CN106534701B - 手持云台 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种手持云台，该手持云台可以包括：握持手柄；与所述握持手柄的一端可转动地相连的连接杆；其中，所述连接杆的延伸方向上的第一端设有夹持部，所述夹持部可对图像采集设备进行夹持固定；所述连接杆的延伸方向上的第二端设有配重块，且所述配重块可沿所述连接杆的延伸方向伸缩运动，以调节所述配重块与所述夹持部之间的距离。通过本公开的技术方案，可以在采用不同重量的图像采集设备时，基于配重块的伸缩调节而实现连接杆两端的重量平衡。

Description

手持云台

技术领域

本公开涉及云台技术领域，尤其涉及一种手持云台。

背景技术

云台是对图像采集设备进行安装、固定和增稳的支撑平台，亦称“增稳器”。传统的云台结构用于对专业摄像机进行增稳，以适用于航拍等场景中。而随着移动设备的不断发展，诸如手机、平板等移动设备已经具备较佳的图像采集功能，被大量应用为日常的图像采集设备，以实现非专业场景下的拍照、摄像等图像采集。因此，为了进一步提升移动设备在图像采集过程中的稳定性，相关技术中提出了手持云台，可以对移动设备的图像采集过程进行增稳，以提升采集到的图像的清晰度和稳定性。

为了确保手持云台的便携性和易用性，相关技术中的手持云台通常呈杆状，则用户只需要将手机等移动设备装配至杆状的手持云台的端部，即可通过该手持云台上的云台组件实现增稳效果。

但是，不同移动设备的重量、重心位置等均存在差异，可能导致手持云台存在重心不稳、重量不均衡的问题。那么，一方面使得用户在使用手持云台的过程中，需要通过额外的精力来对手持云台的稳定性进行控制，另一方面可能给手持云台中云台组件的电机造成额外压力，导致电机的使用寿命缩短，并且当手持云台在用户使用的过程中意外跌落时，由于重心偏向于移动设备，使得移动设备会在跌落时更先接触地面，从而造成移动设备的损坏。

发明内容

本公开提供一种手持云台，以解决相关技术中的不足。

根据本公开的实施例，该手持云台包括：

握持手柄；

与所述握持手柄的一端可转动地相连的连接杆；

其中，所述连接杆的延伸方向上的第一端设有夹持部，所述夹持部可对图像采集设备进行夹持固定；所述连接杆的延伸方向上的第二端设有配重块，且所述配重块可沿所述连接杆的延伸方向伸缩运动，以调节所述配重块与所述夹持部之间的距离。

可选的，所述连接杆的第二端向内形成一缺口，使所述连接杆的第二端呈U型结构，且所述握持手柄的一端伸入所述连接杆的U型缺口并与U型结构的两臂可转动地相连；其中，所述U型结构的至少一臂上设有所述配重块。

可选的，所述握持手柄的表面配合于所述配重块而向内凹陷，使所述连接杆可转动至与所述握持手柄的延伸方向重合。

可选的，所述夹持部包括：

固定件，所述固定件被固定于所述连接杆的第一端；

活动件，所述活动件与所述固定件配合装配，且所述活动件可沿所述连接杆的延伸方向伸缩运动，以调节所述活动件与所述固定件之间的容纳空间；

弹性件，所述弹性件在所述活动件被拉伸时发生形变，以使所述活动件保持回缩趋势。

可选的，所述连接杆与所述握持手柄可绕预设轴线方向相对转动，且所述预设轴线方向垂直于所述握持手柄的延伸方向和所述连接杆的延伸方向。

可选的，还包括：

若干云台组件，分别装配于所述手持云台的预设位置；其中，每一云台组件包括位于相应位置处的驱动电路和电机；

相连的处理模块和控制模块，所述控制模块分别连接至每一云台组件包含的驱动电路；其中，当所述处理模块向所述控制模块发出针对任一云台组件的控制指令时，所述控制模块将所述控制指令发送至所述任一云台组件中的驱动电路，所述控制指令指示所述任一云台组件中的驱动电路对相应的电机进行驱动，以控制所述图像采集设备绕预设方向转动。

可选的，所述连接杆与所述握持手柄的连接处设有第一云台组件，所述第一云台组件包括第一驱动电路和第一电机，所述第一驱动电路通过对所述第一电机进行驱动，以使所述连接杆与所述握持手柄相对转动。

可选的，所述握持手柄包括：靠近所述连接杆的第一手柄段和远离所述连接杆的第二手柄段；所述第一手柄段与所述第二手柄段的连接处设有第二云台组件，所述第二云台组件包括第二驱动电路和第二电机，所述第二驱动电路通过对所述第二电机进行驱动，以使所述第一手柄段与所述第二手柄段绕所述握持手柄的延伸方向相对转动。

可选的，所述连接杆与所述夹持部的连接处设有第三云台组件，所述第三云台组件包括第三驱动电路和第三电机，所述第三驱动电路通过对所述第三电机进行驱动，以使所述连接杆与所述夹持部绕所述连接杆的延伸方向相对转动。

可选的，还包括：

通讯模块，所述通讯模块接收用户通过电子设备发出的用户操控指令，并传输至所述处理模块，所述用户操控指令用于指示所述处理模块生成对应于所述用户操控指令的控制指令。

可选的，还包括：

若干按键，设置于所述握持手柄表面，每一按键被触发时向所述处理模块发出预定义的触发消息，所述触发消息用于指示所述处理模块生成匹配于按键的预定义功能的控制指令。

可选的，还包括：

姿态检测模块，所述姿态检测模块检测所述手持云台的姿态数据，并传输至所述处理模块，所述姿态数据用于指示所述处理模块根据所述姿态数据与预设稳定姿态之间的差异生成相应的控制指令。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开通过在手持云台的连接杆的两端分别设置夹持部和配重块，并且配重块可沿连接杆的延伸方向伸缩运动，使得用户可以根据夹持部夹持固定的图像采集设备的重量，将配重块拉伸或回缩至恰当的伸缩长度下，以实现连接杆两端的重量均衡和重心稳定，从而无需用户通过额外的精力控制手持云台的稳定性，也不会给手持云台中的电机造成额外压力，并且在手持云台意外跌落时，图像采集设备不会更先接触地面，有助于降低对图像采集设备的损坏。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种手持云台的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种夹持部和配重块处于回缩状态的示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种夹持部和配重块处于拉伸状态的示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种手持云台的立体结构示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种收纳状态的手持云台的结构示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种手持云台内部的控制线路的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种手持云台的结构示意图，如图1所示，该手持云台可以包括：

握持手柄1；

与该握持手柄1的一端可转动地相连的连接杆2；

其中，该连接杆2的延伸方向(即图1中标示的x轴方向)上的第一端(即图1中的左端)设有夹持部3，该夹持部3可对图像采集设备(例如图1所示的手机4)进行夹持固定；该连接杆2的延伸方向上的第二端(即图1中的右端)设有配重块5。

在用户将手机4通过夹持部3装配至手持云台后，由于手机4具有一定重量(当采用其他材质或规格的图像采集设备时，例如当该图像采集设备采用玻璃材质等时，可能具有更大重量)，使得整个手持云台的重心必然朝向手机4一侧偏移。因此，通过在连接杆2的两端分别设置夹持部3和配重块5，使得该配重块5可以对手机4增加的重量进行均衡，使得手持云台的整体(即装配有手机4等图像采集设备的手持云台)重心尽可能地保持在握持手柄1的重心附近、甚至与握持手柄1，则用户在握持和使用该手持云台时，无需耗费单独的精力来适应和配合手持云台的整体重心的偏移，使得用户的使用过程更加省力、便捷。

进一步地，为了适应于不同规格、不同重量的手机4，配重块5可沿该连接杆2的延伸方向伸缩运动，以调节该配重块5与该夹持部3之间的距离。图2-3示出了对配重块5进行伸缩调节的过程；如图2所示，配重块5缩回至紧贴于连接杆2的右侧面，此时配重块5处于完全缩回状态，以便于减小手持云台的空间占用，并且在手机4的规格较小、重量较轻的情况下，配重块5即便处于完全缩回状态，也可能实现对该手机4的重量均衡作用；而在手机4的规格增大(导致手机4的重心远离连接杆2，即重心向左偏移)或重量增大的情况下，用户可以通过将配重块5拉伸至远离连接杆2(即向右侧拉伸)，即可与手机4进行重量均衡。

实际上，配重块5与手机4之间的重量均衡，是将握持手柄1与连接杆2的连接处作为支点，利用了杠杆原理来实现。因此，对于不同规格和重量的手机4，通过调整配重块5与该支点之间的距离(即力臂)，即可实现支点两端的重量均衡。其中，配重块5可以通过多种结构来实现上述的伸缩调节，例如可以利用连接杆2和配重块5上设置的导轨、滑块进行配合等，本公开并不对此进行限制。

其中，为了适应于不同规格的图像采集设备，夹持部3形成的容纳空间可以设置为可调整状态。例如图1-3所示，夹持部3可以包括：固定件31和活动件32，该固定件31可被固定于该连接杆2的第一端、该活动件32与该固定件31配合装配，且该活动件32可沿该连接杆2的延伸方向伸缩运动，以调节该活动件32与该固定件31之间的容纳空间；进一步地，夹持部3还可以包括：弹性件，该弹性件在该活动件32被拉伸时发生形变，以使该活动件32保持回缩趋势，例如该弹性件可以包括设置于固定件31与活动件32之间的拉伸弹簧，该拉伸弹簧的一端固定于固定件31处、另一端固定于活动件32处，则在图2中活动件32紧贴于固定件31时，该拉伸弹簧处于非形变状态，而图3中活动件32拉伸远离固定件31时，该拉伸弹簧处于拉伸形变状态，使得活动件32保持返回图2所示状态的趋势，从而对设置于固定件31和活动件32之间的图像采集设备进行夹持，以使其固定在固定件31与活动件32之间。

在本公开的实施例中，手持云台上可以设有一个或多个配重块5。例如图4所示，在一示例性实施例中，连接杆2的第二端(即图4中的下端)可以向内形成一缺口，使该连接杆2的第二端呈U型结构，且该U型结构包括图4所示的第一臂21和第二臂22；而握持手柄1的一端可以伸入该连接杆2的U型缺口并与U型结构的两臂(即第一臂21和第二臂22)可转动地相连，那么握持手柄1可与连接杆2绕图4所示的z轴(z轴垂直于x轴和y轴)实现相对转动，而当连接杆2在图4所示的状态下继续绕z轴顺时针转动至垂直于握持手柄1时，即可呈现为图1所示的状态；其中，针对上述的U型结构的两臂，至少一臂上可以设有配重块5，例如在图4所示的手持云台中，第一臂21和第二臂22上均可以设置配重块5，例如第一臂21上设有第一配重块51、第二臂22上设有第二配重块52。

通过设置第一配重块51和第二配重块52，并且当该第一配重块51与第二配重块52沿y轴对称设置时，一方面可以确保第一配重块51与第二配重块52的重量相互均衡，另一方面当手持云台维持图4所示的状态时，该第一配重块51、第二配重块52与握持手柄1上远离连接杆2的端部可以形成一支架结构，便于用户将该手持云台放置于地面、台面等水平面上，以实现自拍、长时间曝光照片、长镜头视频等的拍摄。

同时，当握持手柄1的一端由上述的U型结构的缺口伸入连接杆2内部，且U型结构的两臂处设置配重块5时，握持手柄1的表面可以配合于该配重块5而形成如图4所示的向内凹陷111。例如图4所示，当第一臂21处设有第一配重块51、第二臂22处设有第二配重块52时，握持手柄1上可以分别形成对应于第一配重块51的第一凹陷111a、对应于第二配重块52的第二凹陷111b。那么，通过使得握持手柄1的表面配合于配重块5，使该连接杆2可绕z轴转动至与该握持手柄1的延伸方向重合，例如将图4所示的连接杆2绕z轴逆时针转动后，可使连接杆2的延伸方向x轴与握持手柄1的延伸方向y轴重合，从而形成图5所示的收纳状态。

并且，由图5所示的收纳状态可知：通过将配重块5、连接杆2上的U型结构的两臂、握持手柄1表面的向内凹陷111相配合，可使配重块5恰好填充了握持手柄1表面形成的向内凹陷111，那么通过将握持手柄1、连接杆2和夹持部3的截面规格设为一致，可以将手持云台收纳为图5所示的短棒状，便于用户对该手持云台的携带和收纳，从而极大地节省了手持云台的占用空间。

在本公开的实施例中，如图6所示，手持云台可以包括：

若干云台组件，分别装配于该手持云台的预设位置；其中，每一云台组件包括位于相应位置处的驱动电路和电机；

相连的处理模块61和控制模块62，该控制模块62分别连接至每一云台组件包含的驱动电路；其中，当该处理模块61向该控制模块62发出针对任一云台组件的控制指令时，该控制模块62将该控制指令发送至该任一云台组件中的驱动电路，该控制指令指示该任一云台组件中的驱动电路对相应的电机进行驱动，以控制手持云台上装配的图像采集设备绕预设方向转动。

在一实施例中，手持云台中可以包括图6所示的第一云台组件71，该第一云台组件71可以包括第一驱动电路711和第一电机712。如图4所示，该第一云台组件71可以设于握持手柄1与连接杆2的连接处，则第一驱动电路711在接收到控制模块62发出的控制指令后，可以通过驱动第一电机712，控制握持手柄1与连接杆2绕z轴实现相对转动。其中，第一驱动电路711和第一电机712可以位于握持手柄1内或连接杆2内，本公开并不对此进行限制。

在另一实施例中，手持云台中可以包括图6所示的第二云台组件72，该第二云台组件72可以包括第二驱动电路721和第二电机722。如图1-5所示，当握持手柄1包括靠近该连接杆2的第一手柄段11和远离该连接杆2的第二手柄段12时，第二云台组件72可以设于该第一手柄段11与该第二手柄段12的连接处，则第二驱动电路721在接收到控制模块62发出的控制指令后，可以通过驱动第二电机722，控制第一手柄段11与该第二手柄段12绕y轴实现相对转动。其中，第二驱动电路721和第二电机722可以位于第一手柄段11或第二手柄段12内，本公开并不对此进行限制。

在又一实施例中，手持云台中可以包括图6所示的第三云台组件73，该第三云台组件73可以包括第三驱动电路731和第三电机732。如图1-5所示，第三云台组件73可以设于连接杆2与夹持部3的连接处，则第三驱动电路731在接收到控制模块62发出的控制指令后，可以通过驱动第三电机732，控制连接杆2与夹持部3绕x轴实现相对转动。其中，第三驱动电路731和第三电机732可以位于连接杆2或夹持部3内，本公开并不对此进行限制。

基于本公开的结构的手持云台，可以通过第一云台组件71使该手持云台构成不同姿态：

1)图1-3示出了第一使用姿态，该姿态下图像采集设备(如手机4)呈纵向设置，且该图像采集设备与配重块5分别位于y轴两端，通过对配重块5的位置调整，可以对该手持云台进行整体重量均衡。

2)图4示出了第二使用姿态，该姿态下图像采集设备呈横向设置，且该图像采集设备沿y轴对称上，无需配重块5进行重量均衡，但配重块5可与握持手柄1组成拍摄支架，便于用户拍摄。

3)图5示出了收纳姿态，手持云台可以被收纳至一短棒状，以尽可能地降低占用空间，提升手持云台的便携性。

在图6所示的实施例中，处理模块61可以向控制模块62发送控制指令，以通过控制模块62对各个云台组件进行驱动；而处理模块61可以通过多种方式得到该控制指令，下面进行举例说明：

在一实施例中，手持云台可以包括通讯模块63(例如蓝牙模块、WIFI模块、移动通讯模块等无线模块，或者有线模块)，该通讯模块63接收用户通过电子设备(例如与该手持云台建立关联关系的手机等)发出的用户操控指令，并传输至该处理模块61，该用户操控指令用于指示该处理模块61生成对应于该用户操控指令的控制指令。那么，用户可以通过该用户操控指令，调节手持云台的拍摄姿态，例如在多种姿态之间进行切换，或者调整任一姿态下的拍摄角度等。

本领域技术人员应当理解的是：处理模块61可以通过硬件电路的搭建或者诸如FPGA等逻辑器件内部的逻辑门烧录，使得将用户操控指令输入该处理模块61后，输出相应的控制指令。其中，用户操控指令可以为一组由高低电平构成的逻辑字符串，并通过处理模块61内部的逻辑计算后，输出对应的一组高低电平构成的逻辑字符串，以作为上述的控制指令。类似地，控制模块62也可以通过诸如硬件电路的搭建或者诸如FPGA等逻辑器件内部的逻辑门烧录，使得控制指令被输入该控制模块62内部后，可以通过逻辑计算而由对应的输出端口输出，以使得该输出端口连接的云台组件中的驱动电路可以接收到相应的高低电平构成的控制指令，从而进一步驱动相应的电机转动。

在另一实施例中，手持云台可以包括：若干按键64，设置于该握持手柄1表面，每一按键64被触发时向该处理模块61发出预定义的触发消息，该触发消息用于指示该处理模块61生成匹配于按键64的预定义功能的控制指令。那么，用户可以通过对按键64的触发操作来调节手持云台的拍摄姿态，例如在多种姿态之间进行切换，或者调整任一姿态下的拍摄角度等。与上述实施例中的用户操控指令相类似的，触发消息可以包括一组高低电平构成的逻辑字符串，此处不再赘述。

在又一实施例中，手持云台可以包括：姿态检测模块65，例如该姿态检测模块65可以包括陀螺仪等。其中，该姿态检测模块51检测该手持云台的姿态数据，并传输至该处理模块61，该姿态数据用于指示该处理模块61根据该姿态数据与预设稳定姿态之间的差异生成相应的控制指令，则该控制指令可以通过控制相应云台组件中的电机转动，可以对检测到的姿态数据进行姿态补偿，从而对图像采集设备的拍摄画面实现增稳效果。与上述实施例相类似的，姿态数据可以包括一组高低电平构成的逻辑字符串，而处理模块61可以包含一寄存器，该寄存器中可以存储有上述的预设稳定姿态对应的逻辑字符串，则处理模块61可以包含一比较器，通过对表示“姿态数据”的逻辑字符串与表示“预设稳定姿态”的逻辑字符串进行比较，从而得出作为控制指令的另一组高低电平构成的逻辑字符串，则后续处理此处不再赘述。

在本公开的实施例中，手持云台可以内置有电池组件，该电池组件通过连接至上述的处理模块61、控制模块62、通讯模块63、按键64、姿态检测模块65和各个云台组件，并向各个模块或组件供电，以确保各个模块或组件的正常运行，并且由于不需要通过外部线路连接至电源，因而扩展了手持云台的应用场景。

此外，本公开的手持云台可以采用铝合金或塑胶等非金属材料制成的壳体，使得手持云台具有较轻的质量，进一步提升该手持云台的便携性和易用性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种手持云台，其特征在于，包括：

握持手柄；

与所述握持手柄的一端可转动地相连的连接杆；

其中，所述连接杆的延伸方向上的第一端设有夹持部，所述夹持部可对图像采集设备进行夹持固定；所述连接杆的延伸方向上的第二端设有配重块，且所述配重块可沿所述连接杆的延伸方向伸缩运动，以调节所述配重块与所述夹持部之间的距离；

所述连接杆的第二端向内形成一缺口，使所述连接杆的第二端呈U型结构，且所述握持手柄的一端伸入所述连接杆的U型缺口并与U型结构的两臂可转动地相连；其中，所述U型结构的至少一臂上设有所述配重块。

2.根据权利要求1所述的手持云台，其特征在于，所述握持手柄的表面配合于所述配重块而向内凹陷，使所述连接杆可转动至与所述握持手柄的延伸方向重合。

3.根据权利要求1所述的手持云台，其特征在于，所述夹持部包括：

固定件，所述固定件被固定于所述连接杆的第一端；

活动件，所述活动件与所述固定件配合装配，且所述活动件可沿所述连接杆的延伸方向伸缩运动，以调节所述活动件与所述固定件之间的容纳空间；

弹性件，所述弹性件在所述活动件被拉伸时发生形变，以使所述活动件保持回缩趋势。

4.根据权利要求1所述的手持云台，其特征在于，所述连接杆与所述握持手柄可绕预设轴线方向相对转动，且所述预设轴线方向垂直于所述握持手柄的延伸方向和所述连接杆的延伸方向。

5.根据权利要求1所述的手持云台，其特征在于，还包括：

若干云台组件，分别装配于所述手持云台的预设位置；其中，每一云台组件包括位于相应位置处的驱动电路和电机；

相连的处理模块和控制模块，所述控制模块分别连接至每一云台组件包含的驱动电路；其中，当所述处理模块向所述控制模块发出针对任一云台组件的控制指令时，所述控制模块将所述控制指令发送至所述任一云台组件中的驱动电路，所述控制指令指示所述任一云台组件中的驱动电路对相应的电机进行驱动，以控制所述图像采集设备绕预设方向转动。

6.根据权利要求5所述的手持云台，其特征在于，所述连接杆与所述握持手柄的连接处设有第一云台组件，所述第一云台组件包括第一驱动电路和第一电机，所述第一驱动电路通过对所述第一电机进行驱动，以使所述连接杆与所述握持手柄相对转动。

7.根据权利要求5所述的手持云台，其特征在于，所述握持手柄包括：靠近所述连接杆的第一手柄段和远离所述连接杆的第二手柄段；所述第一手柄段与所述第二手柄段的连接处设有第二云台组件，所述第二云台组件包括第二驱动电路和第二电机，所述第二驱动电路通过对所述第二电机进行驱动，以使所述第一手柄段与所述第二手柄段绕所述握持手柄的延伸方向相对转动。

8.根据权利要求5所述的手持云台，其特征在于，所述连接杆与所述夹持部的连接处设有第三云台组件，所述第三云台组件包括第三驱动电路和第三电机，所述第三驱动电路通过对所述第三电机进行驱动，以使所述连接杆与所述夹持部绕所述连接杆的延伸方向相对转动。

9.根据权利要求5所述的手持云台，其特征在于，还包括：

通讯模块，所述通讯模块接收用户通过电子设备发出的用户操控指令，并传输至所述处理模块，所述用户操控指令用于指示所述处理模块生成对应于所述用户操控指令的控制指令。

10.根据权利要求5所述的手持云台，其特征在于，还包括：

若干按键，设置于所述握持手柄表面，每一按键被触发时向所述处理模块发出预定义的触发消息，所述触发消息用于指示所述处理模块生成匹配于按键的预定义功能的控制指令。

11.根据权利要求5所述的手持云台，其特征在于，还包括：

姿态检测模块，所述姿态检测模块检测所述手持云台的姿态数据，并传输至所述处理模块，所述姿态数据用于指示所述处理模块根据所述姿态数据与预设稳定姿态之间的差异生成相应的控制指令。

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