CN104965524A - 增稳装置及增稳装置初始姿态控制系统、方法 - Google Patents

Abstract

一种增稳装置初始姿态控制方法，所述增稳装置包括至少一个支架部件及用于驱动所述支架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于支撑负载，该方法包括：在所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的位置；及根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述驱动装置，使所述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将所述负载转动至所述锁定位置对应的方位。本发明还提供一种增稳装置初始姿态控制系统及增稳装置。本发明可以在增稳装置启动后将俯仰轴锁定在不同位置，方便负载的使用。

Description

增稳装置及增稳装置初始姿态控制系统、方法

技术领域

本发明涉及增稳装置，尤其涉及一种增稳装置及增稳装置初始姿态控制系统、方法。

背景技术

增稳装置是用于承载负载使用以保持负载稳定的支撑工作台。所述增稳装置包括支架组件及驱动装置，所述支架组件支撑所述负载，所述驱动装置用于驱动所述支架组件的各个支架部件绕旋转轴旋转，从而改变所述负载的位置及方向。常用的增稳装置启动时，不会先对增稳装置上电时的状态进行判断，再决定启动后支架部件的锁定位置，而是将支架部件锁定在一个固定位置。启动时将支架部件锁定在一个固定位置可能会对负载造成不利影响。例如，若所述负载是相机，由于启动时驱动装置带动支架部件运动并将支架部件与相机锁定在一个固定位置，因此，当所述增稳装置处于倒立模式时，相机所拍摄图像的方向是反向的。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种增稳装置及增稳装置初始姿态控制系统、方法，可以在所述增稳装置启动后将俯仰轴锁定在不同位置，方便负载的使用。

一种增稳装置初始姿态控制系统，运行于增稳装置中，所述增稳装置包括至少一个支架部件及用于驱动所述支架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于支撑负载，该系统包括：检测模块，用于在所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的位置；及控制模块，用于根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述驱动装置，使所述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将所述负载转动至所述锁定位置对应的方位。

一种增稳装置初始姿态控制方法，所述增稳装置包括至少一个支架部件及用于驱动所述支架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于支撑负载，该方法包括：在所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的位置；及根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述驱动装置，使所述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将所述负载转动至所述锁定位置对应的方位。

进一步地，在发送控制信号给所述驱动装置之前，根据所述增稳装置启动时所述支架部件所处的位置确定所述增稳装置启动后所述支架部件的锁定位置。

进一步地，检测所述增稳装置的工作模式及与所述支架部件相连接的惯性测量单元的位置，根据所述增稳装置的工作模式及所述惯性测量单元的位置确定所述支架部件所处的位置。

进一步地，所述惯性测量单元的位置是所述惯性测量单元相对于根据所述支架部件对应的旋转轴确定的基准面的位置。

进一步地，当所述支架部件对应的旋转轴水平时，确定所述支架部件对应的旋转轴所在的水平面为所述基准面；当所述支架部件对应的旋转轴倾斜时，在与所述支架部件对应的旋转轴相交的水平面中确定一条与所述支架部件对应的旋转轴垂直的线，确定此线和所述支架部件对应的旋转轴共同确定的平面为所述基准面。

进一步地，若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的下半区，则确定所述支架部件处于第一位置；若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的下半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上半区，则确定所述支架部件处于第二位置。

进一步地，若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第一位置，则确定所述支架部件的锁定位置为第一锁定位置；若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第二位置，则确定所述支架部件的锁定位置为第二锁定位置。

进一步地，所述第二锁定位置为所述支架部件的零点位置，所述第一锁定位置与第二锁定位置相差180度。

进一步地，所述第一锁定位置与第二锁定位置是所述支架部件相对于固定的参考坐标系的位置。

进一步地，发送预设参数值给所述驱动装置，从而控制所述负载启动时的锁定位置对应的方位。

进一步地，所述预设参数确定的负载启动时的锁定位置对应的方位数目大于两个。

一种增稳装置，所述增稳装置包括控制器、至少一个支架部件及用于驱动所述支架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于支撑负载，所述控制器用于：在所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的位置；及根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述驱动装置，使所述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将所述负载转动至所述锁定位置对应的方位。本发明根据增稳装置启动时支架部件所处的位置将支架部件锁定到不同的锁定位置，方便了负载的使用。

附图说明

图1是本发明增稳装置初始姿态控制系统较佳实施例的应用环境示意图。

图2是增稳装置的示意图。

图3是图1中增稳装置初始姿态控制系统的功能模块图。

图4是当增稳装置启动时，增稳装置处于正立模式且增稳装置的惯性测量单元在基准面的下半区的示意图。

图5是当增稳装置启动时，增稳装置处于正立模式且增稳装置的惯性测量单元在基准面的上半区的示意图。

图6是对应于图4所示增稳装置启动时的状态，增稳装置启动后支架部件的锁定位置的示意图。

图7是对应于图5所示增稳装置启动时的状态，增稳装置启动后支架部件的锁定位置的示意图。

图8是当增稳装置启动时，增稳装置处于倒立模式且增稳装置的惯性测量单元在基准面的上半区的示意图。

图9是当增稳装置启动时，增稳装置处于倒立模式且增稳装置的惯性测量单元在基准面的下半区的示意图。

图10是对应于图8所示增稳装置启动时的状态，增稳装置启动后支架部件的锁定位置的示意图。

图11是对应于图9所示增稳装置启动时的状态，增稳装置启动后支架部件的锁定位置的示意图。

图12是本发明增稳装置初始姿态控制方法较佳实施例的流程图。主要元件符号说明

增稳装置	1
		负载	2
增稳装置初始姿态控制系统	10
		把持组件	11
支架组件	12
		第一支架部件	120
第二支架部件	121
		第三支架部件	122
惯性测量单元	13
		第一驱动元件	140
第二驱动元件	141
		第三驱动元件	142
控制器	15
		存储装置	16
第一旋转轴	170
		第二旋转轴	171

第三旋转轴	172
		检测模块	100
计算模块	101
		控制模块	102

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合具体实施方式对本发明的实现进行详细的描述。

参阅图1所示，是本发明增稳装置1较佳实施例的示意图。所述增稳装置1承载负载2。所述增稳装置1可以手持，也可以安装在任意固定或移动的物体上。例如，所述增稳装置1安装于飞行器(例如无人飞行器)上。在本较佳实施例中，所述增稳装置1为三轴增稳装置，所述负载2是图像获取装置(例如相机)，如图2所示。

所述增稳装置1包括把持组件11、支架组件12、惯性测量单元13、驱动装置14、控制器15及存储装置16。

所述把持组件11支撑所述支架组件12。所述把持组件11可以包括把持杆及一个或多个把手，所述把持杆连接所述一个或多个把手，用户可以通过握持所述一个或多个把手而提起所述增稳装置1。可以理解，所述把持组件11可以省略，而直接握持所述支架组件12的某个部位即可。

所述支架组件12支撑所述负载2。所述支架组件12包括至少一个支架部件。各个支架部件可以相对运动。参阅图2所示，在本较佳实施例中，所述支架组件12包括第一支架部件120、第二支架部件121以及第三支架部件122。第一支架部件120由所述把持组件11支撑，第二支架部件121由第一支架部件120支撑，第三支架部件122由第二支架部件121支撑，所述负载2安装在所述第三支架部件122上。

所述驱动装置14包括至少一个驱动元件，用于驱动所述支架组件12的各个支架部件绕一定的旋转轴旋转，所述支架部件的旋转带动所述负载2绕相应的旋转轴旋转。参阅图2所示，在本较佳实施例中，所述驱动装置14包括第一驱动元件140、第二驱动元件141以及第三驱动元件142。所述第一支架部件120在第一驱动元件140的驱动下绕第一旋转轴170(例如航向(yaw)轴)旋转，带动所述负载2绕第一旋转轴170旋转；所述第二支架部件121在第二驱动元件141的驱动下绕第二旋转轴171(例如横滚轴(roll))旋转，带动所述负载2绕第二旋转轴171旋转；所述第三支架部件122在第三驱动元件142的驱动下绕第三旋转轴172(例如俯仰轴(pitch))旋转，带动所述负载2绕第三旋转轴172旋转。如图1所示，所述支架部件可以绕相应的旋转轴顺时针及逆时针旋转。

所述惯性测量单元13安装在所述支架部件上，当所述支架部件旋转时，所述惯性测量单元13相应旋转。参阅图2所示，在本较佳实施例中，所述惯性测量单元13安装在第三支架部件122上。当所述第三驱动元件142驱动第三支架部件122绕第三旋转轴172旋转时，所述惯性测量单元13绕第三旋转轴172相应旋转。所述惯性测量单元13用于感测所述增稳装置1及其负载2的位置、方向及运动等信息。

所述第一驱动元件140、第二驱动元件141、第三驱动元件142可以是电机，例如交流电机或直流电机。所述电机可以是有刷电机或无刷电机、伺服电机、开关磁阻电机、步进电机或任意其他类型的电机。

可以理解，所述支架组件12可以包括其他数目，如两个、四个、五个等支架部件，相应地，所述驱动装置14也可以包括相应数目的驱动元件。

所述控制器15用于在所述增稳装置1启动时，检测所述支架部件所处的位置；及根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述驱动装置14，使所述驱动装置14驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将所述负载2转动至所述锁定位置对应的方位。

在给所述驱动装置14发送控制信号之前，所述控制器15还可以根据所述增稳装置1启动时所述支架部件所处的位置确定所述增稳装置1启动后所述支架部件的锁定位置。

所述控制器15可以检测所述增稳装置1的工作模式及所述惯性测量单元13的位置，根据所述增稳装置1的工作模式及所述惯性测量单元13的位置确定所述支架部件所处的位置。所述惯性测量单元13的位置可以是所述惯性测量单元13相对于根据所述支架部件对应的旋转轴确定的基准面的位置。

当所述支架部件对应的旋转轴水平时，所述控制器15可以确定所述支架部件对应的旋转轴所在的水平面为基准面；当所述支架部件对应的旋转轴倾斜时，所述控制器15可以在与所述支架部件对应的旋转轴相交的水平面中确定一条与所述支架部件对应的旋转轴垂直的线，确定此线和所述支架部件对应的旋转轴共同确定的平面为所述基准面。

若所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区，或者所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区，所述控制器15可以确定所述支架部件处于第一位置；若所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区，或者所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区，所述控制器15可以确定所述支架部件处于第二位置。

若所述增稳装置1启动时所述支架部件处于第一位置，所述控制器15可以确定所述支架部件的锁定位置为第一锁定位置；若所述增稳装置1启动时所述支架部件处于第二位置，所述控制器15可以确定所述支架部件的锁定位置为第二锁定位置。

所述第二锁定位置可以为所述支架部件的零点位置，所述第一锁定位置与第二锁定位置相差180度。

所述第一锁定位置与第二锁定位置可以是所述支架部件相对于固定的参考坐标系的位置。

所述控制器15可以设置在所述增稳装置1中的其他任何元件上，当然也可以与所述其他任何元件分离，而为单独的元件，如遥控器等。

所述控制器15还发送预设参数给驱动装置14，从而控制所述负载2启动时转动至所述锁定位置对应的方位。具体地，启动时所述控制器15读取存储装置16中预先存储的参数，控制第三支架部件122的运动，并将所述第三支架部件122锁定到其运动范围内的预定方位。其中，所述锁定位置对应的方位数目可以根据预设参数设定，可以为一个、两个、或更多。

此外，也可先计算出所述负载2在增稳装置1启动时所述锁定位置对应的方位，并根据所述锁定位置对应的方位选取一组预设参数并发送给驱动装置14。所述选取的预设参数所设定的位置为最靠近所述负载2在增稳装置1启动时的锁定位置的方位的位置。具体地，如设定三组预设参数，启动增稳装置1时，若计算出所述负载2转动至第一方位的转动距离较小，则发送一组设定位置为靠近所述第一方位的参数给所述驱动装置14，从而使得所述负载2尽可能转动较小角度而被锁定。

所述存储装置16用于存储所述增稳装置1的各类数据。在其他的实施例中，所述存储装置16可以为所述增稳装置1外接的存储器。

参阅图3所示，是增稳装置初始姿态控制系统10的功能模块图。所述增稳装置初始姿态控制系统10用于控制上述增稳装置1的初始姿态。所述增稳装置初始姿态控制系统10可以被分割成一个或多个模块，以实现根据增稳装置1启动时所述支架组件12的支架部件所处的位置设定增稳装置1启动后支架部件的锁定位置，以便使负载2与支架部件处于所述锁定位置。在本较佳实施例中，所述增稳装置初始姿态控制系统10包括检测模块100、计算模块101及控制模块102。

所述检测模块100用于在所述增稳装置1启动时，检测所述支架组件12的各个支架部件所处的位置。所述支架部件所处的位置是指所述支架部件绕对应的旋转轴所旋转的角度。例如，参阅图2所示，所述支架组件12包括第一支架部件120、第二支架部件121以及第三支架部件122。所述第一支架部件120可以绕第一旋转轴170(例如航向轴)旋转，所述第二支架部件121可以绕第二旋转轴171(例如横滚轴)旋转，所述第三支架部件122可以绕第三旋转轴172(例如俯仰轴)旋转。因此，所述第一支架部件120所处的位置是指所述第一支架部件120绕所述第一旋转轴170旋转的角度，所述第二支架部件121所处的位置是指所述第二支架部件121绕所述第二旋转轴171旋转的角度，所述第三支架部件122所处的位置是指所述第三支架部件122绕所述第三旋转轴172旋转的角度。当支架部件未发生旋转时，该支架部件处于零点位置(即旋转角度为0)。例如，图2所示第三支架部件122处于零点位置。

所述检测模块100可以检测所述增稳装置1的工作模式及与所述支架部件相连接的惯性测量单元13的位置，根据所述增稳装置1的工作模式及所述惯性测量单元13的位置确定所述支架部件所处的位置。例如，在本较佳实施例中，所述检测模块100检测所述增稳装置1的工作模式及与所述第三支架部件122相连接的惯性测量单元13的位置，根据所述增稳装置1的工作模式及所述惯性测量单元13的位置确定所述第三支架部件122所处的位置。

所述增稳装置1可以在不同的工作模式之间切换。在本实施例中，所述工作模式包括正立模式和倒立模式。参阅图4-5所示，是当所述增稳装置1启动时，所述增稳装置1处于正立模式的示意图，此时所述把持组件11位于所述负载2的上方。如图8-9所示，是当所述增稳装置1启动时，所述增稳装置1处于倒立模式的示意图，此时所述把持组件11位于所述负载2的下方。在本实施例中，所述检测模块100从所述惯性测量单元13获取所述增稳装置1的把持组件11、支架组件12的各个支架部件的位置信息，根据获取的把持组件11、支架组件12的各个支架部件的位置信息确定所述增稳装置1的工作模式。

所述检测模块100在检测与所述支架部件相连接的惯性测量单元13的位置时，根据所述支架部件对应的旋转轴确定一个基准面，所述惯性测量单元13的位置就是所述惯性测量单元13相对于该基准面的位置。例如，所述检测模块100在检测与所述第三支架部件122相连接的惯性测量单元13的位置时，根据所述第三旋转轴172确定一个基准面。当所述第三旋转轴172水平时，所述基准面可以为所述第三旋转轴172所在的水平面；当所述第三旋转轴172倾斜时，在与所述第三旋转轴172相交的水平面中确定一条与所述第三旋转轴172垂直的线，此线和第三旋转轴172共同确定的平面即为所述基准面。参阅图4所示，虚线40表示所述基准面。所述惯性测量单元13相对于所述基准面的位置包括在所述基准面的上半区及在所述基准面的下半区。参阅图5、8所示，是当所述增稳装置1启动时，所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区的示意图。参阅图4、9所示，是当所述增稳装置1启动时，所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区的示意图。

在本实施例中，所述检测模块100根据所述增稳装置1的工作模式及所述惯性测量单元13的位置确定所述支架部件所处的位置包括：若所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区(见图5)，或者所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区(见图9)，则所述支架部件处于第一位置；若所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区(见图4)，或者所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区(见图8)，则所述支架部件处于第二位置。

所述计算模块101用于根据所述增稳装置1启动时所述支架部件所处的位置确定所述增稳装置1启动后所述支架部件的锁定位置。在本实施例中，若所述增稳装置1启动时所述支架部件处于第一位置，则所述支架部件的锁定位置为第一锁定位置；若所述增稳装置1启动时所述支架部件处于第二位置，则所述支架部件的锁定位置为第二锁定位置。在本实施例中，所述第一锁定位置不同于第二锁定位置。

例如，若所述增稳装置1启动时所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区(见图5)，或者所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区(见图9)，即所述第三支架部件122处于第一位置，则所述第三支架部件122的锁定位置为第一锁定位置；若所述增稳装置1启动时所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区(见图4)，或者所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区(见图8)，即所述第三支架部件122处于第二位置，则所述第三支架部件122的锁定位置为第二锁定位置。在本实施例中，所述第二锁定位置为所述支架部件的零点位置，所述第一锁定位置与第二锁定位置相差180度。所述锁定位置可以是所述支架部件相对于固定的参考坐标系(例如以地球作为参考坐标系)的位置，从而保证能够将所述支架部件及负载2锁定到相对固定的方位。例如，所述第一锁定位置与第二锁定位置都使所述第三支架部件122保持竖直方向，且所述第一锁定位置与第二锁定位置相差180度，从而在所述负载2是图像获取装置(例如相机)时，保证了镜头在各种情况下水平朝前。

所述控制模块102用于发送控制信号给所述驱动装置14，使所述驱动装置14驱动所述支架部件转动至所述锁定位置。例如，所述控制模块102发送控制信号给所述第三驱动元件142，使所述第三驱动元件142驱动所述第三支架部件122转动至所述锁定位置。

可以理解，也可以省略计算模块101，控制模块102根据所述检测模块100检测到的增稳装置1启动时所述支架组件12的各个支架部件所处的位置，发送控制控制信号给所述驱动装置14。如发送预设参数给所述驱动装置14。

此外，或仍保留所述计算模块101，所述计算模块101计算出所述负载2在增稳装置1启动时的锁定位置的方位，并根据所述锁定位置的方位选取一组预设参数并发送给驱动装置14。所述选取的预设参数所设定的位置为最靠近所述负载2启动时的锁定位置的方位的位置。具体地，如设定三组预设参数，启动增稳装置1时，若根据计算模块101计算出所述负载2转动至第一方位的转动距离较小，则发送一组设定位置为靠近所述第一方位的参数给所述驱动装置14，从而使得所述负载2尽可能转动较小角度而被锁定。

参阅图6所示，是所述增稳装置1启动时所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区(见图4)，所述增稳装置1启动后所述第三支架部件122的锁定位置的示意图。

参阅图7所示，是所述增稳装置1启动时所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区(见图5)，所述增稳装置1启动后所述第三支架部件122的锁定位置的示意图。

参阅图10所示，是所述增稳装置1启动时所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区(见图8)，所述增稳装置1启动后所述第三支架部件122的锁定位置的示意图。

参阅图11所示，是所述增稳装置1启动时所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区(见图9)，所述增稳装置1启动后所述第三支架部件122的锁定位置的示意图。

参阅图12所示，是本发明增稳装置姿态控制方法较佳实施例的流程图。所述方法根据增稳装置1启动时其支架组件12中的支架部件所处的位置设定增稳装置1启动后支架组件12的锁定位置，从而使负载2锁定至所述锁定位置对应的方位。本发明实施例的所述方法可以通过上述的增稳装置初始姿态控制系统10来实现。根据不同的需求，该流程图中各步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。

步骤S1201，检测所述增稳装置1启动时所述增稳装置1的支架部件所处的位置。

在本实施例中，检测所述增稳装置1的工作模式及与所述支架部件相连接的惯性测量单元13的位置，根据所述增稳装置1的工作模式及所述惯性测量单元13的位置确定所述支架部件所处的位置。在本实施例中，所述支架部件所处的位置包括第一位置及第二位置，若所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区(见图5)，或者所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区(见图9)，则所述支架部件处于第一位置；若所述增稳装置1处于正立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的下半区(见图4)，或者所述增稳装置1处于倒立模式且所述惯性测量单元13在所述基准面的上半区(见图8)，则所述支架部件处于第二位置。

步骤S1202，根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述增稳装置1的驱动装置14，使所述驱动装置14驱动所述支架部件转动至所述锁定位置。

在本实施方式中，发送控制信号给所述驱动装置14，使所述驱动装置14驱动所述支架部件转动至所述锁定位置。例如，发送控制信号给所述第三驱动元件142，使所述第三驱动元件142驱动所述第三支架部件122转动至所述锁定位置。

其中，在发送控制信号给所述增稳装置1的驱动装置14之前，执行计算步骤：根据所述增稳装置1启动时所述支架部件所处的位置确定所述增稳装置1启动后所述支架部件的锁定位置。在本实施例中，若所述增稳装置1启动时所述支架部件处于第一位置，则所述支架部件的锁定位置为第一锁定位置；若所述增稳装置1启动时所述支架部件处于第二位置，则所述支架部件的锁定位置为第二锁定位置。在本实施例中，所述第一锁定位置不同于第二锁定位置。

可以理解，也可以直接从所述存储装置16读取预先存储的参数，并发送预设参数值给所述驱动装置14，从而控制所述负载2启动时的锁定位置对应的方位，而省去在发送控制信号给所述增稳装置1的驱动装置14之前进行的计算步骤。或仍保留所述计算步骤，先计算出所述负载2在增稳装置1启动时的锁定位置的方位，并根据所述锁定位置的方位选取一组预设参数并发送给驱动装置14。所述选取的预设参数所设定的位置为最靠近所述启动时的锁定位置的方位的位置。具体地，如设定三组预设参数，启动增稳装置1时，若计算得出所述负载2转动至第一方位的转动距离较小，则发送一组设定位置为靠近所述第一方位的参数给所述驱动装置14，从而使得所述负载2尽可能转动较小角度而被锁定。

所述存储装置16可以预先存储所述支架部件的锁定位置的参数，所述控制器15在所述增稳装置1启动时，可以从存储装置16中读取该预先存储的参数，根据该参数指示所述第三驱动元件142驱动所述支架部件在开机后锁定到设定的锁定位置。该锁定位置可以是支架部件运动范围内的任何一个位置，也可以是多于两个的起始位置供选择(即存储两个以上的位置参数，再取其中一个设定为开机时支架部件的起始位置)。

此外，还可以通过实时命令发送器(如遥控器)发送命令给控制器15，指示所述第三驱动元件142在增稳装置1启动后驱动支架部件锁定到任何设定的锁定位置，该锁定位置可以是支架部件运动范围内的任何一个位置。

采用本发明提供的增稳装置初始姿态控制方法，可以根据增稳装置启动时支架部件所处的位置将支架部件锁定到不同的锁定位置。由于负载2的安装方位与所述锁定位置相对应，因此，根据本发明，可以根据增稳装置启动时支架部件所处的位置将负载2安装至不同方位。当所述负载2是图像获取装置(例如相机)时，该方法可以解决倒立模式下图像方向的问题。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (33)

1.一种增稳装置初始姿态控制系统，运行于增稳装置中，所述增稳装置包括至少一个支架部件及用于驱动所述支架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于支撑负载，该系统包括：

检测模块，用于在所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的位置；及

控制模块，用于根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述驱动装置，使所述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将所述负载转动至所述锁定位置对应的方位。

2.如权利要求1所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：所述系统还包括计算模块，用于根据所述增稳装置启动时所述支架部件所处的位置确定所述增稳装置启动后所述支架部件的锁定位置。

3.如权利要求2所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：所述检测模块检测所述增稳装置的工作模式及与所述支架部件相连接的惯性测量单元的位置，根据所述增稳装置的工作模式及所述惯性测量单元的位置确定所述支架部件所处的位置。

4.如权利要求3所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：所述惯性测量单元的位置是所述惯性测量单元相对于根据所述支架部件对应的旋转轴确定的基准面的位置。

5.如权利要求4所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：当所述支架部件对应的旋转轴水平时，所述基准面为所述支架部件对应的旋转轴所在的水平面；当所述支架部件对应的旋转轴倾斜时，在与所述支架部件对应的旋转轴相交的水平面中确定一条与所述支架部件对应的旋转轴垂直的线，此线和所述支架部件对应的旋转轴共同确定的平面为所述基准面。

6.如权利要求4所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的下半区，则确定所述支架部件处于第一位置；若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的下半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上半区，则确定所述支架部件处于第二位置。

7.如权利要求6所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第一位置，则确定所述支架部件的锁定位置为第一锁定位置；若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第二位置，则确定所述支架部件的锁定位置为第二锁定位置。

8.如权利要求7所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：所述第二锁定位置为所述支架部件的零点位置，所述第一锁定位置与第二锁定位置相差180度。

9.如权利要求7所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：所述第一锁定位置与第二锁定位置是所述支架部件相对于固定的参考坐标系的位置。

10.如权利要求1或2所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：所述控制模块用于将预设参数发送至所述驱动装置，从而控制所述负载启动时的锁定位置对应的方位。

11.如权利要求10所述的增稳装置初始姿态控制系统，其特征在于：所述预设参数确定的负载启动时的锁定位置对应的方位数目大于两个。

12.一种增稳装置初始姿态控制方法，所述增稳装置包括至少一个支架部件及用于驱动所述支架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于支撑负载，该方法包括：

在所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的位置；及

根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述驱动装置，使所述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将所述负载转动至所述锁定位置对应的方位。

13.如权利要求12所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于：在发送控制信号给所述驱动装置步骤之前，根据所述增稳装置启动时所述支架部件所处的位置确定所述增稳装置启动后所述支架部件的锁定位置。

14.如权利要求13所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于，所述检测所述支架部件所处的位置包括：

检测所述增稳装置的工作模式及与所述支架部件相连接的惯性测量单元的位置，根据所述增稳装置的工作模式及所述惯性测量单元的位置确定所述支架部件所处的位置。

15.如权利要求14所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于：所述惯性测量单元的位置是所述惯性测量单元相对于根据所述支架部件对应的旋转轴确定的基准面的位置。

16.如权利要求15所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于：当所述支架部件对应的旋转轴水平时，确定所述支架部件对应的旋转轴所在的水平面为所述基准面；当所述支架部件对应的旋转轴倾斜时，在与所述支架部件对应的旋转轴相交的水平面中确定一条与所述支架部件对应的旋转轴垂直的线，确定此线和所述支架部件对应的旋转轴共同确定的平面为所述基准面。

17.如权利要求15所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于：若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的下半区，则确定所述支架部件处于第一位置；若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的下半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上半区，则确定所述支架部件处于第二位置。

18.如权利要求17所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于：若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第一位置，则确定所述支架部件的锁定位置为第一锁定位置；若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第二位置，则确定所述支架部件的锁定位置为第二锁定位置。

19.如权利要求18所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于：所述第二锁定位置为所述支架部件的零点位置，所述第一锁定位置与第二锁定位置相差180度。

20.如权利要求18所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于：所述第一锁定位置与第二锁定位置是所述支架部件相对于固定的参考坐标系的位置。

21.如权利要求12或13所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于，所述发送控制信号给所述驱动装置步骤，包括：

发送预设参数值给所述驱动装置，从而控制所述负载启动时的锁定位置对应的方位。

22.如权利要求21所述的增稳装置初始姿态控制方法，其特征在于：所述预设参数确定的负载启动时的锁定位置对应的方位数目大于两个。

23.一种增稳装置，所述增稳装置包括控制器、至少一个支架部件及用于驱动所述支架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于支撑负载，所述控制器用于：

在所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的位置；及

根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述驱动装置，使所述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将所述负载转动至所述锁定位置对应的方位。

24.如权利要求23所述的增稳装置，其特征在于：所述控制器用于：

在发送控制信号给所述驱动装置之前，根据所述增稳装置启动时所述支架部件所处的位置确定所述增稳装置启动后所述支架部件的锁定位置。

25.如权利要求24所述的增稳装置，其特征在于，所述控制器，具体用于：

检测所述增稳装置的工作模式及与所述支架部件相连接的惯性测量单元的位置，根据所述增稳装置的工作模式及所述惯性测量单元的位置确定所述支架部件所处的位置。

26.如权利要求25所述的增稳装置，其特征在于：所述惯性测量单元的位置是所述惯性测量单元相对于根据所述支架部件对应的旋转轴确定的基准面的位置。

27.如权利要求26所述的增稳装置，其特征在于，所述控制器，具体用于：

当所述支架部件对应的旋转轴水平时，确定所述支架部件对应的旋转轴所在的水平面为基准面；当所述支架部件对应的旋转轴倾斜时，在与所述支架部件对应的旋转轴相交的水平面中确定一条与所述支架部件对应的旋转轴垂直的线，确定此线和所述支架部件对应的旋转轴共同确定的平面为所述基准面。

28.如权利要求26所述的增稳装置，其特征在于，所述控制器，具体用于：

若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的下半区，则确定所述支架部件处于第一位置；若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的下半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上半区，则确定所述支架部件处于第二位置。

29.如权利要求28所述的增稳装置，其特征在于，所述控制器，具体用于：

若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第一位置，则确定所述支架部件的锁定位置为第一锁定位置；若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第二位置，则确定所述支架部件的锁定位置为第二锁定位置。

30.如权利要求29所述的增稳装置，其特征在于：所述第二锁定位置为所述支架部件的零点位置，所述第一锁定位置与第二锁定位置相差180度。

31.如权利要求29所述的增稳装置，其特征在于：所述第一锁定位置与第二锁定位置是所述支架部件相对于固定的参考坐标系的位置。

32.如权利要求23或24所述的增稳装置，其特征在于，所述控制器，具体用于：所述控制模块用于将预设参数发送至所述驱动装置，从而控制所述负载启动时的锁定位置对应的方位。

33.如权利要求32所述的增稳装置，其特征在于：所述预设参数确定的负载启动时的锁定位置对应的方位数目大于两个。