CN106151841B - 云台手持架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种云台手持架，包括两支撑脚和一控制装置，所述两支撑脚之间架设有一横杆，所述横杆上设有一手柄，所述手柄与所述横杆的连接位置处设有一云台连接件，所述云台手持架通过所述云台连接件与云台连接，所述云台位于所述横杆的下方且处于所述两支撑脚之间，所述手柄位于所述横杆的上方，所述控制装置用于控制所述云台运动。本发明能够实现两端受力平衡且平稳地支撑横杆下方的云台，且在与云台连接时能够直接将云台手持架平稳地放置在地面上，而在云台手持架上设置控制装置并采用不同的控制方式，提高了对云台的控制灵活性。

Description

云台手持架

技术领域

本发明涉及一种云台手持架。

背景技术

现有的手持云台只能手持式的，其无法对云台进行操控，由于云台上放置的是摄像设备，为了实现拍照角度的精确调节，需要控制装置来控制云台以实现无死角的拍摄。且现有的手持云台无支撑部，使其在连接云台时无法将手持云台放置在地面或平面上，使用和安装均不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的手持云台无法对云台进行操作且手持云台使用和安装均不方便的缺陷，提供一种云台手持架。

本发明是通过下述技术方案解决上述技术问题的：

一种云台手持架，其特点在于，包括两支撑脚和一控制装置，所述两支撑脚之间架设有一横杆，所述横杆上设有一手柄，所述手柄与所述横杆的连接位置处设有一云台连接件，所述云台手持架通过所述云台连接件与云台连接，所述云台位于所述横杆的下方且处于所述两支撑脚之间，所述手柄位于所述横杆的上方，所述控制装置用于控制所述云台运动。

本方案中，使用两支撑脚能够实现两端受力平衡且平稳地支撑横杆下方的云台，尤其是对于体积和重量均较大的云台，支撑效果更好，在与云台连接时能够直接将云台手持架平稳地放置在地面上，安装方便。且在横杆上设置手柄，使得用户能够方便地握持云台手持架，增强了使用便利性。而手柄的形状可为任意，只要能够方便握持即可，而在云台手持架上设置控制装置，能够进一步控制云台的转动，提高了对云台的控制灵活性。

较佳地，所述控制装置包括一手持架主控板和至少一摇杆电位器，所述手持架主控板设于所述手柄内，所述摇杆电位器设于所述支撑脚上，所述摇杆电位器用于接收操作指令，并向所述手持架主控板发送电信号，所述手持架主控板用于将所述电信号转化为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号并将所述PWM信号发送至所述云台的主控板，所述主控板根据所述PWM信号控制所述云台转动。

对摇杆电位器而言，其操作方向和操作距离的不同会产生不同的经模数转换的电信号，手持架主控板会对该电信号进行采样并设置相应的采样数，从而将该电信号转化为可控制云台转动的设置高电平时间不同的脉冲信号，以调整云台转动的方向和幅度。

较佳地，所述摇杆电位器的数量为1个，所述主控板根据所述PWM信号控制所述云台在两个相互垂直的轴方向的转动。

也即一个摇杆电位器在接收两个方向上的操作指令时，会使得云台在两个相互垂直的轴方向的转动，而仅使用一个摇杆电位器能够节省开发成本，简化电路控制结构。

较佳地，所述摇杆电位器的数量为两个，两个所述摇杆电位器分别设于两个所述支撑脚上，其中一摇杆电位器用于接收操作指令，并向所述手持架主控板发送一电信号，另一摇杆电位器用于接收操作指令，并向所述手持架主控板发送另一电信号；所述手持架主控板用于将所述电信号转化为一PWM信号，将所述另一电信号转化为另一PWM信号，并将所述PWM信号和所述另一PWM信号发送至所述云台的主控板；所述主控板根据所述PWM信号控制所述云台在一个轴的方向上转动，根据所述另一PWM信号控制所述云台在垂直于所述轴的方向上转动。

使用两个摇杆电位器来分工实现云台在两个相互垂直的轴上的转动，一方面能够降低对单个摇杆电位器的操作磨损，还能减轻在一个支撑脚上设置过多摇杆电位器时的机械结构复杂度。且能够使云台选择性地仅在一个轴方向转动，无需更改电路结构，只需将其中一个摇杆电位器拨动至不使云台转动的位置即可。

较佳地，所述控制装置包括一手持架主控板和一滚轮，所述手持架主控板设于所述手柄内，所述滚轮设于所述手柄上，所述滚轮用于接收操作指令，并向所述手持架主控板发送电信号，所述手持架主控板用于在收到所述电信号后向所述云台的主控板发送PWM信号，所述主控板根据所述PWM信号控制所述云台在一个轴方向的转动。

通过滚轮的方式来实现云台在一个轴方向的转动，本方案与摇杆电位器的操作方式的不同之处在于，握持者仅通过拨动手柄上的滚轮即可使云台实现转动，操作更便捷。

较佳地，所述控制装置包括一手持架主控板、至少一摇杆电位器、一滚轮和一第一切换开关，所述手持架主控板设于所述手柄内，所述摇杆电位器设于所述支撑脚上，所述滚轮和所述第一切换开关均设于所述手柄上，所述第一切换开关用于使所述手持架主控板在通过滚轮控制云台转动的方式和通过摇杆电位器控制云台转动的方式之间进行切换。

在本方案中，通过摇杆电位器控制云台转动的方式如上所述：可为一个摇杆电位器实现云台在两个垂直轴方向上的转动，也可为两个摇杆电位器分工实现云台在两个垂直轴方向上的转动，或者选择性地使用一个摇杆电位器实现云台在一个轴方向上的转动。而通过滚轮控制云台转动的轴的方向和通过摇杆电位器控制云台转动的轴的方向可相同，也可为不同，但不同时使其能在更多方向上进行旋转控制，两种控制方式并存时能够进一步增强控制灵活性。

较佳地，所述控制装置还包括一第二切换开关，所述第二切换开关与所述手持架主控板电连接，所述第二切换开关用于使所述摇杆电位器在global(全局)模式和follow(跟随)模式之间进行切换，其中，所述global模式是指云台上的摄像设备不会随着握持者的转动而转动，所述follow模式是指云台上的摄像设备会随着握持者的转动而转动。

其中，在通过摇杆电位器控制云台转动的方式下，使用第二切换开关能够进一步使云台上的相机的状态满足用户需要的状态。在follow模式下，摇杆电位器已经无法继续控制云台上的相机的转动。

较佳地，所述摇杆电位器与所述第二切换开关设于同一PCB板上。

较佳地，所述云台手持架还包括一云台插线板，所述云台插线板设于所述手柄内，所述手持架主控板通过所述云台插线板与云台的主控板电连接。

较佳地，所述手持架主控板用于通过滤波和角度转化的方式将所述电信号转化为所述PWM信号。

本发明还提供一种云台系统，其特点在于，包括如上所述的云台手持架和云台。

本发明的积极进步效果在于：本发明能够实现两端受力平衡且平稳地支撑横杆下方的云台，尤其是对于体积和重量均较大的云台，支撑效果更好，在与云台连接时能够直接将云台手持架平稳地放置在地面上，安装方便。且在横杆上设置的手柄增强了使用便利性。而在云台手持架上设置控制装置并采用不同的控制方式，提高了对云台的控制灵活性。

附图说明

图1为本发明实施例1的云台手持架的结构示意图。

图2为本发明实施例1的云台手持架与云台组装后的结构示意图。

图3为本发明实施例1的云台手持架的控制装置的结构示意图。

图4为本发明实施例2的云台手持架的控制装置的结构示意图。

图5为本发明实施例3的云台手持架的控制装置的结构示意图。

图6为本发明实施例4在图2上的局部剖视图。

图7为本发明实施例4的云台手持架的控制装置的结构示意图。

图8为本发明实施例5的云台手持架的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种云台手持架，如图1-3所示，包括两支撑脚100，101和一控制装置，所述两支撑脚100，101之间架设有一横杆2，所述横杆2上设有一手柄3，所述手柄3与所述横杆2的连接位置处设有一云台连接件4，所述云台手持架通过所述云台连接件4与云台5连接，所述云台5位于所述横杆2的下方且处于所述两支撑脚100，101之间，所述手柄3位于所述横杆2的上方，所述控制装置用于控制所述云台5运动。

其中，云台上设有摄像设备，如摄像机或照相机等能够获取图像的设备，本实施例的云台上设置的是照相机50。而所述控制装置包括一手持架主控板6和一摇杆电位器7，所述手持架主控板6设于所述手柄3内，本实施例将摇杆电位器7设于图1中的左支撑脚100上，所述摇杆电位器7用于接收操作指令，并向所述手持架主控板6发送电信号，所述手持架主控板用于将所述电信号转化为PWM信号并将所述PWM信号发送至所述云台5的主控板8，所述主控板8根据所述PWM信号控制所述云台5转动。

本实施例中设置为：当以左右方向操作摇杆电位器7时，其控制云台的yaw方向，其使云台围绕Y轴旋转，也叫偏航角，也即使云台在水平面方向上做顺时针或逆时针旋转，对应相机的镜头在水平面方向上进行旋转拍摄，在实际控制时需摇杆电位器7的电信号进行采样，其采样数为0-1023个，手持架主控板6通过滤波和角度转化的方式得到高电平时间为1-2ms的PWM信号，并通过I/O口发送给云台5的主控板8，主控板8便控制云台5在水平面方向上做顺时针或逆时针旋转。

本实施例能够实现两端受力平衡且平稳地支撑横杆下方的云台，且在与云台连接时能够直接将云台手持架平稳地放置在地面上，并通过摇杆电位器的左右摇控实现对云台在水平面方向上的顺时针或逆时针旋转。

实施例2

本实施例提供一种云台手持架，如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例还在右支撑脚101上设置另一摇杆电位器70，其控制云台的pitch方向，其使云台围绕X轴旋转，也叫俯仰角，也即使云台在垂直于水平面的方向上做顺时针或逆时针旋转，对应相机的镜头在垂直于水平面的方向上进行向上或向下旋转拍摄。

在实际控制时需摇杆电位器70的电信号进行采样，其采样数也为0-1023个，手持架主控板6通过滤波和角度转化的方式得到高电平时间为1-2ms的PWM信号，本实施例设置为1023个采样值对应照相机的120度广角拍摄，当然，其拍摄范围也不限于此，可根据需要实现在该方向上的360度拍摄。本实施例而定120度广角拍摄时，一个采样值对应的是120/1023度，1度对应的是1023/120个采样值，因此，通过内部预设好的角度方程：角度＝45+(脉冲信号-1500)*scale，根据经验值将scale设为0.153，根据需要旋转的角度来获得相应的脉冲信号，并转化为高电平时间为1-2ms的PWM信号，并通过I/O口将所述PWM信号发送给云台5的主控板8，主控板8便控制云台5在垂直于水平面的方向上进行向上或向下旋转拍摄。实际上，该角度方程也不限于此，只要是该角度方程的同等变换，如为提高旋转精度、提高旋转幅度等做的线性或叠加的变换，均属于本发明的保护范围。

本实施例在达到实施例1的效果的同时，能够对云台在更多的方向上进行旋转控制，进一步增强了控制灵活性。在需要使云台在yaw或pitch方向上进行切换控制时，需将另一个摇杆定位器拨动至不使云台转动的位置即可。

实施例3

本实施例提供一种云台手持架，如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例的摇杆电位器7还能够控制云台的pitch方向，其控制原理与实施例2相同，也即对摇杆电位器7的电信号进行采样时，会有两路电信号，即控制yaw方向的电信号和控制pitch方向的电信号，手持架主控板6最终会向云台5的主控板8发送两路PWM信号，以实现云台在yaw和pitch方向的旋转。在实际操作时，可以左右方向操作摇杆电位器7以控制云台的yaw方向，以上下方向操作摇杆电位器7以控制云台的pitch方向，也即本实施例将控制云台在两个方向上旋转的功能集中在一个摇杆电位器7中，能够节省开发成本，简化电路控制结构。

实施例4

本实施例提供一种云台手持架，如图6-7所示，为了表现手柄上的结构，在图2的右视图方向上，图6中将手柄部分做了局部剖视图，以使滚轮、第一切换开关和手持架主控板可见。本实施例与实施例2的区别在于：本实施例还包括一滚轮9和一第一切换开关10，所述滚轮9和所述第一切换开关10均设于所述手柄3上，所述第一切换开关10用于使所述手持架主控板6在通过滚轮控制云台转动的方式和通过摇杆电位器控制云台5转动的方式之间进行切换。

其中，滚轮可控制云台在yaw、pitch或roll方向中的任一方向上转动，其中，roll方向是使云台围绕Z轴旋转，也叫翻滚角，也即使云台在垂直于水平面的方向上做向里的顺时针旋转或向外的逆时针旋转，对应相机的镜头在垂直于水平面的方向上进行向里或向外旋转拍摄。

本实施例采用滚轮和摇杆电位器两种方式控制云台转动，在达到实施例2的效果的同时，进一步增强了对云台的控制灵活性。

实施例5

本实施例提供一种云台手持架，其结构可参见图6所示，而其中的控制装置参见图8所示，本实施例与实施例2的区别在于：所述控制装置还包括一第二切换开关11，12，所述第二切换开关11，12与所述手持架主控板6电连接，所述第二切换开关11，12用于使所述摇杆电位器7,70在global模式和follow模式之间进行切换，其中，所述global模式是指云台上的摄像设备不会随着握持者的转动而转动，所述follow模式是指云台上的摄像设备会随着握持者的转动而转动。

其中，所述摇杆电位器7与所述第二切换开关11设于同一PCB板上，摇杆电位器70与所述第二切换开关12设于同一PCB板15上。将摇杆电位器的电信号转化为高电平时间为1-2ms的PWM信号时，系统进入global模式下，将摇杆电位器的电信号转化为高电平时间为2-3ms的PWM信号时，系统进入follow模式下，由于实施例2中不同的摇杆电位器控制不同的旋转方向，因此在global模式下可分别使云台在该方向保持该模式，也可做统一控制，根据需要而定。

此外，所述云台手持架还包括一云台插线板13和一主开关14，所述云台插线板13设于所述手柄内，所述手持架主控板通过所述云台插线板13与云台的主控板8电连接，主开关14用于给整个云台手持架提供电力的开启和关闭。

本实施例使用第二切换开关11，12能够进一步使云台上的相机的状态满足用户需要的状态，在达到实施例2的效果的同时，能够进一步增强控制灵活性。

以上实施例中，摇杆电位器控制的方向不限于此，其还可使云台在yaw，pitch和roll中的任一方向上进行旋转，而实施例1-6可在不相互矛盾的情况下进行任意的组合控制，以获得在多个方向上灵活地控制云台旋转的效果，而这些任意的组合均落入本发明的保护范围。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种云台手持架，其特征在于，包括两支撑脚和一控制装置，所述两支撑脚之间架设有一横杆，所述横杆上设有一手柄，所述手柄与所述横杆的连接位置处设有一云台连接件，所述云台手持架通过所述云台连接件与云台连接，所述云台位于所述横杆的下方且处于所述两支撑脚之间，所述手柄位于所述横杆的上方，所述控制装置用于控制所述云台运动；

所述控制装置包括一手持架主控板和至少一摇杆电位器，所述手持架主控板设于所述手柄内，所述摇杆电位器设于所述支撑脚上，所述摇杆电位器用于接收操作指令，并向所述手持架主控板发送电信号，所述手持架主控板用于将所述电信号转化为PWM信号并将所述PWM信号发送至所述云台的主控板，所述主控板根据所述PWM信号控制所述云台转动；

或者，所述控制装置包括一手持架主控板和一滚轮，所述手持架主控板设于所述手柄内，所述滚轮设于所述手柄上，所述滚轮用于接收操作指令，并向所述手持架主控板发送电信号，所述手持架主控板用于在收到所述电信号后向所述云台的主控板发送PWM信号，所述主控板根据所述PWM信号控制所述云台在一个轴方向的转动。

2.如权利要求1所述的云台手持架，其特征在于，在第一个方案中，所述摇杆电位器的数量为1个，所述主控板根据所述PWM信号控制所述云台在两个相互垂直的轴方向的转动。

3.如权利要求1所述的云台手持架，其特征在于，在第一个方案中，所述摇杆电位器的数量为两个，两个所述摇杆电位器分别设于两个所述支撑脚上，其中一摇杆电位器用于接收操作指令，并向所述手持架主控板发送一电信号，另一摇杆电位器用于接收操作指令，并向所述手持架主控板发送另一电信号；所述手持架主控板用于将所述电信号转化为一PWM信号，将所述另一电信号转化为另一PWM信号，并将所述PWM信号和所述另一PWM信号发送至所述云台的主控板；所述主控板根据所述PWM信号控制所述云台在一个轴的方向上转动，根据所述另一PWM信号控制所述云台在垂直于所述轴的方向上转动。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的云台手持架，其特征在于，在第一个方案中，所述控制装置还包括一切换开关，所述切换开关与所述手持架主控板电连接，所述切换开关用于使所述摇杆电位器在global模式和follow模式之间进行切换，其中，所述global模式是指云台上的摄像设备不会随着握持者的转动而转动，所述follow模式是指云台上的摄像设备会随着握持者的转动而转动。

5.如权利要求4所述的云台手持架，其特征在于，所述摇杆电位器与所述切换开关设于同一PCB板上。

6.如权利要求1-3中任意一项所述的云台手持架，其特征在于，所述云台手持架还包括一云台插线板，所述云台插线板设于所述手柄内，所述手持架主控板通过所述云台插线板与云台的主控板电连接。

7.如权利要求1-3中任意一项所述的云台手持架，其特征在于，所述手持架主控板用于通过滤波和角度转化的方式将所述电信号转化为所述PWM信号。

8.一种云台系统，其特征在于，包括如权利要求1-3中任意一项所述的云台手持架，和所述云台。