センサ(例えば複数の加速度計、複数のジャイロスコープ、複数の慣性計測装置(IMU))、複数の高度センサ、複数の圧力センサ(例えば複数の気圧計)、複数の聴覚のセンサ(例えば複数のマイク)、または複数のフィールドセンサ(例えば複数の磁気計、複数の電磁気センサ)をさらに含んでよい。1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたはより多くの複数のセンサなど、任意の適切な数の、及び任意の適切な組み合わせの複数のセンサが使用されることができ、或いは、積載物として提供されることができる。オプションで、異なるタイプ(例えば2つの、3つの、4つの、5つの、またはより多くのタイプ)の複数のセンサからデータが受信されてよい。異なるタイプの複数のセンサは、異なるタイプの複数の信号または情報(例えば、ポジション、向き、速度、加速度、近接度、圧力など)を測定してよく、かつ/または、データを取得するための異なるタイプの複数の測定技術を利用してよい。例えば、複数のセンサは、複数の能動的センサ(例えば、それら自身のソースからエネルギーを生成して測定するセンサ)と、複数の受動的センサ(例えば利用可能なエネルギーを検出するセンサ)との任意の適切な組み合わせを含んでよい。複数の他の実施形態において、複数の積載物は、視覚の、音の、または他の信号のエミッタなど、複数のエミッタを含んでよい。例えば、エミッタは光源であってよい。積載物は、オブジェクトまたは関心領域に向けられるように、安定化プラットフォーム内で方向付けられてよい。   The load may be a sensor. For example, the load may be an audio, visual, olfactory, position, temperature or motion sensor. In one example, the load may be a camera. Examples of multiple loads are multiple position sensors (eg, multiple global positioning system (GPS) sensors), multiple mobile device transmitters that allow position triangulation), multiple visual sensors (eg, visible light, red Multiple imaging devices such as cameras capable of detecting ambient light or ultraviolet light), multiple proximity sensors (eg, multiple ultrasonic sensors, riders, multiple time-of-flight cameras), multiple Inertial sensors (eg, multiple accelerometers, multiple gyroscopes, multiple inertial measurement units (IMU)), multiple altitude sensors, multiple pressure sensors (eg, multiple barometers), multiple auditory sensors (eg, multiple multiple sensors) Microphone), or multiple field sensors (eg, multiple magnetometers, multiple electromagnetic sensors) Any suitable number, and any suitable combination of sensors, such as one, two, three, four, five or more sensors. Or can be provided as a load, optionally with data from multiple sensors of different types (eg, 2, 3, 4, 5 or more types). Different types of sensors may measure different types of signals or information (eg, position, orientation, velocity, acceleration, proximity, pressure, etc.) and / or data Different types of measurement techniques may be utilized to obtain, for example, multiple sensors may generate and measure energy from multiple active sensors (eg, their own sources). Sensor) and any suitable combination of a plurality of passive sensors (eg, sensors that detect available energy) In other embodiments, the plurality of loads may be visual, sound, The emitter may be a light source, for example, the load may be directed within the stabilization platform to be directed to the object or region of interest. It's okay.

一例において、安定化プラットフォームは、積載物としてカメラを有してよい。カメラは、フィルムまたはデジタルカメラであってよい。カメラは、複数のビデオ記録または複数のスチール写真をキャプチャできてよい。カメラは、マクロレンズカメラ、コンパクトカメラ(point and shoot camera)、モバイルフォンのカメラ、プロフェッショナルビデオカメラまたはカムコーダであってよい。安定化プラットフォームは、少なくとも±5°、±4°、±3°、±2°、±1°、±.75°、±.5°、±0.4°、±0.3°、±0.2°、±0.1°、±0.08°、±0.06°、±0.04°、±0.02°、±0.01°、または±0.005の正確性を有する所望のカメラ角度を実現するよう構成されてよい。   In one example, the stabilization platform may have a camera as a load. The camera may be a film or a digital camera. The camera may be able to capture multiple video records or multiple still photos. The camera may be a macro lens camera, a point and shot camera, a mobile phone camera, a professional video camera or a camcorder. Stabilization platform is at least ± 5 °, ± 4 °, ± 3 °, ± 2 °, ± 1 °, ± .75 °, ± .5 °, ± 0.4 °, ± 0.3 °, ± 0.2 °, ± 0.1 It may be configured to achieve a desired camera angle with an accuracy of °, ± 0.08 °, ± 0.06 °, ± 0.04 °, ± 0.02 °, ± 0.01 °, or ± 0.005.

積載物の向きは、ユーザによるハンドルアセンブリ104の動きに応じて、安定化ユニットのオンボードのプロセッサにより制御されうる。プロセッサは、積載物の向きを算出し、かつ/または、所望の積載物の向きをもたらす信号を生成するべく、プログラムされてよい。プロセッサは、1または複数のセンサから、ハンドルアセンブリの向きおよび/または動きを示す複数の信号を受信してよく、また、所望の積載物の向きをもたらすべく、1または複数のモータの作動をもたらす複数の信号を生成してよい。プロセッサについての本明細書中の任意の説明は、説明される複数のアクションの何れかを個々にまたは集合的に実行しうる1または複数のプロセッサに適合しうる。   The orientation of the load can be controlled by the onboard processor of the stabilization unit in response to the movement of the handle assembly 104 by the user. The processor may be programmed to calculate the load orientation and / or generate a signal that provides the desired load orientation. The processor may receive a plurality of signals indicative of the orientation and / or movement of the handle assembly from one or more sensors and provide actuation of the one or more motors to provide a desired load orientation. Multiple signals may be generated. Any description herein for a processor may be adapted to one or more processors capable of performing any of the described actions individually or collectively.

プロセッサは、外部デバイスまたはユーザからの追加入力を必要とすることなく、所望の積載物の向きを自動的に算出し、かつ/または、自律的に決定することができてよい。場合によっては、所望の積載物の向きは、基準フレームに対して実質的に一定のままであってよい。その代わりに、所望の積載物の向きは、基準フレームに対して変更されてよい。複数の他の実施形態において、所望の積載物の向きは、リモートコントロールなどの外部デバイスから受信される信号に基づいて計算および/または判断されてよい。同様に、所望積載物の向きは、ハンドルアセンブリのユーザ入力インターフェースから受信される信号に基づいて、計算および/または判断されてよい。例えば、安定化プラットフォームのオペレータ、または、外部デバイス若しくはリモートコントロールを操作しているもう一人は、基準フレームに対する積載物の向きに関して入力を提供してよい。   The processor may be able to automatically calculate and / or autonomously determine the desired load orientation without requiring additional input from an external device or user. In some cases, the desired load orientation may remain substantially constant with respect to the reference frame. Instead, the desired load orientation may be changed with respect to the reference frame. In other embodiments, the desired load orientation may be calculated and / or determined based on signals received from an external device such as a remote control. Similarly, the desired load orientation may be calculated and / or determined based on signals received from the user input interface of the handle assembly. For example, the stabilizing platform operator or another operating an external device or remote control may provide input regarding the orientation of the load relative to the reference frame.

更に、積載物がカメラである場合には、複数のカメラセッティングは、もう1人のユーザによってリモートコントロールにより、または安定化プラットフォームに組み込まれた複数のユーザ入力コンポーネントにより、制御されうる。複数のカメラセッティングの例は、ホワイトバランス、開口サイズ、シャッタスピード、焦点距離、ズーム、またはISO感度であってよい。   Furthermore, if the load is a camera, the multiple camera settings can be controlled by another user by remote control or by multiple user input components integrated into the stabilization platform. Examples of multiple camera settings may be white balance, aperture size, shutter speed, focal length, zoom, or ISO sensitivity.

フレームアセンブリ103は、複数のフレームコンポーネントを有してよい。複数のフレームコンポーネントは、リジッドな部品であってよい。複数のコンポーネントは、互いに対して相対移動するよう構成されてよい。複数のコンポーネントの動きはジョイントまわりであってよく、例えば、このジョイントはヒンジ、ボール及びソケット、平面関節、サドルまたはピボットであってよい。複数のフレームコンポーネントの動きは、1または複数のモータにより制御されてよい。オプションで、1または複数のモータは、複数のコンポーネントの間の複数のジョイントに設けられる。各フレームコンポーネントが1つのモータによって動かされてよく、または、複数のフレームコンポーネントが単一のモータによって動かされてよい。複数のフレームコンポーネントは軸まわりに回転されてよい。各コンポーネントは、1つ、2つ、3つ、または、より多くの軸まわりに回転してよい。回転軸は、固定または非固定基準フレーム内で定義されてよい。更に、フレームコンポーネントは、少なくとも1つの方向に並進するよう構成されてよい。複数のジョイントはさらに、複数のフレームコンポーネントの互いに対するポジションおよび/または回転量を検出しうる複数のホールセンサを、ジョイント位置それぞれに有してよい。   The frame assembly 103 may have a plurality of frame components. The plurality of frame components may be rigid parts. The plurality of components may be configured to move relative to each other. The movement of the plurality of components may be about a joint, for example, the joint may be a hinge, ball and socket, planar joint, saddle or pivot. The movement of the plurality of frame components may be controlled by one or more motors. Optionally, one or more motors are provided at a plurality of joints between a plurality of components. Each frame component may be moved by one motor, or multiple frame components may be moved by a single motor. Multiple frame components may be rotated about an axis. Each component may rotate around one, two, three, or more axes. The axis of rotation may be defined within a fixed or non-fixed reference frame. Further, the frame component may be configured to translate in at least one direction. The plurality of joints may further include a plurality of hall sensors at each joint position that can detect the positions and / or rotation amounts of the plurality of frame components with respect to each other.

フレームアセンブリは、ハンドルアセンブリに対して1つ、2つ、3つまたは、より多くの軸まわりに積載物が相対回転することを可能にしうる。場合によっては、ハンドルアセンブリは、基準フレームに対して1つ、2つまたは3つの軸まわりに相対回転していてよい。ハンドルアセンブリが動きうる間に、積載物は基準フレームに対して同じ向きのままであるかもしれないし、ないかもしれない。オプションで、ハンドルアセンブリに対して積載物が回転することを可能にしうる1つ、2つ、3つまたは、より多くのモータが設けられてよい。積載物は、ハンドルアセンブリに対して、3つの直交する軸まわりに回転してよい。場合によっては、積載物は、ペイロードに対し、ピッチ、ロールおよび/またはヨー軸まわりに回転してよい。   The frame assembly may allow the load to rotate relative to one, two, three, or more axes relative to the handle assembly. In some cases, the handle assembly may be rotated about one, two, or three axes relative to the reference frame. While the handle assembly can move, the load may or may not remain in the same orientation relative to the reference frame. Optionally, one, two, three or more motors may be provided that may allow the load to rotate relative to the handle assembly. The load may rotate about three orthogonal axes with respect to the handle assembly. In some cases, the load may rotate about the pitch, roll and / or yaw axis relative to the payload.

フレームアセンブリは、ハンドルアセンブリ104に支持されてよい。ハンドルアセンブリ104は、フレームアセンブリの重量を支えてよい。ハンドルアセンブリは、フレームアセンブリの終端に配置されてよい。ハンドルアセンブリは、互いに対して相対移動し、種々の配置の間で変化するよう構成されうる1または複数のグリップを含んでよい。ハンドルアセンブリ(例えば複数のグリップ)の動きは、積載物の動きとは無関係である。   The frame assembly may be supported on the handle assembly 104. The handle assembly 104 may support the weight of the frame assembly. The handle assembly may be located at the end of the frame assembly. The handle assembly may include one or more grips that may be configured to move relative to each other and change between various configurations. The movement of the handle assembly (eg, multiple grips) is independent of the load movement.

ハンドルアセンブリ201の一例が図2に示されている。ハンドルアセンブリは、2つのグリップ202を接続するハンドルバー204を有してよい。2つのグリップは、互いに略平行で、かつ、ハンドルバーに対して垂直または平行であってよい。いくつかの実施形態において、2つのグリップは、約±30,25,20,15,10,5,3または1度の範囲内で互いに平行であってよい。いくつかの実施形態において、2つのグリップは、約±30,25,20,15,10,5,3または1度の範囲内でハンドルバーに対して垂直であってよい。場合によっては、グリップの端部はハンドルバーに接合してよい。その代わりに、グリップの端部は、ハンドルバーを越えて延びてもよい。ハンドルアセンブリは、2つのグリップ202においてユーザにより手で握られるよう構成されてよい。フレームアセンブリはハンドルバー上に支持されてよい。   An example of the handle assembly 201 is shown in FIG. The handle assembly may have a handle bar 204 that connects the two grips 202. The two grips may be substantially parallel to each other and perpendicular or parallel to the handlebar. In some embodiments, the two grips may be parallel to each other within a range of about ± 30, 25, 20, 15, 10, 5, 3, or 1 degree. In some embodiments, the two grips may be perpendicular to the handlebar within a range of about ± 30, 25, 20, 15, 10, 5, 3, or 1 degree. In some cases, the end of the grip may be joined to the handlebar. Alternatively, the grip end may extend beyond the handlebar. The handle assembly may be configured to be grasped by the user at the two grips 202. The frame assembly may be supported on the handlebar.

更に、ハンドルバーは、2つの接続されたグリップの間に第3グリップ203を有してよい。第3グリップはハンドルバーに直接接続されてよく、または、バー205を用いて接続されてもよい。第3グリップは、ハンドルバーの両端における他の2つのグリップに対して略直角または平行であってよい。オプションで、第3グリップは、他の2つのグリップ両方および/またはハンドルバーに対して同時に略直角であってよい。第3グリップおよび/またはバーは、直接的に、かつ/または、しっかりと、ハンドルバー204に取り付られてよい。その代わりに、第3グリップおよび/またはバーは、ハンドルバーから取り外し可能であってよい。第3グリップおよび/またはバーは、フレームアセンブリに取り付け、または接続されてもよいし、されなくてもよい。   Furthermore, the handlebar may have a third grip 203 between the two connected grips. The third grip may be connected directly to the handlebar or may be connected using the bar 205. The third grip may be substantially perpendicular or parallel to the other two grips at both ends of the handlebar. Optionally, the third grip may be substantially perpendicular to both the other two grips and / or the handlebar at the same time. The third grip and / or bar may be attached to the handle bar 204 directly and / or securely. Alternatively, the third grip and / or bar may be removable from the handle bar. The third grip and / or bar may or may not be attached or connected to the frame assembly.

フレームアセンブリは、ハンドルアセンブリに支持されてよい。複数のハンドル(複数のグリップであってよい)は、人の手で握られるよう構成されてよい。複数のグリップは、ハンドルを握っている間にユーザの手がスリップするのを防ぎうるテクスチャ表面を有してよい。複数のグリップは、被覆材を有してよい。場合によっては、被覆材は、プラスチック、発泡材料、ゴム、または、他のほどよい柔らかさの若しくはマリアブル(malleable)な材料を含んでよい。更に、複数のハンドルは人間工学的なデザインを有してよく、これにより、ユーザは手首または関節の痛みを経験することなく長期間、ハンドルを握りうる。   The frame assembly may be supported on the handle assembly. The plurality of handles (which may be a plurality of grips) may be configured to be gripped by a human hand. The plurality of grips may have a textured surface that can prevent the user's hand from slipping while gripping the handle. The plurality of grips may have a covering material. In some cases, the dressing may include plastic, foam material, rubber, or other moderately soft or malleable material. In addition, the plurality of handles may have an ergonomic design, which allows the user to grip the handle for extended periods without experiencing wrist or joint pain.

安定化プラットフォームは、人により運ばれうる。ハンドルアセンブリは、人がその人の手に1または複数のグリップを握ることで安定化プラットフォームを運ぶことを可能にするよう構成されてよい。個人が2つのグリップを同時に握ってもよいし、単一のグリップを握ってもよい。個人が末端の2つのグリップのうち1または複数を握ってもよいし、第3グリップを握ってもよい。別の例においては、ハンドルアセンブリは、輸送体(vehicle)などの他の物体に取り付られるよう構成されてよい。輸送体は、自動車、トラック、航空機、無人航空機(UAV)、バス、ボート、電車、オートバイ、自転車、自動作業台(moving platform)またはトラクタであってよい。ハンドルアセンブリは、本明細書中の他の箇所で記載されるものなど、可動物体に取り付けるよう構成されてよい。ハンドルアセンブリはまた、静止物体に取り付けられるよう構成されてよい。ハンドルアセンブリは、固定または可動物体に取り付けられうるブーム(boom)に取り付けられてよい。   The stabilization platform can be carried by a person. The handle assembly may be configured to allow a person to carry the stabilization platform by grasping one or more grips in the person's hand. An individual may hold two grips simultaneously or a single grip. The individual may grip one or more of the two end grips, or the third grip. In another example, the handle assembly may be configured to be attached to other objects, such as a vehicle. The transporter may be a car, truck, aircraft, unmanned aerial vehicle (UAV), bus, boat, train, motorcycle, bicycle, moving platform or tractor. The handle assembly may be configured to attach to a movable object, such as those described elsewhere herein. The handle assembly may also be configured to be attached to a stationary object. The handle assembly may be attached to a boom that may be attached to a fixed or movable object.

フレームアセンブリの複数のコンポーネントは、フレームアセンブリに接続された複数のモータによって互いに対して相対移動しうる。図3は、第1モータ301、第2モータ302(図3では直接図示せず)及び第3モータ303を備える安定化プラットフォームを詳細に示す。いくつかの実施形態において、安定化プラットフォームは、複数のフレームアセンブリコンポーネント304、305、306を互いに相対移動させるよう構成された少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9または10個のモータを備えてよい。その代わりに、複数のフレームアセンブリコンポーネントは、モータのないデザインにおいて、手動で動かされてよい。   The components of the frame assembly can be moved relative to each other by a plurality of motors connected to the frame assembly. FIG. 3 shows in detail a stabilization platform comprising a first motor 301, a second motor 302 (not shown directly in FIG. 3) and a third motor 303. In some embodiments, the stabilization platform is at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or configured to move a plurality of frame assembly components 304, 305, 306 relative to each other. Ten motors may be provided. Alternatively, the plurality of frame assembly components may be moved manually in a motorless design.

フレームアセンブリは、少なくとも1つ、2つまたは3つのフレームコンポーネント304、305および306を有してよい。3つのコンポーネントはそれぞれ、与えられた回転軸に沿って積載物を回転させるよう構成されてよい。例えば、フレームコンポーネント304はヨー軸まわりに回転してよく、フレームコンポーネント305はロール軸まわりに回転してよく、フレームコンポーネント306はピッチ軸まわりに回転してよい。複数のコンポーネントのうちの何れも、追加の軸まわりに回転されるよう構成されてよい。複数のコンポーネントは更に、少なくとも1つの次元において、並進するよう構成されてよい。   The frame assembly may have at least one, two, or three frame components 304, 305, and 306. Each of the three components may be configured to rotate the load along a given axis of rotation. For example, the frame component 304 may rotate about the yaw axis, the frame component 305 may rotate about the roll axis, and the frame component 306 may rotate about the pitch axis. Any of the plurality of components may be configured to be rotated about an additional axis. The plurality of components may further be configured to translate in at least one dimension.

いくつかの実施形態において、第1フレームコンポーネント304は、ハンドルアセンブリにより直接支持されてよい。第1フレームコンポーネント304は、ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、第1回転軸(例えばヨー軸)まわりに動くよう構成されてよい。第1回転軸まわりの第1フレームコンポーネント304の動きは、第1モータ301により駆動および/または制御されてよい。第2フレームコンポーネント305は、第1フレームコンポーネントにより直接支持されてよい。第2フレームコンポーネント305は、ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、第2回転軸(例えばロール軸)まわりに動くよう構成されてよい。第2回転軸まわりの第2フレームコンポーネント305の動きは、第2モータ302により駆動および/または制御されてよい。第3フレームコンポーネント306は第2フレームコンポーネント305により直接支持されてよい。第3フレームコンポーネント306は、ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、第3回転軸(例えばピッチ軸)まわりに動くよう構成されてよい。第3回転軸まわりの第3フレームコンポーネント306の動きは、第3モータ303により駆動および/または制御されてよい。第3フレームコンポーネント306は、積載物308、例えばカメラなどを支持するよう構成されてよい。第3フレームコンポーネントは、固定した態様(例えば積載物が第3コンポーネントに対して相対移動しない)で積載物を支持するよう構成されてよい。その代わりに、積載物は第3コンポーネントに対して相対移動可能であってよい。   In some embodiments, the first frame component 304 may be directly supported by the handle assembly. The first frame component 304 may be configured to move about a first rotational axis (eg, the yaw axis) when the handle assembly is in the first orientation. The movement of the first frame component 304 about the first rotational axis may be driven and / or controlled by the first motor 301. The second frame component 305 may be directly supported by the first frame component. The second frame component 305 may be configured to move about a second rotational axis (eg, a roll axis) when the handle assembly is in the first orientation. The movement of the second frame component 305 about the second rotational axis may be driven and / or controlled by the second motor 302. The third frame component 306 may be directly supported by the second frame component 305. The third frame component 306 may be configured to move about a third rotational axis (eg, a pitch axis) when the handle assembly is in the first orientation. The movement of the third frame component 306 about the third rotational axis may be driven and / or controlled by the third motor 303. The third frame component 306 may be configured to support a load 308, such as a camera. The third frame component may be configured to support the load in a fixed manner (eg, the load does not move relative to the third component). Instead, the load may be movable relative to the third component.

複数のフレームコンポーネントは、実質的にリジッドであってよい。複数のフレームコンポーネントは任意の形状を有してよい。複数のフレームコンポーネントは、互いに接続されうる1または複数の直線状の、またはカーブした部品を含んでよい。いくつかの例において、複数のフレームコンポーネントは、実質的にY形状またはU形状を有してよい。複数のフレームコンポーネントは、実質的に直交する態様で第2バーに接続された第1バーを含んでよく、第2バーは実質的に直交する態様で第3バーに接続されてよい。第1及び第3バーは、略平行であってもよいし、なくてもよい。   The plurality of frame components may be substantially rigid. The plurality of frame components may have any shape. The plurality of frame components may include one or more linear or curved parts that can be connected to each other. In some examples, the plurality of frame components may have a substantially Y shape or U shape. The plurality of frame components may include a first bar connected to the second bar in a substantially orthogonal manner, and the second bar may be connected to the third bar in a substantially orthogonal manner. The first and third bars may or may not be substantially parallel.

安定化プラットフォームは、1または複数のグリップ307を有するハンドルアセンブリを備えてよい。ユーザは複数のグリップを握ってよく、かつ、ハンドルアセンブリの向きに変更してよい。ハンドルアセンブリが向きを変更しうるのに対し、積載物308は安定化されたままであってよい。ハンドルアセンブリが向きを変更しうる間に、フレームコンポーネント304、305、306は、積載物を安定化した状態に維持すべく、互いに対し、および/または、ハンドルアセンブリに対して相対移動してよい。モータ301、302、303は、複数のフレームコンポーネントが互いに相対移動することを可能にし、かつ/または、引き起こすべく作動されてよい。積載物を安定化することは、積載物を同一の向きに維持すること、または、制御された態様で向きを変化させることを含んでよい。積載物を安定化することは、積載物を同一の並進位置に維持すること、または、制御された態様で積載物の並進位置を変化させることを含んでよい。積載物の向きおよび/または並進位置の変化は、(例えば低減されたジャーキネスまたは振動とともに)滑らかな態様で発生しうる。このことは、積載物がカメラであり、かつ、実質的に安定化されたイメージを収集することが望ましい場合に有益でありうる。   The stabilization platform may comprise a handle assembly having one or more grips 307. The user may grip multiple grips and change the orientation of the handle assembly. While the handle assembly may change orientation, the load 308 may remain stabilized. While the handle assembly can change orientation, the frame components 304, 305, 306 may move relative to each other and / or relative to the handle assembly to maintain the load in a stable state. The motors 301, 302, 303 may be actuated to allow and / or cause multiple frame components to move relative to each other. Stabilizing the load may include maintaining the load in the same orientation, or changing the orientation in a controlled manner. Stabilizing the load may include maintaining the load in the same translational position, or changing the translational position of the load in a controlled manner. Changes in load orientation and / or translational position can occur in a smooth manner (eg, with reduced jerkiness or vibration). This can be beneficial when the load is a camera and it is desirable to collect a substantially stabilized image.

安定化プラットフォームの複数のコンポーネントは、3つの別個の配置を実現するべく、互いに相対移動しうる。第1の可能な配置が図4aに示される。図4aに示された配置は、アンダースラングモードを例示する。アンダースラングモードでは、積載物401は2つのグリップ402の間に配置されうる。積載物401は、2つのグリップの間の側方に配置されうる。積載物401は、高さに基づき2つのグリップより下方でありうる。アンダースラングモードにおいて、ユーザは、安定化プラットフォームを両手で保持することを選択しうる。例えば、ユーザは、ハンドルバー403によって接続されうる2つのグリップのそれぞれを握ってよい。ハンドルバーは、アンダースラングモードでは水平に方向付けられうる。アンダースラングモードでは、フレームアセンブリ及び積載物の組み合わせの重心は、ハンドルバーおよび/または複数のグリップの下方でありうる。積載物の重心は、ハンドルバーおよび/または複数のグリップの下方でありうる。積載物の重心、または、積載物及びフレームアセンブリの組み合わせの重心は、複数のグリップの間の側方でありうる。アンダースラングモードは、積載物をユーザの手の高さの下方で複数の物体または複数の領域に向くよう方向付けうる。   The multiple components of the stabilization platform can move relative to each other to achieve three separate arrangements. A first possible arrangement is shown in FIG. 4a. The arrangement shown in FIG. 4a illustrates the underslang mode. In the underslang mode, the load 401 can be placed between the two grips 402. The load 401 can be placed on the side between the two grips. The load 401 can be below the two grips based on height. In the underslang mode, the user may choose to hold the stabilization platform with both hands. For example, the user may grip each of the two grips that can be connected by the handle bar 403. The handlebar can be oriented horizontally in the underslang mode. In the underslang mode, the center of gravity of the frame assembly and load combination can be below the handlebar and / or grips. The center of gravity of the load can be below the handlebar and / or the plurality of grips. The center of gravity of the load or the combination of the load and frame assembly can be lateral between the grips. Underslang mode can direct the load to multiple objects or areas below the height of the user's hand.

図4bに示されたもう1つの配置では、安定化プラットフォームはアップライトモードに配置される。アップライトモードでは、積載物405は、1または複数のハンドルおよび/またはハンドルバー404の上方に方向付けられうる。アップライトモードでは、ユーザはフレームを両手で保持することを選択しうる。アップライトモードでは、フレーム及び積載物405の組み合わせの重心は、フレームの上方に配置されうる。積載物の重心は、ハンドルバーおよび/または複数のグリップの上方でありうる。積載物の重心、または、積載物及びフレームアセンブリの組み合わせの重心は、複数のグリップの間の側方でありうる。フレームアセンブリおよび/または積載物は、複数のグリップの間の側方に配置されてよい。アップライトモードは、積載物をユーザの手の高さの上方またはアイレベルで複数の物体または複数の領域に向くよう方向付けうる。   In another arrangement shown in FIG. 4b, the stabilization platform is placed in upright mode. In the upright mode, the load 405 can be directed above one or more handles and / or handlebars 404. In the upright mode, the user may choose to hold the frame with both hands. In the upright mode, the center of gravity of the frame and load 405 combination can be located above the frame. The center of gravity of the load can be above the handlebar and / or the plurality of grips. The center of gravity of the load or the combination of the load and frame assembly can be lateral between the grips. The frame assembly and / or load may be placed laterally between the grips. The upright mode can direct the load to multiple objects or areas above the height of the user's hand or at the eye level.

安定化プラットフォームの第3の配置が図4cに示される。図4cに示された配置は、ブリーフケースモードと称されうる。ユーザは、プラットフォームがブリーフケースモードである間に、安定化プラットフォームを片手で保持しうる。例えば、安定化プラットフォームがブリーフケースモードである場合に、ユーザはハンドルアセンブリの上側ハンドル406を握りうる。2つのグリップを接続するハンドルバー407は、実質的に鉛直な向きでありうる。フレームアセンブリおよび/または積載物は、2つのグリップの間に配置されうる。フレームアセンブリおよび/または積載物の高さは、2つのグリップの高さの間でありうる。2つのグリップおよびフレームアセンブリおよび/または積載物は、実質的に、側方に沿って整列されうる。例えば、2つのグリップおよびフレームアセンブリおよび/または積載物を、軸が通過しうる。安定化プラットフォームがブリーフケースモードである場合に、フレームおよび積載物の組み合わせの重心、または、積載物のみの重心は、2つのハンドグリップの間でありうる。フレームアセンブリ及び積載物(または積載物のみ)の重心の高さは、2つのグリップの高さの間でありうる。2つのグリップと、フレームアセンブリおよび/または積載物の重心とは、実質的に側方に沿って整列されうる。例えば、2つのグリップおよびフレームアセンブリおよび/または積載物の重心を、軸が通過しうる。   A third arrangement of stabilization platforms is shown in Fig. 4c. The arrangement shown in FIG. 4c may be referred to as a briefcase mode. The user can hold the stabilization platform with one hand while the platform is in briefcase mode. For example, the user may grip the upper handle 406 of the handle assembly when the stabilization platform is in briefcase mode. The handle bar 407 connecting the two grips can be in a substantially vertical orientation. The frame assembly and / or load can be placed between two grips. The height of the frame assembly and / or load can be between the heights of the two grips. The two grip and frame assemblies and / or the load can be substantially aligned along the sides. For example, the shaft may pass through two grip and frame assemblies and / or loads. When the stabilization platform is in briefcase mode, the center of gravity of the frame and load combination, or the center of gravity of the load only, can be between the two hand grips. The height of the center of gravity of the frame assembly and the load (or only the load) can be between the heights of the two grips. The two grips and the frame assembly and / or the center of gravity of the load can be aligned substantially along the sides. For example, the shaft may pass through the center of gravity of the two grip and frame assemblies and / or the load.

安定化プラットフォームは、本明細書中で説明される複数の配置のいずれかの間で動きうる。例えば、安定化プラットフォームは、アンダースラング、アップライトおよび/またはブリーフケースモードの間で動きうる。複数のモードの間の複数の中間配置の何れもが積載物を安定化し続けてよい。例えば、ハンドルバーが水平な向きでも鉛直な向きでもない任意の複数の中間配置が提供されうる。安定化プラットフォームのオペレータは、中間配置での安定化プラットフォームを保持してもよいし、しなくてもよく、或いは、異なるモード間で動かしつつ中間配置を提供してよい。   The stabilization platform may move between any of the multiple arrangements described herein. For example, the stabilization platform may move between underslang, upright and / or briefcase modes. Any of the multiple intermediate arrangements between the multiple modes may continue to stabilize the load. For example, any plurality of intermediate arrangements where the handlebar is neither horizontal nor vertical can be provided. The stabilization platform operator may or may not hold the stabilization platform in an intermediate configuration, or may provide an intermediate configuration while moving between different modes.

安定化プラットフォームは、複数の鉛直モード(例えばブリーフケース)の場合よりも複数の水平モード(例えばアンダースラング、アップライト)の場合で大きな幅を持ちうる。複数の鉛直モードは、複数の水平モードに比べて、いっそうのコンパクト構造を可能にしうる。複数の鉛直モードは、水平モードよりも小さい幅、小さい設置面積、および/または小さい側面積を有する安定化モードを提供しうる。積載物がセンサである一例において、狭いスペース内の物体または領域を感知するには、複数の鉛直モードが望ましい。同様に、ユーザの高さの上方の複数の物体または複数の領域を感知するには、アップライトモードが望ましい。アップライトモードは、安定化プラットフォームを保持する平面の上方の複数の物体または複数の領域に積載物が向くことを可能にしうる。   The stabilization platform may have a greater width in multiple horizontal modes (eg, underslang, upright) than in multiple vertical modes (eg, briefcase). Multiple vertical modes may allow for a more compact structure compared to multiple horizontal modes. Multiple vertical modes may provide a stabilization mode having a smaller width, a smaller footprint, and / or a smaller side area than the horizontal mode. In an example where the load is a sensor, multiple vertical modes are desirable to sense an object or region within a narrow space. Similarly, the upright mode is desirable for sensing multiple objects or multiple areas above the user's height. The upright mode may allow the load to face multiple objects or areas above the plane that holds the stabilization platform.

フレーム及びハンドルアセンブリの複数の異なる向きから複数の異なるモードが生じ得るが、フレーム及びハンドルアセンブリの変化は、積載物の向きの変化に結び付かなくてよい。ハンドルアセンブリは、積載物の向きとは無関係に向きを変化させてよく、逆のことも言える。例えば、主として水平モード(例えば複数のアップライトモードのアンダースラング)と、主として鉛直モード(例えばブリーフケースモード)との間でハンドル及びフレームアセンブリが変化する場合に、積載物は一定の向きのままであってよい。一例において、水平な向きから鉛直な向きへのハンドル及びフレームアセンブリの変化の間に、積載物は水平な向きのままであってよい。その代わりに、水平な向きから鉛直な向きへのハンドル及びフレームアセンブリの変化の間に、積載物は鉛直な向きのままであってよい。複数のモータは、ハンドルアセンブリの動きとは無関係に積載物の向きを維持すべく、複数のフレームコンポーネントが互いに相対移動することを可能としうる。   Although different modes may result from different orientations of the frame and handle assembly, changes in the frame and handle assembly may not lead to changes in the orientation of the load. The handle assembly may change orientation regardless of the orientation of the load, and vice versa. For example, if the handle and frame assembly change between primarily horizontal mode (eg, multiple upright mode underslang) and primarily vertical mode (eg, briefcase mode), the load remains in a fixed orientation. It may be. In one example, the load may remain in a horizontal orientation during a change in handle and frame assembly from a horizontal orientation to a vertical orientation. Alternatively, the load may remain in a vertical orientation during the change of handle and frame assembly from a horizontal orientation to a vertical orientation. The plurality of motors may allow the plurality of frame components to move relative to each other to maintain the load orientation independent of the movement of the handle assembly.

安定化プラットフォームは、1つ、2つまたは3つの軸まわりでの積載物の回転を可能にするよう構成されうる3軸ジンバルアセンブリを備えてよい。積載物は、ヨー、ロール、および/またはピッチ軸まわりに回転してよい。場合によっては、積載物は、ハンドルアセンブリに対し、ヨー、ロールおよびピッチ軸まわりに相対回転可能であってよい。オプションで、積載物は、固定基準フレームに対し、ヨー、ロールおよびピッチ軸まわりに相対回転可能であってよい。図5は、積載物に対して生じ得る3つの回転軸を示す。図5に示される複数の軸は、ヨー軸501、ロール軸502およびピッチ軸503である。これらの軸は、図5に示されるように、積載物の基準フレーム内で定義されうる。別の例において、これらの軸は、ハンドルアセンブリに対して基準フレーム内で定義されうる。これらの軸は、安定化プラットフォームが作動中でありうる環境(例えばアースなど)など、固定の基準フレーム内で定義されうる。これらの軸は、交わってもよいし、交わらなくてもよい。これらの軸の1つ、2つまたは3つは、積載物を通過してよい。これらの軸の2つまたは3つは、積載物内で交差してよい。交点は積載物の重心に生じてもよいし、生じなくてもよい。交点は積載物およびフレームアセンブリの組み合わせの重心に生じてもよいし、生じなくてもよい。その代わりに、これら3つの軸の2つまたは3つは、積載物の外側で交差してよい。これらの軸は、固定または非固定の基準フレーム内で定義されてよい。これらの軸は、デカルト座標系、球座標系または円柱座標系によって定義されうる。積載物は図5に示された回転軸まわりで右回りまたは左回りに回転しうる。   The stabilization platform may comprise a 3-axis gimbal assembly that may be configured to allow rotation of the load about one, two, or three axes. The load may rotate about the yaw, roll, and / or pitch axis. In some cases, the load may be rotatable relative to the handle assembly about the yaw, roll and pitch axes. Optionally, the load may be rotatable relative to the fixed reference frame about the yaw, roll and pitch axes. FIG. 5 shows three axes of rotation that can occur for a load. A plurality of axes shown in FIG. 5 are a yaw axis 501, a roll axis 502, and a pitch axis 503. These axes can be defined within the reference frame of the load, as shown in FIG. In another example, these axes can be defined within a reference frame relative to the handle assembly. These axes can be defined within a fixed reference frame, such as the environment in which the stabilization platform can be operating (eg, ground). These axes may or may not intersect. One, two or three of these axes may pass through the load. Two or three of these axes may intersect within the load. The intersection may or may not occur at the center of gravity of the load. The intersection may or may not occur at the center of gravity of the load and frame assembly combination. Instead, two or three of these three axes may intersect outside the load. These axes may be defined within a fixed or non-fixed reference frame. These axes can be defined by a Cartesian coordinate system, a spherical coordinate system, or a cylindrical coordinate system. The load can rotate clockwise or counterclockwise around the rotation axis shown in FIG.

この回転は、フレームコンポーネントの回転を引き起こしうるモータによって実行されうる。フレームコンポーネントは次に固定基準フレーム内で積載物を回転させうる。その代わりに、固定基準フレームに対して積載物が動かないままである間に、フレームコンポーネントが回転してもよい。ハンドルアセンブリは、複数の軸のうち1または複数に対して動いてよく、一方、積載物は固定基準フレームに対して同一の向きを維持してよい。   This rotation can be performed by a motor that can cause rotation of the frame components. The frame component can then rotate the load within a fixed reference frame. Alternatively, the frame component may rotate while the load remains stationary relative to the fixed reference frame. The handle assembly may move with respect to one or more of the plurality of axes, while the load may maintain the same orientation with respect to the fixed reference frame.

モータはACまたはDCモータであってよい。モータについての本明細書中の任意の説明は、任意のタイプのモータまたは他のアクチュエータに適合しうる。複数のモータは、複数のダイレクト駆動モータであってよい。複数のモータのタイプの他の例には、限定されるものではないが、ブラシモータまたはブラシレスモータ、サーボモータ、スイッチングリラクタンスモータ、ステッパモータ、または任意の他のタイプのモータが含まれてよい。   The motor may be an AC or DC motor. Any description herein for a motor may be applicable to any type of motor or other actuator. The plurality of motors may be a plurality of direct drive motors. Other examples of multiple motor types may include, but are not limited to, brush motors or brushless motors, servo motors, switching reluctance motors, stepper motors, or any other type of motor.

モータは、安定化プラットフォーム上の、バッテリーシステムなどのエネルギー源によって駆動されうる。その代わりに、モータは外部電源に接続された電源ケーブルによって駆動されうる。各回転軸は、モータによって制御されうる。例えば、第1モータはヨー軸まわりの回転をもたらしうる。第2モータはロール軸まわりの回転をもたらしうる。第3モータはピッチ軸まわりの回転をもたらしうる。種々の配置、作動のモードにおいて、複数のモータの回転軸は変化しうる。例えば、安定化プラットフォームがユーザの両手で保持される複数のモード(例えばアンダースラングおよびアップライトモード)において、第1モータはヨー軸回転を制御し、第2モータはロール軸回転を制御し、第3モータはピッチ軸回転を制御しうる。その代わりに安定化プラットフォームがユーザの片手で保持されるモード(例えばブリーフケースモード)において、第1モータはロール軸回転を制御し、第2モータはヨー軸回転を制御し、第3モータはピッチ軸回転を制御しうる。同様に、安定化プラットフォームのアセンブリのハンドルが第1の向きである場合に、第1モータはヨー軸回転を制御してよく、一方、第2モータはロール軸回転を制御してよい。安定化プラットフォームのアセンブリのハンドルが第2の向きである場合に、第1モータはロール軸回転を制御してよく、一方、第2モータはヨー軸回転を制御してよい。オプションで、ハンドルバーアセンブリが第1の向きおよび第2の向きである場合に、第3モータはピッチ軸回転を制御してよい。いくつかの実施例において、第1の向きは実質的に水平に方向付けられたハンドルバーを含んでよく、一方、第2の向きは実質的に鉛直に方向付けられたハンドルバーを含んでよい。安定化プラットフォームの向きのモード切り替えの間に、電源は連続的に複数のモータに供給されてよい。   The motor can be driven by an energy source, such as a battery system, on the stabilization platform. Alternatively, the motor can be driven by a power cable connected to an external power source. Each rotating shaft can be controlled by a motor. For example, the first motor can provide rotation about the yaw axis. The second motor can provide rotation about the roll axis. The third motor can provide rotation about the pitch axis. In various arrangements and modes of operation, the rotational axes of the plurality of motors can vary. For example, in a plurality of modes in which the stabilization platform is held by both hands of the user (eg, underslang and upright modes), the first motor controls the yaw axis rotation, the second motor controls the roll axis rotation, Three motors can control pitch axis rotation. Instead, in a mode in which the stabilization platform is held with one hand of the user (eg, briefcase mode), the first motor controls roll axis rotation, the second motor controls yaw axis rotation, and the third motor is pitch. The shaft rotation can be controlled. Similarly, the first motor may control yaw rotation while the second motor may control roll shaft rotation when the handle of the stabilization platform assembly is in the first orientation. The first motor may control roll axis rotation while the second motor may control yaw axis rotation when the handle of the stabilization platform assembly is in the second orientation. Optionally, the third motor may control pitch axis rotation when the handlebar assembly is in the first and second orientations. In some embodiments, the first orientation may include a substantially horizontally oriented handlebar, while the second orientation may comprise a substantially vertically oriented handlebar. . During mode switching of the stabilization platform orientation, power may be continuously supplied to a plurality of motors.

3軸ジンバルによる積載物の回転は、ジンバルロックに遭遇しうる。ジンバルロックとは、3つの軸のうちの1つが第2回転軸と並ぶ程度に回転された状態でありうる。ジンバルロックは積載物の回転制御の悪化に結び付きうる。ジンバルロックのシナリオの一例が図6に示される。図6に示されたケースでは、ジンバルの第1の配置(orientation)は、オーバーラップしていない軸601、602および603を有し、その結果、ジンバルロックに遭遇しない。図面に示された第2のケースでは、軸601は軸603とオーバーラップするように回転している。このオーバーラップは、ジンバルロックの一例を表す。ジンバルロックが生じる場合には、システムは自由度を失うかもしれない。ジンバルロックを避けるのが有益であるかもしれない。   The rotation of the load by the 3-axis gimbal can encounter a gimbal lock. The gimbal lock may be a state in which one of the three shafts is rotated to the extent that it is aligned with the second rotation shaft. Gimbal lock can lead to worse rotation control of the load. An example of a gimbal lock scenario is shown in FIG. In the case shown in FIG. 6, the first orientation of the gimbal has non-overlapping axes 601, 602 and 603 so that no gimbal lock is encountered. In the second case shown in the drawing, the shaft 601 rotates to overlap the shaft 603. This overlap represents an example of a gimbal lock. If a gimbal lock occurs, the system may lose freedom. It may be beneficial to avoid gimbal lock.

安定化プラットフォームは、ジンバルロックの複数の例を低減または除去するよう構成されうる。安定化プラットフォームは、積載物の回転量を検出しうる一組のセンサを備えてよい。この回転は、ジンバルがジンバルロック状態に近づくことを引き起こす。例えば、ヨー軸まわりの回転量が90°に近づくにつれて、ジンバルはジンバルロック状態に近づきうる。ジンバルロックを誘発するのに十分なヨー軸まわりの回転は、安定化プラットフォームの第1及び第2作動モードの間で切り替えを行う場合に生じうる。安定化プラットフォームは、ヨー軸、ロール軸およびピッチ軸まわりの安定化プラットフォームの回転量を検出しうる複数のセンサを、フレーム、複数のモータおよび/または複数のハンドルに備えてよい。例えば、複数のセンサは、複数の慣性センサ(例えば、複数の位置または角度の変位センサ、複数の速度センサ、複数の加速度計、複数のジャイロスコープ、複数の磁気計)、複数の静電容量センサ、複数のホールセンサ、または、本明細書中の他の箇所で説明されるような任意の他のタイプの複数のセンサであってよい。複数のセンサは、線形および/または角度の変位、線形速度および/または角速度、或いは、線形または角加速度の検出が可能であってよい。複数のセンサは、グリップ、ハンドルバー、バーまたは任意の他の部分などの、ハンドルアセンブリの任意の一部分に設けられてよいし、設けられなくてもよい。複数のセンサは、複数のフレームコンポーネントのうちの1つ、2つ、3つまたはより多くに設けられてよいし、設けられなくてもよい。複数のセンサは、複数のモータのうちの1つ、2つ、3つまたはより多くに設けられてよいし、設けられなくてもよい。複数のセンサは、積載物に設けられてよいし、設けられなくてもよい。安定化プラットフォームのオンボードまたはオフボードのプロセッサは、センサデータを解釈してヨー軸、ロール軸またはピッチ軸まわりの回転量を検出しうる。コンポーネントの位置情報および/または回転量を検出すべく、安定化プラットフォームの任意のコンポーネントからのセンサデータが使用されうる。多数のコンポーネントからのセンサデータが集められ、かつ/または、比べられてよい。場合によっては、複数のコンポーネントからのセンサデータは、ハンドルアセンブリに対する積載物の相対移動、或いはその反対、固定基準フレームに対する積載物の相対移動、固定基準フレームに対するハンドルアセンブリの相対移動、固定基準フレームに対する複数のフレームコンポーネントの何れかの相対移動、または、これらの任意の変形例若しくは組み合わせを判断するべく使用されてよい。   The stabilization platform may be configured to reduce or eliminate multiple instances of gimbal lock. The stabilization platform may include a set of sensors that can detect the amount of rotation of the load. This rotation causes the gimbal to approach the gimbal lock state. For example, as the amount of rotation about the yaw axis approaches 90 °, the gimbal can approach the gimbal lock state. Rotation about the yaw axis sufficient to induce a gimbal lock can occur when switching between the first and second operating modes of the stabilization platform. The stabilization platform may include a plurality of sensors on the frame, the plurality of motors, and / or the plurality of handles that can detect the amount of rotation of the stabilization platform about the yaw axis, the roll axis, and the pitch axis. For example, the plurality of sensors include a plurality of inertial sensors (eg, a plurality of position or angle displacement sensors, a plurality of velocity sensors, a plurality of accelerometers, a plurality of gyroscopes, a plurality of magnetometers), a plurality of capacitance sensors. , Multiple Hall sensors, or any other type of multiple sensors as described elsewhere herein. The plurality of sensors may be capable of detecting linear and / or angular displacement, linear velocity and / or angular velocity, or linear or angular acceleration. The plurality of sensors may or may not be provided on any part of the handle assembly, such as a grip, handlebar, bar or any other part. The plurality of sensors may or may not be provided in one, two, three, or more of the plurality of frame components. The plurality of sensors may or may not be provided in one, two, three, or more of the plurality of motors. The plurality of sensors may be provided on the load or may not be provided. The on-board or off-board processor of the stabilization platform can interpret the sensor data to detect the amount of rotation about the yaw axis, roll axis or pitch axis. Sensor data from any component of the stabilization platform can be used to detect component position information and / or amount of rotation. Sensor data from multiple components may be collected and / or compared. In some cases, sensor data from a plurality of components may include relative movement of the load relative to the handle assembly, or vice versa, relative movement of the load relative to the fixed reference frame, relative movement of the handle assembly relative to the fixed reference frame, and relative to the fixed reference frame. It may be used to determine the relative movement of any of the plurality of frame components, or any variation or combination thereof.

第1のモード/配置から第2のモード/配置への変化を示すハンドルアセンブリの回転をプロセッサが検出した場合に、プロセッサはモータ制御の向きを変更しうる。例えば、第1のモードにおいて、第1モータはヨー軸回転を制御し、第2モータはロール軸回転を制御しうる。第1から第2のモードへの変化をプロセッサが検出すると、プロセッサは、第1モータがロール軸回転を制御し得、第2モータがヨー軸回転を制御し得るようにモータ制御を切り替えうる。第3モータが第1および第2のモードの両方でピッチ軸回転を制御しうるように、第1および第2のモードにおいて、ピッチ軸のモータ制御は変化しないかもしれない。モータの軸制御が変化する間に連続的な電力がモータに供給されうるように、モータ制御の変更は、モータへの電力供給の変化なしに生じうる。   If the processor detects a rotation of the handle assembly indicating a change from the first mode / arrangement to the second mode / arrangement, the processor may change the direction of motor control. For example, in the first mode, the first motor can control the yaw axis rotation, and the second motor can control the roll axis rotation. When the processor detects a change from the first to the second mode, the processor can switch motor control such that the first motor can control roll axis rotation and the second motor can control yaw axis rotation. In the first and second modes, the motor control of the pitch axis may not change so that the third motor can control the pitch axis rotation in both the first and second modes. The change in motor control can occur without a change in power supply to the motor so that continuous power can be supplied to the motor while the shaft control of the motor changes.

図18は、本発明の一実施形態に係る、1または複数のセンサと、当該1または複数のセンサに通信可能に連結された1または複数のプロセッサとを含む安定化プラットフォームの概略図を示す。上述したように、安定化プラットフォーム1801は積載物1802を支持しうる。安定化プラットフォームは、フレームアセンブリ1803およびハンドルアセンブリ1804を含んでよい。1または複数のセンサ1805a、1805b、1806が安定化プラットフォームに設けられてよい。場合によっては、1または複数のセンサ1805aがハンドルアセンブリ1804によって支持されてよく、1または複数のセンサ1805bがフレームアセンブリ1803によって支持されてよく、かつ/または、1または複数のセンサ1805cが積載物1802によって支持されてよい。場合によっては、1または複数のモータ1806が安定化プラットフォームに設けられてよい。複数のモータは、フレームアセンブリの複数のフレームコンポーネントが複数の他のフレームコンポーネントまたはハンドルアセンブリに対して相対移動することを可能にしうる。モータは、モータに設けられるか、或いは組み込まれた1または複数のセンサを有してよい。場合によっては、安定化プラットフォームはオンボードのプロセッサ1807aを有してよい。その代わりに、オフボードのプロセッサ1807bが提供されてもよい。オンボードおよび/またはオフボードの複数のプロセッサの任意の組み合わせが提供または利用されうる。   FIG. 18 shows a schematic diagram of a stabilization platform that includes one or more sensors and one or more processors communicatively coupled to the one or more sensors, according to an embodiment of the invention. As described above, the stabilization platform 1801 can support the load 1802. The stabilization platform may include a frame assembly 1803 and a handle assembly 1804. One or more sensors 1805a, 1805b, 1806 may be provided on the stabilization platform. In some cases, one or more sensors 1805a may be supported by handle assembly 1804, one or more sensors 1805b may be supported by frame assembly 1803, and / or one or more sensors 1805c may be loaded 1802. May be supported by In some cases, one or more motors 1806 may be provided on the stabilization platform. The plurality of motors may allow a plurality of frame components of the frame assembly to move relative to a plurality of other frame components or handle assemblies. The motor may have one or more sensors provided on or incorporated in the motor. In some cases, the stabilization platform may include an on-board processor 1807a. Alternatively, an off-board processor 1807b may be provided. Any combination of on-board and / or off-board processors may be provided or utilized.

1または複数のプロセッサ1807a、1807bは、1または複数のセンサ1805a、1805b、1805cから信号を受信しうる。複数のセンサからの複数の信号は、安定化プラットフォームの1または複数のコンポーネントの向きおよび/または動きを検出するのに使用されうる。例えば、複数のセンサからの複数の信号は、ハンドルアセンブリ、複数のフレームコンポーネント、積載物、モータ、または安定化プラットフォーム任意の他の部分の向きおよび/または動き(例えば角速度、角加速度、線形速度、線形加速度)を示しうる。プロセッサは、ハンドルアセンブリが向きを変化させたか、或いは任意の他のコンポーネントが動いたかを判断するのに複数の信号を使用しうる。この判断に基づいて、プロセッサは、1または複数のモータ1806に送信されうる信号を生成しうる。生成された信号はモータの作動および/または維持(maintenance)に結び付きうる。生成された信号は、安定化プラットフォームの他の複数のコンポーネントが動きうる間に積載物が安定化されたままになることを可能にするように、複数のモータを制御しうる。生成された信号は、安定化プラットフォームの他の複数のコンポーネントが動きうる間に積載物が水平のまま、または同一の向きのままになることを可能にするように、複数のモータを制御しうる。   One or more processors 1807a, 1807b may receive signals from one or more sensors 1805a, 1805b, 1805c. Multiple signals from multiple sensors can be used to detect the orientation and / or movement of one or more components of the stabilization platform. For example, multiple signals from multiple sensors may indicate the orientation and / or movement (eg, angular velocity, angular acceleration, linear velocity, etc.) of the handle assembly, multiple frame components, load, motor, or any other part of the stabilizing platform. Linear acceleration). The processor may use multiple signals to determine if the handle assembly has changed orientation or if any other component has moved. Based on this determination, the processor can generate a signal that can be transmitted to one or more motors 1806. The generated signal can be linked to motor operation and / or maintenance. The generated signal may control the plurality of motors to allow the load to remain stabilized while other components of the stabilization platform may move. The generated signal can control multiple motors to allow the load to remain horizontal or in the same orientation while other components of the stabilization platform can move. .

図7は、フレーム回転に対して1または複数のプロセッサが行いうる検出及び応答手順の概要を説明する。始めに、安定化プラットフォームは第1のモードまたは第2のモードでありうる(701)。場合によっては、安定化プラットフォームのハンドルバーは、第1のモードでは水平な向きを持ち、第2のモードでは鉛直な向きを持ちうる。プロセッサは、1または複数のセンサからの入力によって安定化プラットフォームのモードの変化を検出しうる(702)。例えば、安定化プラットフォームのモードにおける変化は、ハンドルバーアセンブリの水平な配置から鉛直な配置への、またはその反対の回転であってよい。ハンドルアセンブリが水平から鉛直な配置、または鉛直から水平な配置に回転しうるときに、1または複数のセンサが角加速度、速度、またはハンドルバー配置の向きを検出してよい。一例において、角加速度、速度、または向きは慣性計測装置、一群のホールセンサ、または、本明細書中の他の箇所で説明される任意の他のタイプの複数のセンサなどによって感知されうる。複数のセンサは、プロセッサと無線で、または有線接続を介して通信してよい。   FIG. 7 outlines a detection and response procedure that can be performed by one or more processors for frame rotation. Initially, the stabilization platform may be in a first mode or a second mode (701). In some cases, the stabilization platform handlebar may have a horizontal orientation in the first mode and a vertical orientation in the second mode. The processor may detect a change in the mode of the stabilization platform by input from one or more sensors (702). For example, the change in the mode of the stabilization platform may be a rotation of the handlebar assembly from a horizontal configuration to a vertical configuration or vice versa. One or more sensors may detect angular acceleration, velocity, or orientation of the handlebar arrangement when the handle assembly can rotate from horizontal to vertical arrangement or from vertical to horizontal arrangement. In one example, angular acceleration, velocity, or orientation may be sensed by an inertial measurement device, a group of Hall sensors, or any other type of sensors described elsewhere herein. The plurality of sensors may communicate with the processor wirelessly or via a wired connection.

1または複数のプロセッサは複数のセンサから情報を受信しうる。複数のプロセッサは、安定化プラットフォームがモードを切り替えたか(例えばハンドルアセンブリが向きを変化させたか)の判断を行ってよい。複数のセンサからの情報に基づいて信号が生成され、1または複数のモータを制御するのに使用されうる。1または複数のモータは、ハンドルアセンブリに対して積載物のポジションを維持および/または変更するべく使用されうる。ハンドルアセンブリの向きの変化に応じて、プロセッサはモータ制御の変更を命令してよい(703)。モータ制御の変更は、1または複数のモータにより制御されている回転軸の変更を含んでよい。例えば第1モータは、ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、第1軸まわりの回転を制御するべく使用されうる。第2モータは、第2軸まわりの回転を制御するべく使用されうる。第2の向きへのハンドルアセンブリの向きの変化が検出された場合には、第1モータは第2軸まわりの回転を制御するべく使用されうる。第1モータは第1軸まわりの回転を制御するべく使用されうる。第1軸はヨー軸であってよく、一方、第2軸はロール軸であってよい。またはその反対でもよい。軸制御の順序の変更を含めるべく制御アルゴリズムが更新されてよい。別の例において、モータ制御の変更は安定化プラットフォーム上のモータをオフにする、またはオンにすることであってよい。モータ制御の変更は、複数のモータのうち1または複数に、回転の方向、スピードまたは軸を変更させるべく命令してよい。モード、ハンドルバーアセンブリの向きの変化の検出段階は、モータ制御の変更と同時に生じうる。これらの段階は、安定化プラットフォームの第1および第2の配置の間で前後に変化させるべく、繰り返し生じうる。例えばハンドルアセンブリの配置が第2の向きから第1の向きへ反対に変化した場合には、第1モータは第1軸まわりの動きの制御へ反対に変更されてよく、一方、第2モータは第2軸まわりの動きの制御へ反対に変更されてよい。プラットフォームを安定化するべくモータを制御する複数の信号を生成するときに、複数のモータが制御している軸の変更を考慮に入れて複数の計算が行われてよい。例えば、積載物をヨー軸まわりに回転させることが望ましい場合に、ハンドルアセンブリが第1の向きであるときには、回転をもたらす複数の命令が第1モータに送信されてよく、ハンドルアセンブリが第2の向きであるときには、回転をもたらす複数の命令が第2モータに送信されてよい。同様に、積載物をロール軸まわりに回転させることが望ましい場合に、ハンドルアセンブリが第1の向きであるときには、回転をもたらす複数の命令が第2モータに送信されてよく、ハンドルアセンブリが第2の向きであるときには、回転をもたらす複数の命令が第1モータに送信されてよい。   One or more processors may receive information from multiple sensors. The plurality of processors may determine whether the stabilization platform has switched modes (eg, whether the handle assembly has changed orientation). A signal is generated based on information from multiple sensors and can be used to control one or more motors. One or more motors may be used to maintain and / or change the load position relative to the handle assembly. In response to a change in the orientation of the handle assembly, the processor may command a change in motor control (703). The change in motor control may include a change in the rotation axis that is controlled by one or more motors. For example, the first motor can be used to control rotation about the first axis when the handle assembly is in the first orientation. The second motor can be used to control rotation about the second axis. If a change in orientation of the handle assembly to the second orientation is detected, the first motor can be used to control rotation about the second axis. The first motor can be used to control rotation about the first axis. The first axis may be a yaw axis, while the second axis may be a roll axis. Or vice versa. The control algorithm may be updated to include a change in the order of axis control. In another example, the motor control change may be turning off or on a motor on the stabilization platform. Changing the motor control may command one or more of the plurality of motors to change the direction, speed or axis of rotation. The detection phase of the change in the mode, the orientation of the handlebar assembly can occur simultaneously with the change in motor control. These steps can occur repeatedly to change back and forth between the first and second arrangements of the stabilization platform. For example, if the arrangement of the handle assembly is changed from the second orientation to the first orientation, the first motor may be changed to control the movement about the first axis, while the second motor is It may be changed to control the movement around the second axis. When generating a plurality of signals for controlling the motor to stabilize the platform, a plurality of calculations may be performed taking into account changes in the axes controlled by the plurality of motors. For example, if it is desired to rotate the load about the yaw axis and the handle assembly is in the first orientation, a plurality of commands that cause rotation may be sent to the first motor, and the handle assembly is When in orientation, a plurality of instructions that cause rotation may be sent to the second motor. Similarly, when it is desired to rotate the load about the roll axis, when the handle assembly is in the first orientation, a plurality of commands that cause rotation may be sent to the second motor, and the handle assembly is When the direction is, a plurality of commands that cause rotation may be sent to the first motor.

モータ制御の切り替えに加えて、プロセッサはさらに、1または複数のモータの回転を命令してよい。図8は、モータ制御の変更およびモータの回転を含む、検出及び応答の一例の概要を説明する。安定化プラットフォームは初期配置を有してよく(801)、例えば、初期配置はハンドルアセンブリまたは安定化プラットフォームの他のコンポーネントの水平または鉛直な配置であってよい。安定化プラットフォームのオンボードの複数のセンサは、ヨー軸、ロール軸および/またはピッチ軸まわりのハンドルアセンブリ、複数のフレームコンポーネントおよび/または積載物の回転量を監視しうる(802)。複数のセンサは、ヨー軸、ロール軸および/またはピッチ軸まわりのハンドルアセンブリ、複数のフレームコンポーネントおよび/または積載物の回転に関する情報をプロセッサに送信しうる。複数のセンサは、有線接続によって、または無線接続によって情報を送信しうる。   In addition to switching motor control, the processor may further command rotation of one or more motors. FIG. 8 outlines an example of detection and response, including motor control changes and motor rotation. The stabilization platform may have an initial arrangement (801), for example, the initial arrangement may be a horizontal or vertical arrangement of the handle assembly or other components of the stabilization platform. A plurality of on-board sensors of the stabilization platform may monitor the amount of rotation of the handle assembly, the plurality of frame components and / or the load about the yaw axis, roll axis and / or pitch axis (802). The plurality of sensors may send information to the processor regarding rotation of the handle assembly, the plurality of frame components and / or the load about the yaw axis, roll axis and / or pitch axis. The plurality of sensors can transmit information by wired connection or by wireless connection.

プロセッサは、安定化プラットフォームのオンボードでもよいし、オフボードでもよい。プロセッサについての本明細書中の任意の説明は、安定化プラットフォームに対して全てオンボードでありうる、安定化プラットフォームに対して全てオフボードでありうる、または、安定化プラットフォームに対してオンボードおよびオフボードの任意の組み合わせでありうる任意の数のプロセッサに適合しうる。複数のプロセッサは個々にまたは集合的に、説明される複数の段階のいずれかを実行するよう構成されうる。   The processor may be on-board or off-board of the stabilization platform. Any description herein for a processor may be all onboard for the stabilization platform, all offboard for the stabilization platform, or onboard and for the stabilization platform. It can be adapted to any number of processors that can be any combination of off-board. The multiple processors may be configured to perform any of the described stages, either individually or collectively.

プロセッサは、複数のセンサからの情報を解釈して、第1から第2の配置へのハンドルアセンブリのポジションの変化を検出しうる(803)。検出された変化に応じて、プロセッサは、単一の軸まわりに有限の角度の回転を行うよう複数のモータの少なくとも1つに命令しうる(804)。例えば、モータは約90°回転してよい。一例において、第1モータは予め定められた角度(例えば15,30,45,60,75,90,105,120,150,または180度)の回転を行うよう命令されてよい。
第1モータは90度回転するよう命令されてよく、その結果、このモータにより駆動されるフレームコンポーネントもまた90度だけ回転する。
ハンドルアセンブリが第1の向きである場合に、フレームコンポーネントのバーはハンドルアセンブリのハンドルバーに対して垂直であってよい。
ハンドルアセンブリが第2の向きである場合に、モータは、フレームコンポーネントのバーをハンドルバーに平行になるまで回転させてよい。
バーは、重力方向に略平行のままとなるよう回転されてよい。
場合によっては、第1モータは、ハンドルアセンブリが第1の向きであるときのヨー軸まわりの積載物の回転と、ハンドルアセンブリが第2の向きであるときのロール軸まわりの積載物の回転とを制御してよい。
第1モータの回転はハンドルアセンブリの向きの切り替えと同時に生じうる。
プロセッサは複数のモータのうち1または複数と、無線でまたは有線接続を介して通信してよい。
The processor may interpret information from the plurality of sensors to detect a change in position of the handle assembly from the first to the second configuration (803). Depending on the detected change, the processor may instruct at least one of the plurality of motors to perform a finite angular rotation about a single axis (804). For example, the motor may rotate about 90 °. In one example, the first motor may be commanded to rotate at a predetermined angle (eg, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 150, or 180 degrees).
The first motor may be commanded to rotate 90 degrees so that the frame components driven by this motor also rotate by 90 degrees.
The frame component bar may be perpendicular to the handle assembly handle bar when the handle assembly is in the first orientation.
When the handle assembly is in the second orientation, the motor may rotate the frame component bars until they are parallel to the handle bars.
The bar may be rotated so that it remains substantially parallel to the direction of gravity.
In some cases, the first motor rotates the load about the yaw axis when the handle assembly is in the first orientation, and the rotation of the load about the roll axis when the handle assembly is in the second orientation. May be controlled.
The rotation of the first motor can occur simultaneously with the change of the orientation of the handle assembly.
The processor may communicate with one or more of the plurality of motors wirelessly or via a wired connection.

モータの回転の後に、または、モータの回転と同時に、プロセッサは2つのまたはより多くの軸のモータ制御の変更を命令してよい(805)。例えば、プロセッサは、フレームコンポーネントのヨー軸まわりの回転の制御から、フレームコンポーネントのロール軸まわりの回転の制御に第1モータが変化することを引き起こしてよい。第2モータはプロセッサにより命令されて、フレームコンポーネントのロール軸まわりの回転の制御から、フレームコンポーネントのヨー軸まわりの回転の制御に変化してよい。   After or at the same time as the motor rotation, the processor may command a change in motor control of two or more axes (805). For example, the processor may cause the first motor to change from controlling the rotation of the frame component about the yaw axis to controlling the rotation of the frame component about the roll axis. The second motor may be commanded by the processor to change from controlling the rotation of the frame component about the roll axis to controlling the rotation of the frame component about the yaw axis.

一例において、安定化プラットフォームは、図3に示される初期の水平な配置を有してよい。水平な配置は、安定化プラットフォームのアンダースラングモードであってよい。アンダースラングモードにおいて、プラットフォームは、ハンドルバーの両側に取り付けられた複数のハンドル307において両手で保持されうる。フレームアセンブリ及び積載物システムの重心が複数のハンドルの下方であるように、積載物308は、複数のハンドルの下方に配置されうる。ヨー軸モータ301は第1モータであってよい。ヨー軸モータは、安定化プラットフォームがアンダースラングモードである場合に、積載物の上方に配置されうる。ヨー軸モータは、安定化プラットフォームがアップライトモードである場合に、積載物の下方に配置されうる。ヨー軸モータは、ハンドルバーに最も近いモータでありうる。ヨー軸モータは、第1フレームコンポーネント304の回転をもたらしうる。第1モータおよび/または第1フレームコンポーネントの回転は、第1フレームコンポーネントにより支持された複数の他のフレームコンポーネント305、306および/または積載物308の回転をもたらしうる。   In one example, the stabilization platform may have the initial horizontal arrangement shown in FIG. The horizontal arrangement may be an underslang mode of the stabilization platform. In the underslang mode, the platform can be held with both hands on a plurality of handles 307 attached to both sides of the handlebar. The load 308 can be positioned below the plurality of handles so that the center of gravity of the frame assembly and load system is below the plurality of handles. The yaw axis motor 301 may be a first motor. The yaw motor can be placed above the load when the stabilization platform is in the underslang mode. The yaw motor can be placed below the load when the stabilization platform is in upright mode. The yaw axis motor can be the motor closest to the handlebar. The yaw axis motor can provide rotation of the first frame component 304. The rotation of the first motor and / or the first frame component may result in rotation of a plurality of other frame components 305, 306 and / or load 308 supported by the first frame component.

ロール軸モータ302は第2モータであってよい。ロール軸モータは、ハンドルアセンブリが水平な配置である場合に、積載物の後方に配置されうる。ロール軸モータは、安定化プラットフォームがアンダースラングモードまたはアップライトモードである場合に、積載物の後方に配置されうる。ロール軸モータは、ヨー軸モータよりもハンドルバーから遠くてよい。ロール軸モータは第2フレームコンポーネント305の回転をもたらしうる。ロール軸モータの回転は、第2フレームコンポーネントにより支持された複数の他のフレームコンポーネント306および/または積載物308の回転をもたらしうる。場合によっては、第1フレームコンポーネント304は第2フレームコンポーネントにより支持されず、第2モータの作動は第1フレームコンポーネントの動きをもたらさない。   The roll shaft motor 302 may be a second motor. The roll axis motor can be positioned behind the load when the handle assembly is in a horizontal configuration. The roll axis motor can be placed behind the load when the stabilization platform is in underslang mode or upright mode. The roll axis motor may be further from the handlebar than the yaw axis motor. The roll axis motor can provide rotation of the second frame component 305. The rotation of the roll axis motor may result in rotation of a plurality of other frame components 306 and / or load 308 supported by the second frame component. In some cases, the first frame component 304 is not supported by the second frame component, and operation of the second motor does not cause movement of the first frame component.

システムさらに、積載物308のピッチ回転の制御に専用の第3モータ303を含んでよい。第3モータはピッチ軸モータであってよい。第3モータは積載物の右または左に配置されうる。安定化プラットフォームがアンダースラングモード、アップライトモードまたはブリーフケースモードである場合に、第3モータは、積載物の右または左に配置されうる。第3モータは第3フレームコンポーネント306の回転をもたらしうる。ピッチ軸モータの回転は、第3フレームコンポーネントにより支持された積載物308および/または任意の複数の他のフレームコンポーネントの回転をもたらしうる。場合によっては、第1および/または第2フレームコンポーネント304、305は第3フレームコンポーネントにより支持されず、第3モータの作動は第1および/または第2フレームコンポーネントの動きをもたらさない。   The system may further include a third motor 303 dedicated to controlling the pitch rotation of the load 308. The third motor may be a pitch axis motor. The third motor can be arranged on the right or left of the load. When the stabilization platform is in underslang mode, upright mode, or briefcase mode, the third motor can be placed to the right or left of the load. The third motor can provide rotation of the third frame component 306. The rotation of the pitch axis motor may result in rotation of the load 308 supported by the third frame component and / or any other plurality of frame components. In some cases, the first and / or second frame components 304, 305 are not supported by the third frame component, and operation of the third motor does not result in movement of the first and / or second frame components.

ハンドルは、図9に示されるような鉛直な配置に近づくように、下向きに回転されうる。ハンドルバーの連続的な動きの間に、1または複数の中間配置が提供されうる。ハンドルバーが回転するときに、積載物は、自身の初期の向きを維持しうる。例えば、ハンドルバー902が斜めである間に、積載物901は実質的に水平のままでありうる。ハンドルバー1003の回転は、図10に示されるように継続しうる。いったん水平面に対するハンドルバーの角度が予め定められた閾値に達すると、システムは水平モードから鉛直モードへのモード変化を記録してよい。予め定められた閾値角は90°であってよい。その代わりに、閾値角は少なくとも15°,20°,25°,30°,35°,40°,45°,50°,55°,60°,65°,70°,75°,80°,85°,95°,100°,105°,110°,115°,120°,125°,130°,135°,140°,145°,150°,155°,160°,165°,170°または180°であってよい。閾値角は固定値であってよい。例えば、ハンドルバーが鉛直に方向付けられている場合に対して5度の範囲内である場合には、システムは変化を記録しうる。その代わりに、閾値角は、角回転速度または加速度の関数であってよい。閾値角は、プロセッサを用いて計算されうる。この計算は、ハンドルバーの角速度および/または加速度を用いて生じうる。計算は、ハンドルバーが回転している方向を用いて生じうる。閾値角はユーザによりセットされてよい。水平面に対するハンドルバーの角度は、安定化プラットフォームのオンボードの複数のセンサ、例えば複数の慣性センサ、複数のホールセンサ、または本明細書中の他の箇所で説明される他の任意のタイプのセンサなど、によって感知されてよい。複数のセンサは、ハンドルアセンブリ、フレームアセンブリ、積載物および/または複数のモータのうち1または複数に配置されてよい。いくつかの場合において、ハンドルの回転量は安定化ユニット上の慣性計測装置(IMU)によりリアルタイムで計算されてよい。IMUはパンチルトズーム(PTZ)慣性計測装置であってよい。各フレームジョイントの関節角度は複数のホールセンサによって測定されうる。複数のホールセンサは、複数のジョイントに配置されうる。複数のホールセンサは、ヨー軸、ロール軸およびピッチ軸まわりの積載物の回転に使用される3つのモータに取り付けられてよい。ハンドルの回転量は、ハンドルの複数の端部の回転量の間の4元数の差と複数の関節角度とを算出することにより、逆転して特定され(reversely determined)うる。プロセッサは、測定されたハンドル回転量に基づいて、ハンドルが水平モードから鉛直モードに切り替えられたかを特定しうる。   The handle can be rotated downward to approach a vertical arrangement as shown in FIG. One or more intermediate arrangements may be provided during continuous movement of the handlebar. As the handlebar rotates, the load can maintain its initial orientation. For example, the load 901 can remain substantially horizontal while the handlebar 902 is diagonal. The rotation of the handle bar 1003 can continue as shown in FIG. Once the handlebar angle relative to the horizontal plane reaches a predetermined threshold, the system may record the mode change from horizontal mode to vertical mode. The predetermined threshold angle may be 90 °. Instead, the threshold angles are at least 15 °, 20 °, 25 °, 30 °, 35 °, 40 °, 45 °, 50 °, 55 °, 60 °, 65 °, 70 °, 75 °, 80 °, 85 °, 95 °, 100 °, 105 °, 110 °, 115 °, 120 °, 125 °, 130 °, 135 °, 140 °, 145 °, 150 °, 155 °, 160 °, 165 °, 170 ° Or it may be 180 °. The threshold angle may be a fixed value. For example, if the handlebar is within a range of 5 degrees relative to being oriented vertically, the system may record the change. Alternatively, the threshold angle may be a function of angular rotation speed or acceleration. The threshold angle can be calculated using a processor. This calculation can occur using the angular velocity and / or acceleration of the handlebar. Calculations can occur using the direction in which the handlebar is rotating. The threshold angle may be set by the user. The angle of the handlebar with respect to the horizontal plane is dependent on the stabilization platform's onboard multiple sensors, such as multiple inertial sensors, multiple Hall sensors, or any other type of sensor described elsewhere herein. And so on. The plurality of sensors may be disposed on one or more of a handle assembly, a frame assembly, a load and / or a plurality of motors. In some cases, the amount of handle rotation may be calculated in real time by an inertial measurement unit (IMU) on the stabilization unit. The IMU may be a pan / tilt / zoom (PTZ) inertial measurement device. The joint angle of each frame joint can be measured by a plurality of Hall sensors. The plurality of hall sensors can be arranged at a plurality of joints. The plurality of hall sensors may be attached to three motors used for rotation of the load around the yaw axis, roll axis, and pitch axis. The amount of rotation of the handle can be reversely determined by calculating the quaternion difference between the amounts of rotation of the ends of the handle and the joint angles. The processor may determine whether the handle has been switched from the horizontal mode to the vertical mode based on the measured amount of handle rotation.

図9および図10に示された複数の中間配置において、第1モータ1001はヨー軸まわりの回転を制御してよく、第2モータはロール軸1002まわりの回転を制御してよい。第1のモード(水平)から第2のモード(鉛直)への変化をプロセッサが検出した場合には、第1モータ1001が有限の回転を行い(undergo)得るようプロセッサが命令してよい。例えば第1モータは90°回転しうる。その代わりに、モータは少なくとも15°,20°,25°,30°,35°,40°,45°,50°,55°,60°,65°,70°,75°,80°,85°,95°,100°,105°,110°,115°,120°,125°,130°,135°,140°,145°,150°,155°,160°,165°,170°または180°回転してよい。第1モータ1001の回転に加えて、プロセッサは、第1モータがロール軸まわりの回転を制御し、第2モータがヨー軸まわりの回転を制御するように、第1モータ1001および第2モータ1002に機能を交替するよう命令してもよい。   In the plurality of intermediate arrangements shown in FIGS. 9 and 10, the first motor 1001 may control rotation around the yaw axis, and the second motor may control rotation around the roll axis 1002. If the processor detects a change from the first mode (horizontal) to the second mode (vertical), the processor may instruct the first motor 1001 to perform a finite rotation. For example, the first motor can rotate 90 °. Instead, the motor is at least 15 °, 20 °, 25 °, 30 °, 35 °, 40 °, 45 °, 50 °, 55 °, 60 °, 65 °, 70 °, 75 °, 80 °, 85 °, 95 °, 100 °, 105 °, 110 °, 115 °, 120 °, 125 °, 130 °, 135 °, 140 °, 145 °, 150 °, 155 °, 160 °, 165 °, 170 ° or You may rotate 180 °. In addition to the rotation of the first motor 1001, the processor controls the first motor 1001 and the second motor 1002 so that the first motor controls the rotation about the roll axis and the second motor controls the rotation about the yaw axis. May be instructed to switch functions.

ハンドル回転およびモータ回転の最終的な結果の一例が図11aおよび図11bに示されうる。図11aおよび図11bは、鉛直な配置(例えばブリーフケースモード)における安定化プラットフォーム1100を示す。このモードにおいて、第1モータ1101はロール軸まわりの回転を制御してよく、第2モータ1102はヨー軸まわりの回転を制御してよい。ピッチ軸まわりの回転は第3モータ1103によって制御されうる。   An example of the final result of handle rotation and motor rotation may be shown in FIGS. 11a and 11b. FIGS. 11a and 11b show the stabilization platform 1100 in a vertical configuration (eg, briefcase mode). In this mode, the first motor 1101 may control rotation around the roll axis, and the second motor 1102 may control rotation around the yaw axis. The rotation around the pitch axis can be controlled by the third motor 1103.

本開示は、ヨー回転およびロール回転を制御する複数のモータの間で軸制御を切り替える複数の処理を詳細に説明する。本説明は、安定化プラットフォームの複数の特徴を制限することではなく、例示することを意図している。複数の他の実施形態において、安定化プラットフォームは、複数のモータの任意の組の間で、説明された態様で、モータ制御を切り替えるよう構成されてよい。別の例において、これは、ピッチモータおよびロールモータの間で、ヨーモータおよびピッチモータの間で、または、ヨーモータ、ピッチモータおよびロールモータの間で、制御を切り替えることを含んでよい。更に、シーケンスは、実質的に水平な配置から実質的に鉛直な配置への切り替え処理を説明する。説明される複数の動作のシーケンスを逆にすることで、反対の結果が実現されうる(すなわち、実質的に鉛直な配置から実質的に水平な配置へ)。   The present disclosure describes in detail a plurality of processes for switching axis control between a plurality of motors that control yaw rotation and roll rotation. This description is intended to be illustrative rather than limiting features of the stabilization platform. In other embodiments, the stabilization platform may be configured to switch motor control between any set of motors in the manner described. In another example, this may include switching control between a pitch motor and a roll motor, between a yaw motor and a pitch motor, or between a yaw motor, a pitch motor and a roll motor. Furthermore, the sequence describes the switching process from a substantially horizontal arrangement to a substantially vertical arrangement. By reversing the sequence of operations described, the opposite result can be achieved (ie, from a substantially vertical arrangement to a substantially horizontal arrangement).

図11aは、第2の向き(例えば鉛直な向き)のハンドルアセンブリを有する安定化プラットフォーム1100の図を示す。第1モータ1101、第2モータ1102および第3モータ1103が設けられてよい。フレームアセンブリは、第1フレームコンポーネント1104、第2フレームコンポーネント1105および第3フレームコンポーネント1106を含んでよい。ハンドルアセンブリは、グリップ1108の1つのペアを接続するハンドルバー1107を含んでよい。オプションで、第3グリップ1109が設けられてよい。積載物1110は、複数のフレームコンポーネントによって支持されてよい。   FIG. 11a shows a view of a stabilization platform 1100 having a handle assembly in a second orientation (eg, a vertical orientation). A first motor 1101, a second motor 1102, and a third motor 1103 may be provided. The frame assembly may include a first frame component 1104, a second frame component 1105, and a third frame component 1106. The handle assembly may include a handle bar 1107 that connects one pair of grips 1108. Optionally, a third grip 1109 may be provided. The load 1110 may be supported by a plurality of frame components.

第2の向き(例えばブリーフケースモード)である場合に、第1モータ1101は積載物のロールを制御してよく、第2モータ1102は積載物のヨーを制御してよく、かつ/または第3モータ1103は積載物のピッチを制御してよい。第1フレームコンポーネント1104は、安定化プラットフォームが第2の向きであるときにハンドルバーに対して略平行なバーを含んでよい。第2モータは第1フレームコンポーネントにより支持されてよい。第2フレームコンポーネント1105は、第2モータによって駆動されてよく、第1フレームコンポーネントに対し、ヨー軸まわりに相対移動してよい。第3モータは第2フレームコンポーネントにより支持されてよい。第3フレームコンポーネント1106は、第3モータによって駆動されてよい。第3フレームコンポーネントは積載物1110を支持してよい。積載物は第3フレームコンポーネントに相対的に固定されてよい。第1モータは実質的に積載物の後方に配置されてよい。第2モータは実質的に積載物の下方に配置されてよい。第3モータは積載物の右および/または左に配置されてよい。   When in the second orientation (eg, briefcase mode), the first motor 1101 may control the roll of the load, the second motor 1102 may control the yaw of the load, and / or the third The motor 1103 may control the pitch of the load. The first frame component 1104 may include a bar that is substantially parallel to the handlebar when the stabilization platform is in the second orientation. The second motor may be supported by the first frame component. The second frame component 1105 may be driven by a second motor and may move relative to the first frame component about the yaw axis. The third motor may be supported by the second frame component. The third frame component 1106 may be driven by a third motor. The third frame component may support the load 1110. The payload may be fixed relative to the third frame component. The first motor may be disposed substantially behind the load. The second motor may be disposed substantially below the load. The third motor may be arranged on the right and / or left of the load.

図11bは、ブリーフケースモードにおける安定化プラットフォームの追加図を示す。オプションで、1または複数のフレームコンポーネントは、互いに対して相対的に固定されうるか、或いは、互いに相対移動可能な複数の部品を含んでよい。場合によっては、第1フレームコンポーネント1104は、トラック1111を含んでよい。トラック1111は、フレームコンポーネントの部品がフレームコンポーネントのもう1つの部品に対して相対的にスライドすることを可能にしうる。鉛直方向の移動、水平方向の移動、および/または並進が実現されうる。   FIG. 11b shows an additional view of the stabilization platform in the briefcase mode. Optionally, the one or more frame components may be fixed relative to each other or may include multiple parts that are movable relative to each other. In some cases, the first frame component 1104 may include a track 1111. The track 1111 may allow the part of the frame component to slide relative to the other part of the frame component. Vertical movement, horizontal movement, and / or translation can be achieved.

水平な配置(例えば図3)から鉛直な配置(例えば図11a、11b)への移行は、第1モータの約90度だけの回転に結び付き、第1フレームコンポーネントの回転をもたらしうる。第1フレームコンポーネント304は、安定化プラットフォームが水平な配置であるときに水平方向のハンドルバーに対して略直角でありうるバーを含んでよい。第1フレームコンポーネント1104は、安定化プラットフォームが鉛直な配置であるときに鉛直方向のハンドルバー1107に対して略平行でありうるバーを含んでよい。第1モータの回転は第1フレームコンポーネントの向きに影響を及ぼしうる。第1フレームコンポーネントは、水平および鉛直な配置の両方において実質的に鉛直でありうるバーを含んでよい。第1フレームコンポーネントは、安定化プラットフォームが複数の中間配置(例えば図9、図10)を通過するときに、ハンドルアセンブリとともに回転してよいが、安定化プラットフォームが鉛直な配置に達したとき、または近づいたときに回転してよい。   A transition from a horizontal arrangement (eg, FIG. 3) to a vertical arrangement (eg, FIGS. 11a, 11b) can lead to a rotation of the first motor by only about 90 degrees, resulting in a rotation of the first frame component. The first frame component 304 may include a bar that may be substantially perpendicular to the horizontal handlebar when the stabilization platform is in a horizontal configuration. The first frame component 1104 may include a bar that may be substantially parallel to the vertical handlebar 1107 when the stabilization platform is in a vertical configuration. The rotation of the first motor can affect the orientation of the first frame component. The first frame component may include bars that may be substantially vertical in both horizontal and vertical arrangements. The first frame component may rotate with the handle assembly when the stabilization platform passes through a plurality of intermediate configurations (eg, FIGS. 9, 10), but when the stabilization platform reaches a vertical configuration, or May rotate when approaching.

第2モータ302は、安定化プラットフォームが水平な配置である場合に、積載物の後方に配置されてよい。第2モータ1102は、安定化プラットフォームが鉛直な配置である場合に、積載物の下方に配置されてよい。ハンドルアセンブリの1または複数のグリップに対する積載物の相対な向きは、水平および鉛直な配置の間で変化してよい。例えば、水平な配置において、積載物308は1または複数のグリップ307に対し垂直な方向に向いてよく、一方、鉛直な配置において、積載物1110は1または複数のグリップ1108に対し平行な方向に向いていてよい。水平な配置において、積載物308は第3グリップに対し平行な方向に向いてよく、一方、鉛直な配置において、積載物1110は第3グリップ1109に対し垂直な方向に向いてよい。第2モータは、水平な配置において積載物が向く方向と平行な回転軸を有してよく、一方、第2モータは、鉛直な配置において積載物が向いている方向に垂直な回転軸を有してよい。   The second motor 302 may be arranged behind the load when the stabilization platform is in a horizontal arrangement. The second motor 1102 may be disposed below the load when the stabilization platform is in a vertical configuration. The relative orientation of the load with respect to the grip or grips of the handle assembly may vary between horizontal and vertical placement. For example, in a horizontal arrangement, the load 308 may be oriented in a direction perpendicular to the one or more grips 307, while in a vertical arrangement, the load 1110 is oriented in a direction parallel to the one or more grips 1108. May be suitable. In a horizontal arrangement, the load 308 may be oriented in a direction parallel to the third grip, while in a vertical arrangement, the load 1110 may be oriented in a direction perpendicular to the third grip 1109. The second motor may have a rotation axis that is parallel to the direction of the load in a horizontal arrangement, while the second motor has a rotation axis that is perpendicular to the direction of the load in a vertical arrangement. You can do it.

第3フレームコンポーネント306は、安定化プラットフォームが水平な配置であるときに第2フレームコンポーネント305の複数のサイドバーに略直角でありうる複数のサイドバーを含んでよい。第3フレームコンポーネント1106は、安定化プラットフォームが鉛直な配置であるときに第2フレームコンポーネント1105の複数のサイドバーに略平行な複数のサイドバーを含んでよい。第2および第3フレームコンポーネントは、安定化プラットフォームが水平な配置であるときに同一平面でなくてよい。第2および第3フレームコンポーネントは、安定化プラットフォームが鉛直な配置であるときに同一平面であってよい。第3フレームコンポーネントの横向きのバーは、安定化プラットフォームが水平な配置である場合と、安定化プラットフォームが鉛直な配置である場合とに積載物の下方であってよい。   The third frame component 306 may include a plurality of side bars that may be substantially perpendicular to the plurality of side bars of the second frame component 305 when the stabilization platform is in a horizontal arrangement. The third frame component 1106 may include a plurality of side bars that are substantially parallel to the plurality of side bars of the second frame component 1105 when the stabilization platform is in a vertical configuration. The second and third frame components may not be coplanar when the stabilization platform is in a horizontal arrangement. The second and third frame components may be coplanar when the stabilization platform is in a vertical configuration. The horizontal bar of the third frame component may be below the load when the stabilization platform is in a horizontal arrangement and when the stabilization platform is in a vertical arrangement.

本明細書中の安定化プラットフォームの複数のコンポーネントがどのように位置付けられ、または方向付けられうるか、或いは、向きが変化しうるかについての任意の説明は、安定化プラットフォームが水平な配置から鉛直な配置に変化する場合に適合しうる。またはその反対でもよい。   Any explanation of how the components of the stabilization platform herein can be positioned or oriented, or the orientation can change, is given by Can be adapted to Or vice versa.

カメラを保持した安定化プラットフォームを有するユーザの一例が図12に示される。異なる撮影角度をキャプチャするときに、3つのモードが有益であるかもしれない。例えば、アンダースラングモード1201は、ユーザの胸の高さの、またはその下方の複数の特徴の複数のスチルイメージまたはビデオをキャプチャするのに使用されうる。アップライトモード1203は、ユーザのアイレベルの、またはユーザの高さの上方の複数の特徴の複数のスチルイメージまたはビデオをキャプチャしうる。最後に、ブリーフケースモード1202は、アップライトおよびアンダースラングモードに比べて、安定化プラットフォームの寸法をコンパクト構造に減らしうる。ブリーフケースモードは、複数の特徴を撮影するのに制限されたスペースを有する地域で選択されうる。   An example of a user having a stabilization platform holding a camera is shown in FIG. Three modes may be beneficial when capturing different shooting angles. For example, the underslang mode 1201 can be used to capture multiple still images or videos of multiple features at or below the user's chest. Upright mode 1203 may capture a plurality of still images or videos of a plurality of features at the user's eye level or above the user's height. Finally, the briefcase mode 1202 can reduce the size of the stabilization platform to a compact structure compared to the upright and underslang modes. The briefcase mode may be selected in an area that has a limited space for photographing multiple features.

ユーザは、複数のサイドグリップのうち1または複数、または第3セントラルグリップを握りうる。いくつかの例において、ユーザは、複数のサイドグリップを両手で握ってハンドルバーに(例えばアンダースラングまたはアップライトモードにおける)水平な向きを提供してよい。ユーザは第3グリップを片手で握ってよく、これはハンドルバーが水平な向きになることを可能にしうる。別の例において、ユーザは、サイドグリップを片手で握り、第3セントラルグリップをもう1つの手で握ってよい。ユーザは、単一のサイドグリップを握ってハンドルバーに(例えばブリーフケースモードにおける)鉛直な向きを提供してよい。ユーザは、オプションで第3セントラルグリップを片手で握ってよく、これはハンドルバーが鉛直な向きになることを可能にしうる。オプションで、ユーザは複数のグリップの任意の1つまたは2つを握ってハンドルバーに任意の向きを提供してよい。   The user can grip one or more of the plurality of side grips, or the third central grip. In some examples, a user may grasp a plurality of side grips with both hands to provide a horizontal orientation (eg, in underslang or upright mode) to the handlebar. The user may hold the third grip with one hand, which may allow the handlebar to be in a horizontal orientation. In another example, the user may grasp the side grip with one hand and the third central grip with the other hand. The user may grasp a single side grip to provide a vertical orientation (eg, in briefcase mode) to the handlebar. The user may optionally hold the third central grip with one hand, which may allow the handlebar to be in a vertical orientation. Optionally, the user may grasp any one or two of the plurality of grips to provide any orientation on the handlebar.

ユーザは異なるモードの間で移行してよい。ユーザが異なるモードの間で移行する間に、積載物は作動状態のままであってよい。安定化プラットフォームが中間モードである間に、積載物は作動状態のままであってよい。例えば、積載物がカメラである場合には、
ユーザが異なるモードの間で移行する間に、カメラは電源オン、かつ/または、録画中のままであってよい。カメラなどの積載物がシームレスにデータを収集する間に、ユーザはハンドルアセンブリの向きを変化させうる。ユーザが異なるモードの間で移行する間に、安定化プラットフォームは、作動状態のままであってよい。ユーザがハンドルアセンブリの向きを変更する間に、1または複数のモータおよび/またはプロセッサは、積載物を安定化すべく作動中であってよい。複数のセンサからのデータは、連続的に収集され、定期的に収集され、またはイベントに応じて収集されてよい。複数のセンサからのデータは、複数のモータの作動を制御しうる信号を生成するのに使用されうる。そのようなデータ収集および制御は、ユーザがハンドルアセンブリを動かしうる間に、実質的にリアルタイムで生じうる。オプションで、ハンドルアセンブリが(例えば並進して、または回転して)動く間に、積載物は安定化されたままであってよい。例えば、ユーザがハンドルアセンブリをあちこち動かす間に、カメラは同一の方向に方向付けられたままでよく、ジャーキネスまたは振動はほとんど或いは全く結果として生じなくてよい。カメラによりキャプチャされるイメージは、水平のままであってよい。
The user may transition between different modes. The load may remain active while the user transitions between different modes. While the stabilization platform is in the intermediate mode, the load may remain in operation. For example, if the load is a camera,
While the user transitions between different modes, the camera may remain powered on and / or recording. While a load such as a camera seamlessly collects data, the user can change the orientation of the handle assembly. The stabilization platform may remain activated while the user transitions between different modes. One or more motors and / or processors may be operating to stabilize the load while the user changes the orientation of the handle assembly. Data from multiple sensors may be collected continuously, periodically, or in response to events. Data from multiple sensors can be used to generate signals that can control the operation of multiple motors. Such data collection and control can occur in substantially real time while the user can move the handle assembly. Optionally, the load may remain stabilized while the handle assembly is moved (eg, translated or rotated). For example, while the user moves the handle assembly around, the camera may remain oriented in the same direction with little or no jerkiness or vibration. The image captured by the camera may remain horizontal.

代替の場合において、安定化プラットフォームは物体に取り付けられてよい。物体は、静止物体、または、輸送体などの可動物体であってよい。安定化プラットフォームが輸送体に取り付けられた場合には、プラットフォームはヒューマンユーザにより保持されてもよいし、されなくてもよい。その代わりに、安定化プラットフォームは、永久的な、または一時的なアタッチメントを用いて輸送体または他の物体に取り付けられてよい。例えば、安定化プラットフォームが吊下ることのできるブームが設けられてよい。安定化プラットフォームは、輸送体の前部、後部、側部、上部または底部に取り付けられてよい。輸送体は、当該輸送体の1または複数の位置に、安定化プラットフォームのための複数のアタッチメントを有してよい。安定化プラットフォームは、水平または鉛直な配置で輸送体に取り付けられてよい。安定化プラットフォームに対する輸送体上の複数のマウントは、安定化プラットフォームを水平な配置から鉛直な配置へ変化させるべく複数のマウントが回転または並進しうるように構成されてよい。輸送体は自動車、トラック、バス、トロリー、ボート、オートバイ、バイク、航空機、ジェット機、無人航空機(UAV)、電車、または、本明細書中の他の箇所で説明されるような任意の他のタイプの輸送体であってよい。図13aおよび13bは、自動車1302およびUAV1303に取り付けられた安定化プラットフォーム1301の複数の生じ得る例を示す。   In an alternative case, the stabilization platform may be attached to the object. The object may be a stationary object or a movable object such as a transporter. If the stabilization platform is attached to the vehicle, the platform may or may not be held by a human user. Alternatively, the stabilization platform may be attached to the vehicle or other object using a permanent or temporary attachment. For example, a boom may be provided on which the stabilization platform can be suspended. The stabilization platform may be attached to the front, rear, side, top or bottom of the vehicle. The transporter may have a plurality of attachments for the stabilization platform at one or more locations on the transporter. The stabilization platform may be attached to the transporter in a horizontal or vertical arrangement. The plurality of mounts on the vehicle relative to the stabilization platform may be configured such that the plurality of mounts can rotate or translate to change the stabilization platform from a horizontal configuration to a vertical configuration. The transporter can be a car, truck, bus, trolley, boat, motorcycle, motorcycle, aircraft, jet, unmanned aerial vehicle (UAV), train, or any other type as described elsewhere herein. It may be a transporter. FIGS. 13a and 13b show multiple possible examples of a stabilization platform 1301 attached to an automobile 1302 and a UAV 1303. FIG.

積載物はカメラであってよい。カメラは、静止物体または可動物体により運ばれうる安定化プラットフォームによって安定化されてよい。場合によっては、安定化プラットフォームが可動物体により動く間に、カメラはオンのままであってよい。安定化プラットフォームが動かないか、または動いている間に、カメラは複数のスチル写真またはビデオをキャプチャしうる。ユーザはユーザの複数の手で安定化を運び、次にそれを、ブームまたは可動物体などの物体に取り付けてよい。手持ち状態から物体に支持された状態への移行が行われる間に、カメラはオンのままで画像データを収集してよい。手持ち状態から物体に支持された状態への移行が行われる間に、収集されるイメージが滑らかなままであるように、カメラは安定化されうる。同様に、物体に支持された状態から手持ち状態への移行が生じうる間に、カメラはオンのまま、かつ安定化されたままでありうる。本明細書中で説明される安定化プラットフォームは、ハンドルアセンブリの向きおよび/または位置が変化する間に、ジンバルロックの可能性を低減し得、かつ、好都合に、積載物が安定化されたままであることを可能にしうる。このことは、手持ちの態様または物体に支持された態様でビデオキャプチャデバイスがあちこち動かされる間の、滑らかなビデオキャプチャを可能にしうる。   The load may be a camera. The camera may be stabilized by a stabilization platform that can be carried by a stationary or moving object. In some cases, the camera may remain on while the stabilization platform is moved by the movable object. While the stabilization platform is not moving or is moving, the camera may capture multiple still photos or videos. The user may carry the stabilization with the user's hands and then attach it to an object such as a boom or a movable object. While the transition from the handheld state to the state supported by the object takes place, the camera may remain on and collect image data. The camera can be stabilized so that the collected image remains smooth during the transition from the handheld state to the object-supported state. Similarly, the camera can remain on and stabilized while the transition from the object-supported state to the handheld state can occur. The stabilization platform described herein can reduce the possibility of gimbal lock while the orientation and / or position of the handle assembly changes, and advantageously the load remains stable. It can be possible. This may allow for smooth video capture while the video capture device is moved around in a handheld or object-supported manner.

本明細書中で説明される複数のシステム、複数のデバイスおよび複数の方法は、多種多様な可動物体により運ばれうる安定化プラットフォームを含んでよい。UAVなどの空中輸送手段についての本明細書中の任意の説明は、任意の可動物体に適合し得、かつ、任意の可動物体に使用されうる。空中輸送手段についての本明細書中の任意の説明は、特に複数のUAVに適合しうる。本発明の可動物体は、大気内(例えば固定翼機、回転翼航空機、または固定翼も回転翼も持たない航空機)、水中(例えば船または潜水艦)、陸上(例えば自動車(car)、トラック、バス、バン、オートバイ、自転車などの自動車両(motor vehicle);ステッキ(stick)、釣竿などの可動構造またはフレーム;または電車)、地下(例えば地下鉄)、宇宙(例えば宇宙飛行機、衛星または宇宙探査ロケット(probe))、またはこれらの環境の任意の組み合わせなどの任意の適切な環境内で動くよう構成されうる。可動物体は、本明細書中の他の箇所で説明される輸送体などの輸送体であってよい。いくつかの実施形態において、可動物体は生体によって運ばれることができ、或いは、人または動物などの生体から飛び立つことができる。適切な動物には、アビネス(avines)、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、ドルフィン(delphine)、齧歯動物または昆虫が含まれうる。本明細書中で説明される人または任意の他のタイプの可動物体が、安定化プラットフォームを運搬または支持するために使用されうる。   The systems, devices, and methods described herein may include a stabilization platform that can be carried by a wide variety of movable objects. Any description herein for an air vehicle such as a UAV can be adapted to and used for any movable object. Any description herein for air transport may be particularly applicable to multiple UAVs. The movable object of the present invention can be used in the atmosphere (eg, fixed wing aircraft, rotary wing aircraft, or aircraft having neither fixed wing nor rotary wing), underwater (eg, ship or submarine), land (eg, car, truck, bus). Motor vehicles such as vans, motorcycles, bicycles; movable structures or frames such as sticks, fishing rods, etc .; trains), underground (eg subways), space (eg space planes, satellites or space exploration rockets ( probe)), or any combination of these environments, may be configured to run in any suitable environment. The movable object may be a transporter, such as a transporter described elsewhere herein. In some embodiments, the movable object can be carried by a living body or can fly away from a living body such as a human or animal. Suitable animals can include avines, dogs, cats, horses, cows, sheep, pigs, delphine, rodents or insects. A person or any other type of movable object described herein may be used to transport or support the stabilization platform.

可動物体は、環境内で6自由度(例えば並進の3自由度および回転の3自由度)について自由に移動可能であってよい。その代わりに、可動物体の動きは、予め定められた通路、トラック(track)または配置(orientation)などによって1または複数の自由度について制限されてよい。動きは、エンジンまたはモータなどの任意の適切な作動メカニズムによって発動してよい。可動物体の作動メカニズムは、電気的エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風カエネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、またはこれらの任意の適切な組み合わせなどの、任意の適切なエネルギー源によって駆動されてよい。可動物体は、本明細書中の他の箇所で説明されるような推進システムを介して自己推進されうる。推進システムは、オプションで、電気的エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風カエネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、またはこれらの任意の適切な組み合わせなどのエネルギー源で作動してよい。その代わりに、可動物体は生物により運ばれてよい。   The movable object may be freely movable in the environment for 6 degrees of freedom (eg, 3 degrees of freedom of translation and 3 degrees of freedom of rotation). Instead, the movement of the movable object may be limited for one or more degrees of freedom, such as by a predetermined path, track or orientation. The movement may be triggered by any suitable actuation mechanism such as an engine or motor. The actuation mechanism of the movable object is driven by any suitable energy source, such as electrical energy, magnetic energy, solar energy, wind energy, gravity energy, chemical energy, nuclear energy, or any suitable combination thereof. It's okay. The movable object can be self-propelled via a propulsion system as described elsewhere herein. The propulsion system may optionally operate with an energy source such as electrical energy, magnetic energy, solar energy, wind energy, gravity energy, chemical energy, nuclear energy, or any suitable combination thereof. Instead, the movable object may be carried by a living thing.

場合によっては、可動物体は空中輸送手段であってよい。例えば、空中輸送手段は、固定翼機(例えば航空機、複数のグライダ)、回転翼航空機(例えば複数のヘリコプタ、ロータクラフト)、固定翼および回転翼の両方を有する航空機、または、両方とも有さない航空機(例えば複数の小型飛行船、複数の熱気球)であってよい。空中輸送手段は、大気中の自己推進式(self−propelled through the air)などの自己推進式であってよい。自己推進式の空中輸送手段は、推進システムを利用することができる。推進システムは、例えば、1または複数のエンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、ロータ、プロペラ、ブレード、ノズル、またはこれらの任意の適切な組み合わせを含む推進システムである。場合によっては、可動物体が面から飛び立ち、面に降り、現在のポジションおよび/または向きを維持し(例えばホバリング)、向きを変化させ、および/または、ポジションを変化させることを可能にするべく、推進システムが使用されうる。   In some cases, the movable object may be an air vehicle. For example, the aerial vehicle does not have a fixed wing aircraft (eg, aircraft, multiple gliders), a rotary wing aircraft (eg, multiple helicopters, rotorcraft), an aircraft with both fixed and rotary wings, or neither It may be an aircraft (eg, a plurality of small airships, a plurality of hot air balloons). The air transportation means may be self-propelled such as self-propelled through the air. A self-propelled aerial vehicle can utilize a propulsion system. The propulsion system is, for example, a propulsion system that includes one or more engines, motors, wheels, axles, magnets, rotors, propellers, blades, nozzles, or any suitable combination thereof. In some cases, in order to allow a movable object to jump out of the surface, down to the surface, maintain the current position and / or orientation (eg, hover), change orientation, and / or change position, A propulsion system can be used.

可動物体はユーザによりリモートで制御され、或いは、可動物体内または可動物体上の搭乗者により局地的に制御されうる。可動物体は、離れた輸送体内の搭乗者を介して、リモートで制御されうる。いくつかの実施形態において、可動物体は、UAVなどの無人可動物である。UAVなどの無人可動物は、可動物体のオンボードの搭乗者を有さなくてよい。可動物体は、人、もしくは自律制御システム(例えばコンピュータ制御システム)、またはこれらの任意の適切な組み合わせにより制御されうる。可動物体は、人工知能を有して構成されたロボットなどの自律または半自律ロボットであってよい。   The movable object can be controlled remotely by the user or locally by a passenger in or on the movable object. The movable object can be controlled remotely via a passenger in a remote transport. In some embodiments, the movable object is an unmanned movable object such as a UAV. Unmanned movable objects such as UAVs do not have to have onboard occupants of movable objects. The movable object may be controlled by a person, or an autonomous control system (eg, a computer control system), or any suitable combination thereof. The movable object may be an autonomous or semi-autonomous robot such as a robot configured with artificial intelligence.

可動物体は、任意の適切な寸法および/または大きさを有してよい。いくつかの実施形態において、可動物体は、輸送体の中または上に人間の搭乗者を有するための寸法および/または大きさのものであってよい。その代わりに、可動物体は、輸送体の中または上に人間の搭乗者を有することが可能なよりも小さい寸法および/または大きさのものであってよい。可動物体は、人により持ち上げられる、または運ばれるのに適した寸法および/または大きさのものであってよい。その代わりに、可動物体は、人により持ち上げられる、または運ばれるのに適した寸法および/または大きさよりも大きくてよい。場合によっては、可動物体は、約2cm,5cm,10cm,50cm,1m,2m,5mまたは10mと等しいか、これよりも小さい最大寸法(例えば長さ、幅、高さ、直径、対角線(diagonal))を有してよい。最大寸法は、約2cm,5cm,10cm,50cm,1m,2m,5mまたは10mと等しいか、これよりも大きくてよい。例えば、可動物体の複数の対向ロータ(opposite rotors)の複数のシャフトの間の距離は、約2cm,5cm,10cm,50cm,1m,2m,5mまたは10mと等しいか、これよりも小さくてよい。その代わりに、複数の対向ロータの複数のシャフトの間の距離は、約2cm,5cm,10cm,50cm,1m,2m,5mまたは10mと等しいか、これよりも大きくてよい。   The movable object may have any suitable size and / or size. In some embodiments, the movable object may be sized and / or sized to have a human occupant in or on the vehicle. Instead, the movable object may be of a smaller size and / or size than can have a human occupant in or on the vehicle. The movable object may be of a size and / or size suitable for being lifted or carried by a person. Instead, the movable object may be larger than the size and / or size suitable for being lifted or carried by a person. In some cases, the movable object has a maximum dimension (eg, length, width, height, diameter, diagonal) equal to or less than about 2 cm, 5 cm, 10 cm, 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m, or 10 m. ). The maximum dimension may be equal to or greater than about 2 cm, 5 cm, 10 cm, 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m or 10 m. For example, the distance between the shafts of the opposing rotors of the movable object may be equal to or less than about 2 cm, 5 cm, 10 cm, 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m, or 10 m. Instead, the distance between the shafts of the opposing rotors may be equal to or greater than about 2 cm, 5 cm, 10 cm, 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m, or 10 m.

いくつかの実施形態において、可動物体は、100cm×100cm×100cmより小さい体積、50cm×50cm×30cmより小さい体積、または5cm×5cm×3cmより小さい体積を有してよい。可動物体の総体積は、約1cm3,2cm3,5cm3,10cm3,20cm3,30cm3,40cm3,50cm3,60cm3,70cm3,80cm3,90cm3,100cm3,150cm3,200cm3,300cm3,500cm3,750cm3,1000cm3,5000cm3,10000cm3,100000cm33,1m3,または10m3と等しいか、これよりも小さくてよい。逆に、可動物体の総体積は、約1cm3,2cm3,5cm3,10cm3,20cm3,30cm3,40cm3,50cm3,60cm3,70cm3,80cm3,90cm3,100cm3,150cm3,200cm3,300cm3,500cm3,750cm3,1000cm3,5000cm3,10000cm3,100000cm3,1m3,または10m3と等しいか、これよりも大きくてよい。 In some embodiments, the movable object may have a volume smaller than 100 cm × 100 cm × 100 cm, a volume smaller than 50 cm × 50 cm × 30 cm, or a volume smaller than 5 cm × 5 cm × 3 cm. The total volume of the movable object is about 1 cm 3 , 2 cm 3 , 5 cm 3 , 10 cm 3 , 20 cm 3 , 30 cm 3 , 40 cm 3 , 50 cm 3 , 60 cm 3 , 70 cm 3 , 80 cm 3 , 90 cm 3 , 100 cm 3 , 150 cm 3 , 200cm 3, 300cm 3, 500cm 3 , 750cm 3, 1000cm 3, 5000cm 3, 10000cm 3, equal to or 100000cm 3 3,1m 3 or 10 m 3,, which may be less than. Conversely, the total volume of the movable object is about 1 cm 3 , 2 cm 3 , 5 cm 3 , 10 cm 3 , 20 cm 3 , 30 cm 3 , 40 cm 3 , 50 cm 3 , 60 cm 3 , 70 cm 3 , 80 cm 3 , 90 cm 3 , 100 cm 3 , 150cm 3, 200cm 3, 300cm 3 , 500cm 3, 750cm 3, 1000cm 3, 5000cm 3, 10000cm 3, 100000cm 3, 1m 3 or 10 m 3 and equal, it may be greater than this.

いくつかの実施形態において、可動物体は、約32000cm2,20000cm2,10000cm2,1000cm2,500cm2,100cm2,50cm2,10cm2,または5cm2と等しいか、これよりも小さい設置面積(可動物体に含まれる横断面積を指してよい)を有してよい。逆に、設置面積は約32000cm2,20000cm2,10000cm2,1000cm2,500cm2,100cm2,50cm2,10cm2,または5cm2と等しいか、これよりも大きくてよい。 In some embodiments, the movable object is about 32000cm 2, 20000cm 2, 10000cm 2 , 1000cm 2, 500cm 2, 100cm 2, 50cm 2, 10cm 2 , or 5 cm 2 and equal, smaller footprint than this, ( May refer to a cross-sectional area included in the movable object). Conversely, if the installation area is equal to about 32000cm 2, 20000cm 2, 10000cm 2 , 1000cm 2, 500cm 2, 100cm 2, 50cm 2, 10cm 2 , or 5 cm 2,, may be greater than this.

場合によっては、可動物体は1000kg以下の重さであってよい。可動物体の重量は、約1000kg,750kg,500kg,200kg,150kg,100kg,80kg,70kg,60kg,50kg,45kg,40kg,35kg,30kg,25kg,20kg,15kg,12kg,10kg,9kg,8kg,7kg,6kg,5kg,4kg,3kg,2kg,1kg,0.5kg,0.1kg,0.05kg,または0.01kgと等しいか、これよりも小さくてよい。逆に、重量は約1000kg,750kg,500kg,200kg,150kg,100kg,80kg,70kg,60kg,50kg,45kg,40kg,35kg,30kg,25kg,20kg,15kg,12kg,10kg,9kg,8kg,7kg,6kg,5kg,4kg,3kg,2kg,1kg,0.5kg,0.1kg,0.05kg,または0.01kgと等しいか、これよりも大きくてよい。   In some cases, the movable object may weigh 1000 kg or less. The weight of the movable object is about 1000kg, 750kg, 500kg, 200kg, 150kg, 100kg, 80kg, 70kg, 60kg, 50kg, 45kg, 40kg, 35kg, 30kg, 25kg, 20kg, 15kg, 12kg, 10kg, 9kg, 8kg, 7kg , 6 kg, 5 kg, 4 kg, 3 kg, 2 kg, 1 kg, 0.5 kg, 0.1 kg, 0.05 kg, or 0.01 kg, or smaller. Conversely, the weight is about 1000kg, 750kg, 500kg, 200kg, 150kg, 100kg, 80kg, 70kg, 60kg, 50kg, 45kg, 40kg, 35kg, 30kg, 25kg, 20kg, 15kg, 12kg, 10kg, 9kg, 8kg, 7kg, It may be equal to or greater than 6 kg, 5 kg, 4 kg, 3 kg, 2 kg, 1 kg, 0.5 kg, 0.1 kg, 0.05 kg, or 0.01 kg.

いくつかの実施形態において、可動物体は可動物体により運ばれる積荷に対して相対的に小さくてよい。積荷は、本明細書中の他の箇所でさらに詳細に説明されるように、積載物および/またはキャリアを含んでよい。いくつかの例において、可動物体の重量の負荷重量に対する比は、約1:1よりも大きいか、約1:1よりも小さいか、或いは約1:1と等しくてよい。場合によっては、可動物体の重量の負荷重量に対する比は、約1:1よりも大きいか、約1:1よりも小さいか、或いは約1:1と等しくてよい。オプションで、キャリア重量の負荷重量に対する比は、約1:1よりも大きいか、約1:1よりも小さいか、或いは約1:1と等しくてよい。所望の場合に、可動物体の重量の負荷重量に対する比は、1:2、1:3、1:4、1:5、1:10またはさらに少ない値、と等しいか、これよりも小さくてよい。逆に、可動物体の重量の負荷重量に対する比はまた、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1またはさらに大きい値、と等しいか、これよりも大きくてよい。   In some embodiments, the movable object may be relatively small relative to the load carried by the movable object. The load may include loads and / or carriers, as will be described in further detail elsewhere herein. In some examples, the ratio of the weight of the movable object to the load weight may be greater than about 1: 1, less than about 1: 1, or equal to about 1: 1. In some cases, the ratio of the weight of the movable object to the load weight may be greater than about 1: 1, less than about 1: 1, or equal to about 1: 1. Optionally, the ratio of carrier weight to load weight may be greater than about 1: 1, less than about 1: 1, or equal to about 1: 1. If desired, the ratio of the weight of the moving object to the load weight may be equal to or less than 1: 2, 1: 3, 1: 4, 1: 5, 1:10 or even smaller values. . Conversely, the ratio of the weight of the movable object to the load weight may also be equal to or greater than 2: 1, 3: 1, 4: 1, 5: 1, 10: 1 or greater.

いくつかの実施形態において、可動物体は低エネルギー消費量であってよい。例えば、可動物体は約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/hまたはそれ未満よりも少なく消費してよい。場合によっては、可動物体のキャリアは、低エネルギー消費量であってよい。例えば、キャリアは約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/hまたはそれ未満よりも少なく消費してよい。オプションで、可動物体の積載物は、約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/hまたはそれ未満よりも少ないなどの、低エネルギー消費量であってよい。   In some embodiments, the movable object may have a low energy consumption. For example, the movable object may consume less than about 5 W / h, 4 W / h, 3 W / h, 2 W / h, 1 W / h or less. In some cases, the carrier of the movable object may have a low energy consumption. For example, the carrier may consume less than about 5 W / h, 4 W / h, 3 W / h, 2 W / h, 1 W / h or less. Optionally, the load of movable objects may have a low energy consumption, such as about 5 W / h, 4 W / h, 3 W / h, 2 W / h, 1 W / h or less.

図14は、本発明の実施例に係る無人航空機(UAV)1400を示す。UAVは、本明細書中で説明される可動物体の一例であってよい。UAV1400は、4つのロータ1402、1404、1406および1408を有する推進システムを備えてよい。任意の数のロータが設けられてよい(例えば1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、またはこれより多く)。無人航空機の複数のロータ、複数のロータアセンブリまたは他の複数の推進システムは、無人航空機がホバリング/ポジションの維持、向き変更、および/または、位置変更を行うことを可能にしうる。複数の対向ロータの複数のシャフトの間の距離は、任意の適切な長さ410であってよい。例えば、長さ1410は2mと等しいか、2mよりも小さくてよく、或いは、5mと等しいか、5mよりも小さくてよい。いくつかの実施形態において、長さ1410は40cmから1m、10cmから2m、または5cmから5mの範囲内であってよい。UAVについての本明細書中の任意の説明は、可動物体、例えば異なるタイプの可動物体に適合しうる。逆のことも言える。UAVは、本明細書中で説明される補助装置付き離陸システムまたは方法を使用してよい。   FIG. 14 shows an unmanned aerial vehicle (UAV) 1400 according to an embodiment of the present invention. A UAV may be an example of a movable object described herein. The UAV 1400 may comprise a propulsion system having four rotors 1402, 1404, 1406 and 1408. Any number of rotors may be provided (eg, one, two, three, four, five, six, or more). Multiple rotors, multiple rotor assemblies or other propulsion systems of an unmanned aerial vehicle may allow the unmanned aircraft to perform hovering / position maintenance, reorientation, and / or repositioning. The distance between the shafts of the opposing rotors may be any suitable length 410. For example, the length 1410 may be equal to 2 m or less than 2 m, or may be equal to 5 m or less than 5 m. In some embodiments, the length 1410 may be in the range of 40 cm to 1 m, 10 cm to 2 m, or 5 cm to 5 m. Any description herein for UAVs may be adapted to movable objects, for example different types of movable objects. The reverse is also true. The UAV may use the auxiliary takeoff system or method described herein.

いくつかの実施形態において、可動物体は積荷を運ぶよう構成されてよい。積荷は、搭乗者、貨物、機器、器具などのうち1または複数を含んでよい。積荷は筐体内に設けられてよい。筐体は、可動物体の筐体と別個であってよく、或いは、可動物体に対する筐体の部分であってよい。その代わりに、可動物体が筐体を有しないのに対し、積荷に筐体が設けられてよい。その代わりに、積荷の複数の部分、または積荷の全体は、筐体なしで設けられてよい。積荷は、可動物体に対して相対的に、リジッドに固定されてよい。オプションで、積荷は可動物体に対して相対的に移動可能であってよい(例えば可動物体に対して相対的に並進可能または回転可能)。積荷は、本明細書中の他の箇所で説明されるように、積載物および/またはキャリアを含んでよい。   In some embodiments, the movable object may be configured to carry a load. A cargo may include one or more of passengers, cargo, equipment, equipment, and the like. The load may be provided in a housing. The housing may be separate from the housing of the movable object or may be a part of the housing for the movable object. Alternatively, the movable object may not have a housing, whereas the load may be provided with a housing. Alternatively, multiple portions of the load, or the entire load may be provided without a housing. The load may be rigidly fixed relative to the movable object. Optionally, the load may be movable relative to the movable object (eg, translatable or rotatable relative to the movable object). A load may include a load and / or a carrier, as described elsewhere herein.

いくつかの実施形態において、固定基準フレーム(例えば周囲環境)および/または互いに対する、可動物体、キャリアおよび積載物の相対的な動きは、端末装置(terminal)によって制御されうる。端末装置は、可動物体、キャリアおよび/または積載物から離れた位置のリモートコントロールデバイスであってよい。端末装置は、支持プラットフォーム上に配置されるか、支持プラットフォームに付着されてよい。その代わりに、端末装置はハンドヘルドまたはウェアラブルデバイスであってよい。例えば、端末装置は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、メガネ、グローブ、ヘルメット、マイクまたは、これらの適切な組み合わせを含んでよい。端末装置は、例えばキーボード、マウス、ジョイスティック、タッチスクリーンまたはディスプレイなどのユーザインタフェースを含んでよい。端末装置と相互作用するべく、手動で入力される複数の命令、音声制御、ジェスチャ制御、ポジション制御(例えば端末装置の動き、位置または傾きを介する)などの任意の適切なユーザ入力が使用されうる。   In some embodiments, the relative movement of movable objects, carriers, and loads relative to a fixed reference frame (eg, the ambient environment) and / or each other can be controlled by a terminal. The terminal device may be a remote control device located away from the movable object, carrier and / or load. The terminal device may be disposed on or attached to the support platform. Alternatively, the terminal device may be a handheld or wearable device. For example, the terminal device may include a smartphone, a tablet, a laptop, a computer, glasses, a glove, a helmet, a microphone, or a suitable combination thereof. The terminal device may include a user interface such as a keyboard, mouse, joystick, touch screen, or display. Any suitable user input such as multiple manually entered commands, voice control, gesture control, position control (eg via terminal device movement, position or tilt) may be used to interact with the terminal device. .

可動物体、キャリアおよび/または積載物の任意の適切な状態を制御すべく、端末装置が使用されうる。例えば、互いからの、および/または、互いへの固定の基準に対して相対的に可動物体、キャリアおよび/または積載物のポジションおよび/または向きを制御すべく、端末装置が使用されうる。いくつかの実施形態において、可動物体、キャリアおよび/または積載物の個々の複数のエレメントを制御すべく、端末装置が使用されうる。複数のエレメントは、キャリアの作動アセンブリ、積載物のセンサ、または積載物のエミッタなどである。端末装置は、可動物体、キャリアまたは積載物のうち1または複数と通信するのに適合した無線通信デバイスを含んでよい。   A terminal device can be used to control any suitable state of the movable object, carrier and / or load. For example, terminal devices can be used to control the position and / or orientation of movable objects, carriers and / or loads relative to each other and / or relative to a fixed reference to each other. In some embodiments, a terminal device can be used to control a plurality of individual elements of a movable object, carrier and / or load. The plurality of elements may be a carrier actuation assembly, a load sensor, or a load emitter. The terminal device may include a wireless communication device adapted to communicate with one or more of a movable object, a carrier or a load.

端末装置は、可動物体、キャリアおよび/または積載物の情報を見るための適切なディスプレイユニットを含んでよい。例えば、端末装置は、ポジション、並進速度、並進加速度、向き、角速度、角加速度、または任意の適切なこれらの組み合わせに関し、可動物体、キャリアおよび/または積載物の情報を表示するよう構成されてよい。いくつかの実施形態において、端末装置は、機能的積載物から提供されるデータ(例えばカメラまたは他のイメージキャプチャデバイスによって記録された複数のイメージ)など、積載物から提供される情報を表示してよい。   The terminal device may include a suitable display unit for viewing information on movable objects, carriers and / or loads. For example, the terminal device may be configured to display movable object, carrier and / or load information regarding position, translation speed, translation acceleration, orientation, angular velocity, angular acceleration, or any suitable combination thereof. . In some embodiments, the terminal device displays information provided from the load, such as data provided from the functional load (eg, multiple images recorded by a camera or other image capture device). Good.

オプションで、同一の端末装置が、可動物体、キャリアおよび/または積載物、或いは、可動物体、キャリアおよび/または積載物の状態の制御と、可動物体、キャリアおよび/または積載物からの情報の受信および/または表示と、の両方を行ってよい。例えば、端末装置は、積載物によってキャプチャされた画像データ、または積載物のポジションに関する情報を表示しながら、環境に対して相対的に積載物のポジショニングを制御してよい。その代わりに、複数の異なる端末装置が複数の異なる機能のために使用されてよい。例えば、第1端末装置は可動物体、キャリアおよび/または積載物の動きまたは状態を制御してよく、一方、第2端末装置は可動物体、キャリアおよび/または積載物からの情報を受信および/または表示してよい。例えば、第1端末装置は環境に対する積載物の相対的なポジショニングを制御すべく使用されてよく、一方、第2端末装置は積載物によりキャプチャされた画像データを表示する。可動物体と、可動物体の制御及びデータの受信の両方を行う統合された端末装置との間で、或いは、可動物体と、可動物体の制御及びデータの受信の両方を行う多数の端末装置との間で、種々の通信モードが利用されてよい。例えば、可動物体と、可動物体の制御及び可動物体からのデータの受信の両方を行う端末装置との間で、少なくとも2つの異なる通信モードが形成されてよい。   Optionally, the same terminal device controls the state of the movable object, carrier and / or load, or receives information from the movable object, carrier and / or load. And / or display. For example, the terminal device may control the positioning of the load relative to the environment while displaying image data captured by the load or information on the position of the load. Instead, different terminal devices may be used for different functions. For example, the first terminal device may control the movement or state of the movable object, carrier and / or load, while the second terminal device receives and / or receives information from the movable object, carrier and / or load. May be displayed. For example, the first terminal device may be used to control the positioning of the load relative to the environment, while the second terminal device displays the image data captured by the load. Between a movable object and an integrated terminal device that controls both the movable object and receives data, or between a movable object and multiple terminal devices that both control the movable object and receive data Between, various communication modes may be used. For example, at least two different communication modes may be formed between a movable object and a terminal device that performs both control of the movable object and reception of data from the movable object.

図15は、複数の実施形態に係る、キャリア1502及び積載物1504を含む可動物体1500を例示する。可動物体1500が航空機として図示されているが、この図示は制限することを意図してはおらず、本明細書中で上述したように任意の適切なタイプの可動物体が使用されてよい。航空機システムに関連して本明細書中で説明された複数の実施形態の何れもが任意の適切な可動物体(例えばUAV)に適用されうることを、当業者は理解するだろう。場合によっては、積載物1504は、キャリア1502を必要とすることなく可動物体1500上に設けられてよい。可動物体1500は、推進メカニズム1906、感知システム1508および通信システム1510を含んでよい。   FIG. 15 illustrates a movable object 1500 that includes a carrier 1502 and a load 1504, according to embodiments. Although movable object 1500 is illustrated as an aircraft, this illustration is not intended to be limiting and any suitable type of movable object may be used as described herein above. Those skilled in the art will appreciate that any of the embodiments described herein in connection with an aircraft system may be applied to any suitable movable object (eg, UAV). In some cases, the load 1504 may be provided on the movable object 1500 without the need for the carrier 1502. The movable object 1500 may include a propulsion mechanism 1906, a sensing system 1508, and a communication system 1510.

推進メカニズム1506は、上述したように、複数のロータ、複数のプロペラ、複数のブレード、複数のエンジン、複数のモータ、複数の車輪、複数の車軸、複数の磁石、または複数のノズルのうち1または複数を含んでよい。可動物体は1または複数の、2つまたはより多くの、3つまたはより多くの、4つまたはより多くの推進メカニズムを有してよい。複数の推進メカニズムが全て同一のタイプのものであってよい。その代わりに、1または複数の推進メカニズムは、異なるタイプの推進メカニズムであってよい。推進メカニズム1506は、本明細書中の他の箇所で説明されるように、支持要素(例えば駆動軸)などの任意の適切な手段を用いて可動物体1500上に取り付けられてよい。推進メカニズム1506は、上部、底部、前部、後部、側部またはこれらの適切な組み合わせなど、可動物体1500の任意の適切な部分に取り付けられうる。   As described above, the propulsion mechanism 1506 includes one or more of a plurality of rotors, a plurality of propellers, a plurality of blades, a plurality of engines, a plurality of motors, a plurality of wheels, a plurality of axles, a plurality of magnets, and a plurality of nozzles. Multiple may be included. The movable object may have one or more, two or more, three or more, four or more propulsion mechanisms. The plurality of propulsion mechanisms may all be of the same type. Alternatively, the one or more propulsion mechanisms may be different types of propulsion mechanisms. The propulsion mechanism 1506 may be mounted on the movable object 1500 using any suitable means, such as a support element (eg, a drive shaft), as described elsewhere herein. The propulsion mechanism 1506 can be attached to any suitable portion of the movable object 1500, such as top, bottom, front, back, side, or any suitable combination thereof.

いくつかの実施形態において、複数の推進メカニズム1506は、可動物体1500の水平方向の動きを必要とすることなく(例えば滑走路を下ることなく)、可動物体1500が垂直に面から飛び立ち、または垂直に面に降りることを可能にしうる。オプションで、推進メカニズム1506は、可動物体1500が空中で特定の位置および/または向きでホバリングしうるよう操作可能であってよい。複数の推進メカニズム1500のうち1または複数は、他の複数の推進メカニズムと無関係に制御されうる。その代わりに、複数の推進メカニズム1500は、同時に制御されるよう構成されてよい。例えば、可動物体1500は、水平に方向付けられ揚力および/または推力を可動物体に提供しうる多数のロータを有してよい。水平に方向付けられた多数のロータは、垂直なテイクオフ、垂直なランディング、および、ホバリングの能力を可動物体1500に提供すべく作動されうる。いくつかの実施形態において、水平に方向付けられた複数のロータのうち1または複数は右回り方向に回転してよく、一方、水平の複数のロータのうち1または複数は左回り方向に回転してよい。例えば、右回りのロータの数は左回りのロータの数と等しくてよい。各ロータにより作り出される揚力および/または推力を制御し、これにより(例えば最大で3の並進度および最大で3の回転度に関し)可動物体1500の空間的配置、速度および/または加速度を調整すべく、水平に方向付けられた複数のロータのそれぞれの回転率が独立に変更されてよい。   In some embodiments, the plurality of propulsion mechanisms 1506 do not require horizontal movement of the movable object 1500 (e.g., without going down the runway), or the movable object 1500 flies vertically from the surface, or is vertical. It may be possible to get down to the plane. Optionally, the propulsion mechanism 1506 may be operable to allow the movable object 1500 to hover in a particular position and / or orientation in the air. One or more of the plurality of propulsion mechanisms 1500 may be controlled independently of other propulsion mechanisms. Instead, the plurality of propulsion mechanisms 1500 may be configured to be controlled simultaneously. For example, the movable object 1500 may have a number of rotors that can be horizontally oriented to provide lift and / or thrust to the movable object. A number of horizontally oriented rotors can be operated to provide the movable object 1500 with vertical take-off, vertical landing, and hovering capabilities. In some embodiments, one or more of the horizontally oriented rotors may rotate clockwise, while one or more of the horizontal rotors rotate counterclockwise. It's okay. For example, the number of clockwise rotors may be equal to the number of counterclockwise rotors. To control the lift and / or thrust produced by each rotor, thereby adjusting the spatial arrangement, speed and / or acceleration of the movable object 1500 (eg, for a maximum of 3 translations and a maximum of 3 rotations) The rotation rates of the plurality of horizontally oriented rotors may be changed independently.

感知システム1508は、1または複数のセンサを含んでよい。これらのセンサは、(例えば最大で3の並進度および最大で3の回転度に関し)可動物体1500の空間的配置、速度および/または加速度を感知しうる。1または複数のセンサは、複数のグローバルポジショニングシステム(GPS)センサ、複数の運動センサ、複数の慣性センサ、複数の近接センサまたは複数のイメージセンサを含んでよい。感知システム1508により提供される感知データは、(例えば、下方で説明されるように、適切な処理ユニットおよび/または制御モジュールを用いて)可動物体1500の空間的配置、速度および/または向きを制御すべく使用されうる。その代わりに、感知システム1508は、可動物体を取り巻く環境に関するデータ、例えば気象条件、潜在的な複数の障害物への近接度、地理的な複数の特徴の位置、複数の人工建造物の位置など、を提供すべく使用されうる。   Sensing system 1508 may include one or more sensors. These sensors may sense the spatial arrangement, velocity and / or acceleration of the movable object 1500 (eg, for a maximum of 3 translations and a maximum of 3 rotations). The one or more sensors may include multiple global positioning system (GPS) sensors, multiple motion sensors, multiple inertial sensors, multiple proximity sensors, or multiple image sensors. Sensing data provided by sensing system 1508 controls the spatial arrangement, velocity and / or orientation of movable object 1500 (eg, using an appropriate processing unit and / or control module as described below). Can be used as needed. Instead, the sensing system 1508 may provide data about the environment surrounding the movable object, such as weather conditions, proximity to potential obstacles, geographic feature locations, man-made building locations, etc. , Can be used to provide

通信システム1510は、無線信号1516を介して、通信システム1514を有する端末装置1512との通信を可能にする。複数の通信システム1510,1514は、無線通信に適した任意の数のトランスミッタ、レシーバおよび/またはトランシーバを含んでよい。通信は、データが一方向のみに送信されうるように、片方向通信であってよい。例えば、片方向通信は、端末装置1512にデータを送信する可動物体1500のみ、またはこの逆を含んでよい。データは通信システム1510の1または複数のトランスミッタから、通信システム1512の1または複数のレシーバに送信されうる。またはこの逆でありうる。その代わりに、通信は、可動物体1500と端末装置1512との間で両方向にデータが送信されうるように、双方向通信であってよい。双方向通信は、通信システム1510の1または複数のトランスミッタから、通信システム1514の1または複数のレシーバにデータを送信すること、およびこの逆を含んでよい。   The communication system 1510 enables communication with the terminal device 1512 having the communication system 1514 via the radio signal 1516. The plurality of communication systems 1510, 1514 may include any number of transmitters, receivers and / or transceivers suitable for wireless communication. The communication may be a one-way communication so that data can be transmitted in only one direction. For example, the one-way communication may include only the movable object 1500 that transmits data to the terminal device 1512 or vice versa. Data may be transmitted from one or more transmitters of communication system 1510 to one or more receivers of communication system 1512. Or vice versa. Instead, the communication may be two-way communication so that data can be transmitted between the movable object 1500 and the terminal device 1512 in both directions. Bi-directional communication may include transmitting data from one or more transmitters of communication system 1510 to one or more receivers of communication system 1514 and vice versa.

いくつかの実施形態において、端末装置1512は、可動物体1500、キャリア1502および積載物1504のうち1または複数に制御データを提供し、可動物体1500、キャリア1502および積載物1504のうち1または複数から情報を受信しうる(例えば、可動物体、キャリアまたは積載物のポジションおよび/または動き情報;積載物カメラによりキャプチャされた画像データなどの、積載物により感知されたデータ)。場合によっては、端末装置からの制御データは、可動物体、キャリアおよび/または積載物の相対的なポジション、動き、作動、または制御に対する複数の命令を含んでよい。例えば、制御データは、可動物体の位置および/または向き(例えば推進メカニズム1506の制御を介して)、或いは、可動物体に対する積載物の動き(例えばキャリア1502の制御を介して)の変更に結び付いてよい。端末装置からの制御データは、カメラまたは他のイメージキャプチャデバイスの作動の制御(例えば、静止画または動画をとること、ズームインまたはズームアウトすること、電源オンまたはオフすること、撮像モードを切り替えること、画像解像度を変更すること、フォーカスを変更すること、被写界深度を変更すること、露光時間を変更すること、視野角または視界を変更すること)などの、積載物の制御に結び付いてよい。場合によっては、可動物体、キャリアおよび/または積載物からの通信は、1または複数のセンサ(例えば、感知システム1508のもの、または積載物1504のもの)からの情報を含んでよい。通信は、1または複数の異なるタイプのセンサ(例えば複数のGPSセンサ、複数の運動センサ、慣性センサ、複数の近接センサまたは複数のイメージセンサ)からの感知情報を含んでよい。そのような情報は、可動物体、キャリアおよび/または積載物のポジション(例えば位置、向き)、動きまたは加速度に関係しうる。積載物からのそのような情報は、積載物によりキャプチャされたデータ、または、積載物の感知された状態を含みうる。端末装置1512により送信されて提供される制御データは、可動物体1500、キャリア1502または積載物1504のうち1または複数の状態を制御するよう構成されうる。その代わりに、または組み合わせにおいて、キャリア1502および積載物1504はまた、端末装置1512と通信するよう構成された通信モジュールをそれぞれ含むことができ、その結果、端末装置は、独立して、可動物体1500、キャリア1502および積載物1504のそれぞれと通信し、これらのそれぞれを制御することができる。   In some embodiments, the terminal device 1512 provides control data to one or more of the movable object 1500, the carrier 1502, and the load 1504, and from one or more of the movable object 1500, the carrier 1502, and the load 1504. Information may be received (eg, position and / or movement information of a movable object, carrier or load; data sensed by the load, such as image data captured by a load camera). In some cases, the control data from the terminal device may include a plurality of instructions for the relative position, movement, actuation or control of the movable object, carrier and / or load. For example, the control data may relate to changes in the position and / or orientation of the movable object (eg, via control of the propulsion mechanism 1506) or the movement of the load relative to the movable object (eg, via control of the carrier 1502). Good. Control data from the terminal device controls the operation of the camera or other image capture device (e.g. taking a still image or video, zooming in or out, powering on or off, switching the imaging mode, Changing the image resolution, changing the focus, changing the depth of field, changing the exposure time, changing the viewing angle or field of view), and the like. In some cases, communications from movable objects, carriers and / or loads may include information from one or more sensors (eg, those of sensing system 1508 or loads 1504). The communication may include sensing information from one or more different types of sensors (eg, multiple GPS sensors, multiple motion sensors, inertial sensors, multiple proximity sensors, or multiple image sensors). Such information may relate to the position (eg, position, orientation), movement or acceleration of movable objects, carriers and / or loads. Such information from the load may include data captured by the load or a sensed state of the load. The control data transmitted and provided by the terminal device 1512 may be configured to control one or more states of the movable object 1500, the carrier 1502, or the load 1504. Alternatively or in combination, the carrier 1502 and the load 1504 can also each include a communication module configured to communicate with the terminal device 1512 so that the terminal device independently can move the movable object 1500. , Communicate with each of the carrier 1502 and the load 1504 and control each of them.

いくつかの実施形態において、可動物体1500は、端末装置1512に加えて、または端末装置1512の代わりに、もう1つのリモートデバイスと通信するよう構成されうる。端末装置1512はまた、可動物体1500だけでなく、もう1つリモートデバイスと通信するよう構成されうる。例えば、可動物体1500および/または端末装置1512は、もう1つ可動物体と、または、もう1つの可動物体のキャリア若しくは積載物と通信しうる。所望の場合に、リモートデバイスは第2端末装置または他のコンピューティング装置(例えばコンピュータ、ラップトップ、タブレット、スマートフォンまたは他のモバイルデバイス)であってよい。リモートデバイスは、可動物体1500にデータを送信し、可動物体1900からデータを受信し、端末装置1512にデータを送信し、かつ/または、端末装置1512からデータを受信するよう構成されうる。オプションで、リモートデバイスはインターネットまたは他の電子通信ネットワークに接続され得、その結果、可動物体1500および/または端末装置1512から受信されるデータは、ウェブサイトまたはサーバにアップロードされうる。   In some embodiments, the movable object 1500 can be configured to communicate with another remote device in addition to or instead of the terminal device 1512. The terminal device 1512 can also be configured to communicate not only with the movable object 1500 but also with another remote device. For example, the movable object 1500 and / or the terminal device 1512 may communicate with another movable object or with another movable object carrier or load. If desired, the remote device may be a second terminal device or other computing device (eg, a computer, laptop, tablet, smartphone or other mobile device). The remote device may be configured to transmit data to the movable object 1500, receive data from the movable object 1900, transmit data to the terminal device 1512, and / or receive data from the terminal device 1512. Optionally, the remote device can be connected to the Internet or other electronic communication network so that data received from the movable object 1500 and / or the terminal device 1512 can be uploaded to a website or server.

図16は、複数の実施形態に従って可動物体を制御するシステム1600の、ブロック図の形態の模式図である。システム1600は、本明細書中で説明される複数のシステム、複数のデバイスおよび複数の方法の任意の適切な実施形態との組み合わせにおいて使用されうる。システム1600は、感知モジュール1602、処理ユニット1604、非一時的コンピュータ可読媒体1606、制御モジュール1608、および通信モジュール1610を含んでよい。   FIG. 16 is a schematic diagram in block diagram form of a system 1600 for controlling a movable object in accordance with embodiments. System 1600 may be used in combination with any suitable embodiment of systems, devices, and methods described herein. System 1600 may include a sensing module 1602, a processing unit 1604, a non-transitory computer readable medium 1606, a control module 1608, and a communication module 1610.

感知モジュール1602は、複数の異なる方法で複数の可動物体に関する情報を収集する、異なるタイプの複数のセンサを利用してよい。複数の異なるタイプの複数のセンサは、複数の異なるタイプの複数の信号、または異なる複数のソースからの複数の信号を感知しうる。例えば、複数のセンサは、複数の慣性センサ、複数のGPSセンサ、複数の近接センサ(例えばライダー)または複数の視覚/イメージセンサ(例えばカメラ)を含んでよい。感知モジュール1602は、複数のプロセッサを有する処理ユニット1604に対し、動作可能なように連結されうる。いくつかの実施形態において、感知モジュールは、感知データを適切な外部デバイスまたはシステムに直接送信するよう構成された送信モジュール1612(例えばWi−Fiイメージ送信モジュール)に対し、動作可能なように連結されうる。例えば、送信モジュール1612は、感知モジュール1602のカメラによりキャプチャされた複数のイメージをリモート端末装置に送信すべく使用されうる。   The sensing module 1602 may utilize different types of sensors that collect information about multiple movable objects in multiple different ways. The plurality of different types of sensors may sense a plurality of different types of signals or signals from different sources. For example, the plurality of sensors may include a plurality of inertial sensors, a plurality of GPS sensors, a plurality of proximity sensors (eg, a rider), or a plurality of visual / image sensors (eg, a camera). The sensing module 1602 can be operatively coupled to a processing unit 1604 having a plurality of processors. In some embodiments, the sensing module is operatively coupled to a transmission module 1612 (eg, a Wi-Fi image transmission module) configured to transmit the sensing data directly to an appropriate external device or system. sell. For example, the transmission module 1612 can be used to transmit a plurality of images captured by the camera of the sensing module 1602 to a remote terminal device.

処理ユニット1604は、プログラマブルプロセッサ(例えば中央演算処理装置(CPU))などの、1または複数のプロセッサを有してよい。処理ユニット1604は、非一時的コンピュータ可読媒体1606に対し、動作可能なように連結されうる。非一時的コンピュータ可読媒体1606は、1または複数の段階を実行するために処理ユニット1604により実行可能なロジック、コードおよび/または複数のプログラム命令を格納しうる。非一時的コンピュータ可読媒体は、1または複数のメモリユニット(例えば、SDカードなどのリムーバブルメディア若しくは外部ストレージ、またはランダムアクセスメモリ(RAM))を含んでよい。いくつかの実施形態において、感知モジュール1602からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体1606の複数のメモリユニットに直接伝達され格納されうる。非一時的コンピュータ可読媒体1606の複数のメモリユニットは、本明細書中で説明される複数の方法の、任意の適切な実施形態を実施するべく処理ユニット1604により実行可能なロジック、コードおよび/または複数のプログラム命令を格納しうる。例えば、処理ユニット1604は、感知モジュールにより作り出された感知データを処理ユニット1604の1または複数のプロセッサに解析させる複数の命令を実行するよう構成されうる。複数のメモリユニットは、処理ユニット1604により処理されるべき、感知モジュールからの感知データを格納しうる。いくつかの実施形態において、非一時的コンピュータ可読媒体1606の複数のメモリユニットは、処理ユニット1604により作り出された複数の処理結果を格納すべく使用されうる。   The processing unit 1604 may include one or more processors, such as a programmable processor (eg, a central processing unit (CPU)). Processing unit 1604 may be operatively coupled to non-transitory computer readable media 1606. Non-transitory computer readable media 1606 may store logic, code and / or multiple program instructions that may be executed by processing unit 1604 to perform one or more steps. Non-transitory computer readable media may include one or more memory units (eg, removable media such as an SD card or external storage, or random access memory (RAM)). In some embodiments, data from sensing module 1602 may be communicated and stored directly in multiple memory units of non-transitory computer readable media 1606. The plurality of memory units of the non-transitory computer readable medium 1606 may include logic, code, and / or code executable by the processing unit 1604 to implement any suitable embodiment of the methods described herein. Multiple program instructions can be stored. For example, the processing unit 1604 may be configured to execute a plurality of instructions that cause the one or more processors of the processing unit 1604 to analyze the sensing data produced by the sensing module. The plurality of memory units may store sensing data from the sensing module to be processed by the processing unit 1604. In some embodiments, multiple memory units of non-transitory computer readable media 1606 may be used to store multiple processing results produced by processing unit 1604.

いくつかの実施形態において、処理ユニット1604は、可動物体の状態を制御するよう構成された制御モジュール1608に対し、動作可能なように連結されうる。例えば、制御モジュール1608は、可動物体の複数の推進メカニズムを制御して、6自由度に関して可動物体の空間的配置、速度および/または加速度を調整するよう構成されうる。その代わりに、または組み合わせにおいて、制御モジュール1608は、キャリア、積載物または感知モジュールの状態のうち1または複数を制御しうる。   In some embodiments, the processing unit 1604 can be operatively coupled to a control module 1608 that is configured to control the state of the movable object. For example, the control module 1608 can be configured to control multiple propulsion mechanisms of the movable object to adjust the spatial arrangement, velocity and / or acceleration of the movable object with respect to six degrees of freedom. Alternatively or in combination, the control module 1608 may control one or more of the states of the carrier, load or sensing module.

処理ユニット1604は、1または複数の外部デバイス(例えば端末装置、表示装置または他のリモートコントローラ)からのデータを送信および/または受信するよう構成された通信モジュール1610に対し、動作可能なように連結されうる。有線通信または無線通信などの、任意の適切な通信手段が使用されうる。例えば、通信モジュール1610は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi,2地点間回線(P2P)ネットワーク、電気通信網、クラウド通信などのうち1または複数を利用しうる。オプションで、複数のタワー、複数の衛星または複数のモバイルステーションなどの複数の中継局が使用されうる。無線通信は近接依存型であってもよいし、近接独立型であってもよい。いくつかの実施形態において、ラインオブサイトが通信に必要とされてもよいし、されなくてもよい。通信モジュール1610は、感知モジュール1602からの感知データ、処理ユニット1604により作り出された複数の処理結果、予め定められた制御データ、端末装置またはリモートコントローラからの複数のユーザコマンドなどのうち1または複数を送信および/または受信しうる。   The processing unit 1604 is operatively coupled to a communication module 1610 that is configured to transmit and / or receive data from one or more external devices (eg, a terminal device, a display device or other remote controller). Can be done. Any suitable communication means such as wired communication or wireless communication can be used. For example, the communication module 1610 uses one or more of local area network (LAN), wide area network (WAN), infrared, wireless, WiFi, point-to-point (P2P) network, telecommunications network, cloud communication, and the like. Yes. Optionally, multiple relay stations such as multiple towers, multiple satellites, or multiple mobile stations may be used. The wireless communication may be a proximity dependent type or a proximity independent type. In some embodiments, line of sight may or may not be required for communication. The communication module 1610 receives one or more of sensing data from the sensing module 1602, a plurality of processing results created by the processing unit 1604, predetermined control data, a plurality of user commands from a terminal device or a remote controller, and the like. Can be transmitted and / or received.

システム1600の複数のコンポーネントは、任意の適切な構成に配置されてよい。例えば、システム1600の複数のコンポーネントのうち1または複数は、可動物体、キャリア、積載物、端末装置、感知システム、または、上記のうち1または複数と通信する追加外部デバイスに配置されうる。更に、図16は単一の処理ユニット1604および単一の非一時的コンピュータ可読媒体1606を図示しているが、これが制限することを意図していないこと、および、システム1600が複数の処理ユニットおよび/または非一時的コンピュータ可読媒体を含みうることを当業者は理解するだろう。いくつかの実施形態において、複数の処理ユニットおよび/または非一時的コンピュータ可読媒体のうち1または複数は異なる位置、例えば、可動物体、キャリア、積載物、端末装置、感知モジュール、上記のうち1または複数と通信する追加外部デバイス、または、これらの適切な組み合わせなどに、配置されうる。その結果、システム1600により実行される処理および/またはメモリ機能の任意の適切な態様が、上述の複数の位置のうち1または複数で生じうる。   The multiple components of system 1600 may be arranged in any suitable configuration. For example, one or more of the components of system 1600 may be located on a movable object, carrier, load, terminal device, sensing system, or additional external device that communicates with one or more of the above. Further, FIG. 16 illustrates a single processing unit 1604 and a single non-transitory computer readable medium 1606, which is not intended to be limiting, and that the system 1600 includes multiple processing units and One of ordinary skill in the art will appreciate that a non-transitory computer readable medium may be included. In some embodiments, one or more of the plurality of processing units and / or non-transitory computer readable media are in different locations, eg, movable object, carrier, load, terminal device, sensing module, one or more of the above It can be placed on additional external devices that communicate with multiple or suitable combinations thereof. As a result, any suitable aspect of the processing and / or memory functions performed by system 1600 may occur at one or more of the above-described locations.

キャリアについての本明細書中の任意の説明は、説明されるような安定化プラットフォーム、または任意の他のタイプのキャリアに適合しうる。   Any description herein for the carrier may be compatible with the stabilization platform as described, or any other type of carrier.

オプションで、安定化プラットフォームは一人のオペレータにより制御されうる。一人のオペレータはハンドルアセンブリを動かしてよく(例えばハンドルアセンブリを運ぶ(carry))、或いは、ハンドルアセンブリをあちこち動き回らせてよい(例えば、安定化プラットフォームを運びうる可動物体の動きを制御する)。一人のオペレータが積載物の向きを制御してもよいし、しなくてもよい。場合によっては、オペレータからの命令が存在しないと、ハンドルアセンブリがあちこち動く間に、積載物は同一の向きのままでありうる。その代わりに、積載物は、プロセッサからの複数の命令に応じて向きを変更してよい。他の複数の例において、オペレータは、積載物の向きを制御しうる入力を提供してよい。例えば、オペレータは積載物に命令して、固定基準フレームに対してヨー軸、ピッチ軸および/またはロール軸まわりの向きを変更しうる。   Optionally, the stabilization platform can be controlled by one operator. One operator may move the handle assembly (eg, carry the handle assembly), or move the handle assembly around (eg, control the movement of a movable object that can carry the stabilization platform). One operator may or may not control the direction of the load. In some cases, the load may remain in the same orientation as the handle assembly moves around, unless there is a command from the operator. Instead, the load may change direction according to a plurality of instructions from the processor. In other examples, the operator may provide input that can control the orientation of the load. For example, the operator can command the load to change the orientation about the yaw axis, pitch axis and / or roll axis relative to the fixed reference frame.

場合によっては、安定化プラットフォームは2またはより多くのオペレータによって制御されうる。例えば、第1オペレータは、ハンドルアセンブリを動かすか、またはハンドルアセンブリをあちこち動き回らせてよい。第2オペレータは、積載物の向きを制御してもよいし、しなくてもよい。第2オペレータは、安定化プラットフォームと通信しうるリモートコントロールを有してよい。リモートコントロールは第2オペレータから複数の入力を受け、積載物の動きを制御しうる安定化プラットフォームに複数の命令を送信しうる。例えば、複数の命令は、固定基準フレームに対して積載物をヨー軸、ロール軸および/またはピッチ軸まわりに回転させうる。他の複数の例において、複数の命令は、積載物の他の複数の機能を制御してよい。例えば、積載物がカメラである場合には、複数の命令は、リモートでカメラがオンまたはオフにされ、ズームインまたはズームアウトし、照明バランスを制御し、シャッタスピードを制御し、撮影モードを制御し、または任意の他のタイプのカメラ機能の制御を行うことを可能にしうる。リモートコントロールは、安定化プラットフォームに複数の信号を無線で送信しうる。安定化プラットフォームのオンボードのプロセッサ、または安定化プラットフォームと通信するプロセッサはリモートコントロールから複数の信号を受信し得、かつ、安定化プラットフォームの複数のモータに送信されうる信号を生成しうる。複数のモータは、生成された信号に応じて作動され得、かつ、リモートコントロールからの複数の命令に積載物を応答させうる。   In some cases, the stabilization platform can be controlled by two or more operators. For example, the first operator may move the handle assembly or move the handle assembly around. The second operator may or may not control the direction of the load. The second operator may have a remote control that can communicate with the stabilization platform. The remote control can receive multiple inputs from the second operator and send multiple commands to a stabilization platform that can control the movement of the load. For example, the plurality of instructions may rotate the load about a yaw axis, a roll axis, and / or a pitch axis relative to a fixed reference frame. In other examples, the instructions may control other functions of the load. For example, if the load is a camera, multiple commands can remotely turn the camera on or off, zoom in or out, control the lighting balance, control the shutter speed, and control the shooting mode. Or may allow control of any other type of camera function. The remote control can transmit multiple signals wirelessly to the stabilization platform. The on-board processor of the stabilization platform or a processor in communication with the stabilization platform may receive multiple signals from the remote control and generate signals that can be sent to the multiple motors of the stabilization platform. The plurality of motors can be activated in response to the generated signal and can cause the load to respond to a plurality of commands from a remote control.

安定化プラットフォームの任意の態様を制御するリモートコントローラとして、任意のタイプのデバイスが使用されうる。場合によっては、安定化プラットフォームの1または複数の機能をセットアップすべく、リモートコントローラまたはもう1つのデバイスが使用されうる。場合によっては、複数の機能、例えばデッドバンド、最大速度、スムージング、セッティング、またはチャンネルなど、が外部デバイスを用いて決定されうる。図17は、安定化プラットフォームの態様またはセッティングを制御すべく使用されうるリモートデバイスの一例を示す。場合によっては、リモートコントローラまたはセットアップデバイスは、モバイルデバイスであってよい。モバイルデバイスは、例えば、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、パーソナルデジタルアシスタント、ウェアラブルデバイス(例えばメガネ、リストバンド、アームバンド、グローブ、胴巻きバンド、ヘルメット、ペンダント)、または任意の他のタイプのモバイルデバイスである。   Any type of device can be used as a remote controller to control any aspect of the stabilization platform. In some cases, a remote controller or another device may be used to set up one or more functions of the stabilization platform. In some cases, multiple functions, such as deadband, maximum speed, smoothing, setting, or channel, can be determined using an external device. FIG. 17 shows an example of a remote device that can be used to control aspects or settings of the stabilization platform. In some cases, the remote controller or setup device may be a mobile device. The mobile device is, for example, a smartphone, tablet, laptop, personal digital assistant, wearable device (eg glasses, wristband, armband, glove, torso band, helmet, pendant) or any other type of mobile device .

本発明の複数の好適な実施形態が本明細書中で提示および説明されたが、このような複数の実施形態が例示のみを目的として提供されることが当業者にとって明らかであろう。ここで多数の変形、変更及び置替が本発明を逸脱することなく当業者に想起されるだろう。本明細書中で説明された本発明の複数の実施形態に対する種々の代替手段が本発明の実施において採用されうることは理解されるべきである。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定め、これらの特許請求の範囲及びそれらの同等の範囲内の方法及び構造がそれによりカバーされることを意図している。   While several preferred embodiments of the present invention have been presented and described herein, it will be apparent to those skilled in the art that such embodiments are provided for illustrative purposes only. Numerous variations, changes and substitutions will now occur to those skilled in the art without departing from the invention. It should be understood that various alternatives to the embodiments of the invention described herein can be employed in the practice of the invention. It is intended that the following claims define the scope of the invention and that methods and structures within these claims and their equivalents be covered thereby.

Claims (12)

積載物を安定化するプラットフォームであって、
前記積載物を支持し、互いに相対移動可能な複数のフレームコンポーネントを有するフレームアセンブリと、
前記フレームアセンブリを支持するとともに、前記積載物の向きとは無関係に第1の向きと第2の向きとの間で切替可能であり、2つのグリップを接続するハンドルバーを有するハンドルアセンブリと、
前記複数のフレームコンポーネントが互いに相対移動することを可能にする複数のモータとを備え、
前記複数のモータは、
前記ハンドルアセンブリが前記第1の向きであり、実質的に水平な向きに前記ハンドルバーを向ける場合と、前記ハンドルアセンブリが前記第2の向きであり、実質的に鉛直な向きに前記ハンドルバーを向ける場合とで、前記積載物を同一の向きに向ける制御をするプラットフォーム。
A platform to stabilize the load,
A frame assembly having a plurality of frame components that support the load and are movable relative to each other;
A handle assembly that supports the frame assembly and is switchable between a first orientation and a second orientation irrespective of the orientation of the load, and having a handle bar that connects two grips;
A plurality of motors that allow the plurality of frame components to move relative to each other;
The plurality of motors are:
Wherein Ri handle assembly said first orientation der, and if in a substantially horizontal orientation directing the handlebar, the handle assembly is the second orientation, the handlebar substantially vertical orientation A platform for controlling the load to be directed in the same direction .
前記積載物は、前記ハンドルアセンブリが前記第1の向きである場合に、前記2つのグリップの間の側方に配置される、請求項1に記載のプラットフォーム。   The platform of claim 1, wherein the load is disposed laterally between the two grips when the handle assembly is in the first orientation. 前記積載物は、前記ハンドルアセンブリが前記第2の向きである場合に前記2つのグリップの間に配置される、請求項1または2に記載のプラットフォーム。 The platform of claim 1 or 2 , wherein the load is disposed between the two grips when the handle assembly is in the second orientation. 前記複数のモータは、
前記ハンドルアセンブリが前記第1の向きである場合にヨー軸まわりの前記積載物の動きを制御し、前記ハンドルアセンブリが前記第2の向きである場合にロール軸まわりの積載物の動きを制御する第1モータを有する、請求項1からの何れか1項に記載のプラットフォーム。
The plurality of motors are:
Controls movement of the load about the yaw axis when the handle assembly is in the first orientation, and controls movement of the load about the roll axis when the handle assembly is in the second orientation. having a first motor, according to any one of claims 1 3 platform.
前記複数のモータは、
前記ハンドルアセンブリが前記第1の向きである場合にロール軸まわりの前記積載物の動きを制御し、前記ハンドルアセンブリが前記第2の向きである場合にヨー軸まわりの前記積載物の動きを制御する第2モータを有する、請求項1からの何れか1項に記載のプラットフォーム。
The plurality of motors are:
Controls movement of the load about the roll axis when the handle assembly is in the first orientation, and controls movement of the load about the yaw axis when the handle assembly is in the second orientation. The platform according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a second motor.
前記第1モータは、
前記ハンドルアセンブリが前記第1の向きから前記第2の向きに変化する場合に、予め定められた角度だけ回転する、請求項に記載のプラットフォーム。
The first motor is
The platform of claim 4 , wherein the platform assembly rotates a predetermined angle when the handle assembly changes from the first orientation to the second orientation.
前記ハンドルアセンブリは、前記2つのグリップの間で前記ハンドルバーから延びる第3グリップをさらに有する、請求項1からの何れか1項に記載のプラットフォーム。 The platform according to any one of claims 1 to 6 , wherein the handle assembly further comprises a third grip extending from the handle bar between the two grips. 前記第3グリップは、前記2つのグリップに対して実質的に垂直な位置にある、請求項7に記載のプラットフォーム。   The platform of claim 7, wherein the third grip is in a position substantially perpendicular to the two grips. 前記複数のモータは、前記ハンドルアセンブリのきとは無関係に前記積載物の向きを維持する請求項1からの何れか1項に記載のプラットフォーム。 Wherein the plurality of motors, according to any one of claims 1 to 8 and-out movement of the handle assembly to maintain the orientation of independently the cargo platform. 前記積載物はカメラである、請求項1からの何れか1項に記載のプラットフォーム。 The cargo is a camera, according to any one of claims 1 to 9 platform. 前記ハンドルアセンブリ、前記複数のフレームコンポーネント、及び前記複数のモータの少なくとも1つは、複数のセンサを備える、請求項1から10の何れか1項に記載のプラットフォーム。  The platform according to any one of claims 1 to 10, wherein at least one of the handle assembly, the plurality of frame components, and the plurality of motors comprises a plurality of sensors. 前記複数のセンサからの情報を用いることで、前記積載物の向きを制御する、請求項11に記載のプラットフォーム。  The platform according to claim 11, wherein the direction of the load is controlled by using information from the plurality of sensors.
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