CN107923567B - 用于图像捕捉的云台 - Google Patents

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Abstract

本披露描述了用于使有效载荷稳定的装置和方法。可以提供一种载体。所述载体可以操纵有效载荷，使得所述有效载荷能够围绕横滚轴线旋转90度或更多。在一些情形下，所述载体可以直接连接至被配置成准许所述有效载荷绕横滚轴线旋转的部件(例如，云台部件)。本文所描述的载体可以具有允许使体积和重量最小化并且可以理想地适合于移动使用的紧凑配置。具体地，所述载体可以安装在无人飞行器(UAV)上。在一些情形下，成像装置可以联接至所述载体，并且可以捕捉并处理具有水平取向、垂直取向或这两者之间的取向的图像。

Description

用于图像捕捉的云台
技术领域
本揭露涉及云台技术领域，尤其涉及一种用于图像捕捉的云台。
背景技术
具有多种配置、尺寸和能力的云台已经被开发出来用于各种应用。例如，云台可以用于与惯性导航、火箭发动机、摄影和成像相关的应用中。在一些情形下，云台可以用来向其所支撑的有效载荷提供稳定性。例如，云台可以支撑诸如成像装置等有效载荷。对于所述成像装置在运动中捕捉到的图像，云台可以抵消由不想要的移动所产生的影响并且有助于捕捉没有运动模糊的清晰图像(例如，图像的平滑序列)。
然而，现有的云台配置可能不是太理想。在一些情形下，云台配置可能必须具有大的体积和重量，而这对于移动使用来说不是最佳的。在一些情形下，所述云台机构可能会限制有效载荷相对于某些轴线的旋转。在一些情形下，所述云台机构可能会限制或妨碍获取垂直取向的图像。
发明内容
需要一种用于支撑有效载荷的、改善的云台。所述云台可以操纵有效载荷，使得所述有效载荷能够围绕横滚轴线旋转90度或更多。在一些情形下，所述有效载荷可以直接连接至被配置成准许所述有效载荷绕横滚轴线旋转的部件(例如，云台部件)。本文所描述的云台可以具有允许使体积和重量最小化并且可以理想地适合于移动使用的紧凑配置。具体地，所述云台可以安装在无人飞行器(UAV)上。在一些情况下，成像装置可以联接至所述云台，并且可以捕捉并处理具有水平取向、垂直取向或这两者之间的取向的图像。
因此，在一方面，提供了一种用于使有效载荷稳定的载体。所述载体包括：第一载体部件，所述第一载体部件被配置成准许所述有效载荷绕俯仰轴线旋转；第二载体部件，所述第二载体部件是(1)由所述第一载体部件支撑并且(2)被配置成准许所述有效载荷绕偏航轴线旋转；以及第三载体部件，所述第三载体部件是(1)由所述第二载体部件支撑、(2)被配置成准许所述有效载荷绕横滚轴线旋转并且(3)连接至所述有效载荷。
在另一方面，提供了一种用于使装配在载体中的有效载荷稳定的方法。所述方法包括：提供所述载体的第一载体部件，所述第一载体部件被配置成准许所述有效载荷绕俯仰轴线旋转；使用所述第一载体部件来支撑所述载体的第二载体部件，其中所述第二载体部件被配置成准许所述有效载荷绕偏航轴线旋转；以及使用所述第二载体部件来支撑第三载体部件，其中所述第三载体部件(1)被配置成准许所述有效载荷绕横滚轴线旋转并且(2)连接至所述有效载荷。
在另一方面，提供了一种用于使有效载荷稳定的载体。所述载体包括：第一载体部件，所述第一载体部件被配置成准许所述有效载荷绕第一旋转轴线旋转；第二载体部件，所述第二载体部件是(1)由所述第一载体部件支撑并且(2)被配置成准许所述有效载荷绕与所述第一旋转轴线不同的第二旋转轴线旋转；以及第三载体部件，所述第三载体部件是(1)由所述第二载体部件支撑并且(2)被配置成在所述有效载荷由所述第三载体部件支撑时准许所述有效载荷绕横滚轴线进行大于或等于90度的旋转。
在另一方面，提供了一种用于使装配在载体中的有效载荷稳定的方法。所述方法包括：提供所述载体的第一载体部件，所述第一载体部件被配置成准许所述有效载荷绕第一旋转轴线旋转；使用所述第一载体部件来支撑所述载体的第二载体部件，其中所述第二载体部件被配置成准许所述有效载荷绕与所述第一旋转轴线不同的第二旋转轴线旋转；以及使用所述第二载体部件来支撑第三载体部件，其中所述第三载体部件被配置成准许所述有效载荷绕横滚轴线进行大于或等90度的旋转。
在另一方面，提供了一种载体，所述载体用于使由所述载体支撑的相机稳定。所述载体包括：第一载体部件；第二载体部件，所述第二载体部件由所述第一载体部件支撑；以及第三载体部件，所述第三载体部件是(1)由所述第二载体部件支撑并且(2)被配置成准许所述相机绕横滚轴线旋转；控制器，所述控制器接收将由所述相机捕捉的图像的所希望的取向，其中，所述所希望的取向是所述图像的水平取向或垂直取向；以及一个或多个传感器，所述一个或多个传感器是与被配置成用于对所述相机绕所述横滚轴线的旋转进行控制的电机通信，其中，所述一个或多个传感器(1)被配置成感测所述电机的旋转度数并且(2)将所述电机的旋转度数传输给所述控制器，其中，所述控制器基于所述电机的所感测到的旋转度数命令所述电机使所述相机旋转以便实现所述图像的所希望的取向。
在另一方面，提供了一种用于使装配在载体中的相机稳定的方法。所述方法包括：提供所述载体的第一载体部件；使用所述第一载体部件来支撑所述载体的第二载体部件；使用所述第二载体部件来支撑第三载体部件，其中所述第三载体部件被配置成准许所述相机绕横滚轴线旋转；在控制器处接收将由所述相机捕捉的图像的所希望的取向，其中，所述所希望的取向是所述图像的水平取向或垂直取向；感测被配置成对所述相机绕所述横滚轴线的旋转进行控制的电机的旋转度数；以及将所述电机的旋转度数传输给所述控制器，其中，所述控制器基于所述电机的所感测到的旋转度数命令所述电机使所述相机旋转以便实现所述图像的所希望的取向。
在另一方面，提供了一种用于使有效载荷稳定的载体。所述载体包括：第一载体部件，所述第一载体部件被配置成在所述有效载荷由所述第一载体部件支撑时准许所述有效载荷绕横滚轴线进行大于90°的旋转；以及至少一个额外的载体部件，所述至少一个额外的载体部件是(1)可操作地连接至所述第一载体部件并且(2)被配置成共同地准许所述有效载荷绕偏航轴线或俯仰轴线旋转，其中，所述载体的体积不大于所述有效载荷的体积的约3倍。
在另一方面，提供了一种用于使装配在载体中的有效载荷稳定的方法。所述方法包括：提供第一载体部件，所述第一载体部件被配置成在所述有效载荷由所述第一载体部件支撑时准许所述有效载荷绕横滚轴线进行大于90°的旋转；以及提供至少一个额外的框架部件，所述至少一个额外的框架部件是(1)可操作地连接至所述第一载体部件并且(2)被配置成共同地准许所述有效载荷绕偏航轴线或俯仰轴线旋转，其中，所述载体的体积不大于所述有效载荷的体积的约3倍。
应当理解的是，本发明的不同方面可以单独地、共同地或者相互结合地来进行理解。本文所描述的本发明的各个方面可以应用于以下阐述的任何特定应用或用于任何其他类型的可移动物体。本文中对飞行器的任何描述都可以应用于并且使用于任何可移动物体，例如任何载运工具。此外，本文中在空中运动(例如，飞行)的背景下披露的装置和方法也可以应用于其他类型的移动的背景中，例如，地面上或水上的移动、水下运动或太空中的运动。
通过浏览说明书、权利要求书和附图，将清楚本发明的其他目标和特征。
援引并入
本说明书所提到的所有出版物、专利和专利申请都是通过引用结合在此，就如同每个单独的出版物、专利或专利申请被明确地并且单独地指明为是通过援引并入的。
附图简要说明
在所附权利要求书中具体列出了本发明的新颖特征。通过参考以下详细说明和附图将获得对本发明特征和优点的更好理解，以下详细说明陈述了其中利用本发明原理的说明性实施方式，在附图中：
图1展示了根据实施方式的有效载荷的横滚轴线、俯仰轴线和偏航轴线。
图2展示了根据实施方式的、包括三个云台部件的云台的前视图。
图3展示了根据实施方式的、包括三个云台部件的云台的分解图。
图4展示了根据实施方式的、包括三个云台部件的云台的透视图。
图5展示了根据实施方式的隔离开的第一云台部件。
图6展示了根据实施方式的隔离开的第二云台部件。
图7展示了根据实施方式的隔离开的第三云台部件。
图8展示了根据实施方式的、安装到无人飞行器的云台。
图9展示了根据实施方式的无人飞行器。
图10展示了根据实施方式的可移动物体。
图11是根据实施方式的用于控制可移动物体的系统的框图示意图。
详细描述
本发明的装置和方法提供了一种用于稳定或定位有效载荷的载体。所述载体可以包括被配置成彼此相联接和/或联接至所述有效载荷的一个或多个部件。如本文所使用的载体可以是指云台，并且术语“载体”和“云台”可以在全文中互换地使用。本披露的云台可以理想地适合于移动使用、是体积紧凑且低重量的。每一云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕有效载荷的某条轴线(例如，横滚轴线、俯仰轴线或偏航轴线)旋转。所述有效载荷可以直接联接至被配置成用于准许有效载荷绕横滚轴线旋转的云台部件。在一些情形下，云台可以准许有效载荷绕横滚轴线进行等于或大于90°的旋转。
在许多情形下，所述有效载荷可以是成像装置，例如相机。在一些情形下，控制器可以接收将由成像装置捕捉的图像的所希望的取向。例如，所希望的取向可以是垂直取向(例如，肖像图像)或水平取向(例如，风景图像)或任意取向(例如，在垂直取向与水平取向之间)。作为响应，所述控制器可以命令云台的一个或多个致动器致动，使得可以捕捉到所希望的图像。在许多情形下，云台可以联接至可移动物体，例如载运工具(例如，无人飞行器或UAV)。所述载运工具可以是自推进式的。在一些情形下，云台可以由用户(例如，摄影师)携带。例如，所述可移动物体可以是可穿戴式物体的手持式框架或部分。云台可以向有效载荷提供稳定性和/或与其他云台相比可以提供更广泛的配置。
如本文所使用的有效载荷可以是指由云台支撑的载荷或物体的任何部分。有效载荷可以被配置为不执行任何操作或功能。或者，有效载荷可以是被配置成用于执行操作或功能的有效载荷，也称为功能性有效载荷。例如，有效载荷可以包括用于勘测一个或多个目标的一个或多个传感器。所述传感器可以收集关于所述传感器周围环境的信息。可以将任何适合的传感器结合到有效载荷中，例如成像装置中。如本文所描述的成像装置可以包括视觉成像装置(例如，图像捕捉装置、相机等)、红外线成像装置、紫外线成像装置、热成像装置等。可以结合在有效载荷中的其他适合的传感器可以包括音频捕捉装置(例如，抛物线麦克风)、射频(rf)传感器、磁传感器、超声波传感器等。所述传感器可以提供静态的感测数据(例如照片)或动态的感测数据(例如视频)。在一些实施方式中，所述传感器提供所述有效载荷的目标的感测数据。备选地或组合地，所述有效载荷可以包括用于将信号提供给一个或多个目标的一个或多个发射体。可以使用任何适合的发射体，例如照明光源或声源。在一些实施方式中，所述有效载荷包括一个或多个收发器，例如用于与远离所述可移动物体的模块进行通信。任选地，所述有效载荷可以被配置成与环境或目标相互作用。例如，所述有效载荷可以包括能够操纵物体的工具、仪器或机构，例如机械臂。
所述有效载荷可以包括单一类型的传感器、发射体和/或工具。所述有效载荷可以包括多种类型的传感器、发射体和/或工具。所述有效载荷可以包括任何数量的本文所描述的传感器、发射体和或工具以及其组合，例如传感器阵列。
云台可以是指允许有效载荷绕一条或多条旋转轴线进行旋转的枢转支撑件。在一些情形下，云台可以包括多个云台部件。云台部件可以是指允许有效载荷绕单条旋转轴线进行旋转的枢转支撑件。云台可以包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多的云台部件。在许多情况下，多个云台部件可以彼此相联接以使得物体能够绕多条旋转轴线进行旋转。所述旋转轴线可以是彼此垂直的或是相对于彼此成任何任意角度，例如10°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°、360°。在一个实例中，所述云台可以是3轴线云台，所述云台包括准许绕俯仰轴线、横滚轴线和偏航轴线进行旋转的部件。
云台可以向联接至所述云台的物体提供稳定性。例如，通过使用一组三个云台部件(例如，彼此相联接并且具有正交的枢转轴线)，即使在存在外部移动的情况下，安装在所述云台最内部上的有效载荷仍由于其支撑构件响应于所述外部移动发生的旋转而保持不动。在一些情形下，可以提供用于测量有效载荷或云台的位置和/或移动的传感器(例如，惯性测量单元(IMU))。可以利用来自所述传感器的数据，并且控制信号可以命令所述云台上的致动器(例如，电机)响应于所述移动而致动以使得有效载荷稳定。
云台可以被配置成仔细地控制有效载荷的状态(例如，位置和/或取向)。云台可以向有效载荷提供旋转和/或平移移动能力。例如，可以提供命令来将有效载荷定位成特定取向或配置(例如，绕一条轴线、两条轴线或三条轴线)。例如，可以提供命令来将有效载荷定位成垂直取向或水平取向。所述取向或配置可以是相对于参考物的。参考物可以是环境、云台(例如，每一云台部件)、或云台所联接到的可移动物体(例如，无人飞行器)。有效载荷的特定取向相对于参考物可以是静态的(例如，不移动的)或者相对于参考物可以是可变化的(例如，以特定的受控方式来改变)。控制器(例如微控制器)可以接收命令并且进一步将指令提供给电机(例如，以进行致动)。作为响应，云台上的电机可以致动而将有效载荷置于所希望的配置和/或取向。
云台可以在三维空间中运行。云台可以被配置成用于进行移动(例如，关于一个、两个或三个平移度和/或一个、两个或三个旋转度)。云台可以被配置成用于使有效载荷移动(例如，关于一个、两个或三个平移度和/或一个、两个或三个旋转度)并且云台所支撑的有效载荷可以在三维空间中运行。
云台所支撑的物体(例如，有效载荷)的旋转移动可以由横滚轴线、俯仰轴线和偏航轴线来限定。图1展示了有效载荷的横滚轴线、俯仰轴线和偏航轴线。具有方向性的物体(例如，云台或诸如成像装置等有效载荷)可以具有前轴线、横向轴线和垂直轴线。例如，有效载荷108可以是具有镜头或孔隙109的直立式成像装置，所述镜头或所述孔隙109接收来自前侧112的光。所述成像装置可以具有前轴线102、横向轴线104和垂直轴线106。与前轴线平行或重合的轴线在本文中可以被称为横滚轴线。与横向轴线平行或重合的轴线在本文中可以被称为俯仰轴线。与垂直轴线平行或重合的轴线在本文中可以被称为偏航轴线。横滚轴线、俯仰轴线或偏航轴线各自可以是或可以不是与有效载荷的重心(例如，质量中心)相交。例如，轴线102和110二者在本文中都可以被称为有效载荷的横滚轴线。
云台可以使有效载荷能够绕横滚轴线、俯仰轴线或偏航轴线旋转。在一些情形下，如本文所使用的横滚轴线、俯仰轴线和偏航轴线可以是指在预定的静止状态下有效载荷的横滚轴线、俯仰轴线和偏航轴线。例如，横滚轴线、俯仰轴线和偏航轴线可以是指在云台的任何致动之前(例如，在静止状态下)联接至云台的有效载荷的横滚轴线、俯仰轴线和偏航轴线。对于包括成像装置的有效载荷，所述轴线(例如，横滚轴线、俯仰轴线或偏航轴线)中的一条或多条轴线可以与成像装置的光轴相交或相关。例如，横滚轴线可以与成像装置的光轴重合或对齐(例如，共轴地对齐)。例如，成像装置的镜头的光轴可以与前轴线重合。在一些情形下，所述成像装置的镜头的光轴可以与前轴线或横滚轴线共轴地对齐。
云台可以包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多的云台部件来支撑有效载荷。单个云台机构可以使有效载荷能够绕单条横滚轴线、俯仰轴线或偏航轴线旋转。各云台部件可以是彼此都正交的或是相对于彼此成某个角度。不同的云台部件可以是相对于彼此成不同的角度来定位。例如，某些云台部件可以是彼此正交的而其他的云台部件不是。每个云台部件可以控制绕同一轴线或不同轴线的旋转。云台可以包括额外的结构部件或平移部件。结构部件可以向云台提供额外的结构完整性。平移部件可以使云台部件和/或有效载荷能够相对于彼此平移(例如，无旋转的平移能力)。
在一些情形下，云台可以包括单个云台部件来支撑有效载荷。例如，所述单个云台部件可以使有效载荷能够绕横滚轴线110旋转。或者，所述单个云台部件可以使有效载荷能够绕偏航轴线或俯仰轴线旋转。有效载荷的重心位置可以响应于旋转而发生改变。或者，有效载荷的重心位置可以保持不变。这可能是在旋转轴线与有效载荷的重心相交时发生。
在一些情形下，云台可以包括两个云台部件来支撑有效载荷。这两个云台部件各自可以使有效载荷能够绕横滚轴线、俯仰轴线或偏航轴线旋转。在替代实施方式中，如本文其他地方所描述的，所述云台部件可以准许有效载荷绕任何其他轴线旋转。这两个云台部件各自可以使有效载荷能够绕相互垂直的轴线旋转。例如，这两个云台部件中的一者可以使有效载荷能够绕横滚轴线旋转，而另一云台部件可以使有效载荷能够绕偏航轴线或俯仰轴线旋转。这两个云台部件各自可以使有效载荷能够绕彼此平行的轴线旋转。例如，这两个云台部件中的一者可以使有效载荷能够绕横滚轴线102旋转，而另一云台部件可以使有效载荷能够绕横滚轴线110旋转。在一些情形下，这两个云台部件各自可以使有效载荷能够绕既不彼此平行也不彼此垂直的轴线旋转。例如，这两个云台部件中的一者可以使有效载荷能够绕横滚轴线102旋转，而另一云台部件可以使有效载荷能够绕轴线112旋转。云台可以被配置成用于在所述云台部件中的任一者处支撑有效载荷。例如，被配置成用于使有效载荷能够绕横滚轴线旋转的云台部件可以被配置成与有效载荷相联接或直接连接至有效载荷。例如，被配置成用于使有效载荷能够绕偏航或俯仰轴线旋转的云台部件可以被配置成与有效载荷相联接或直接连接至有效载荷。
在一些情形下，云台可以包括三个云台部件来支撑有效载荷。这三个云台部件各自可以使有效载荷能够绕横滚轴线、俯仰轴线或偏航轴线旋转。在替代实施方式中，如本文其他地方所描述的，所述云台部件可以准许有效载荷绕任何其他轴线旋转。这三个云台部件各自可以使有效载荷能够绕相互垂直的轴线旋转。例如，第一云台部件可以使有效载荷能够绕横滚轴线旋转，第二云台部件可以使有效载荷能够绕俯仰轴线旋转，而第三云台部件可以使有效载荷能够绕偏航轴线旋转。例如，第一云台部件可以使有效载荷能够绕横滚轴线旋转，第二云台部件可以使有效载荷能够绕偏航轴线旋转，而第三云台部件可以使有效载荷能够绕俯仰轴线旋转。在一些情形下，这三个云台部件或这三个云台机构中的两者各自可以使有效载荷能够绕彼此平行的轴线旋转。在一些情形下，这三个云台机构中的一些或全部可以使有效载荷能够绕既不彼此平行也不彼此垂直的轴线旋转。在一些情形下，所述云台可以包括一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多的云台机构来支撑有效载荷。在一些情形下，云台部件的数量可以与有效载荷可以绕其旋转的、相垂直的轴线的数量相对应。云台可以被配置成用于在所述云台部件中的任一者处支撑有效载荷。例如，被配置成用于使有效载荷能够绕横滚轴线旋转的云台部件可以被配置成与有效载荷相联接或直接连接至有效载荷。例如，被配置成用于使有效载荷能够绕偏航或俯仰轴线旋转的云台部件可以被配置成与有效载荷相联接或直接连接至有效载荷。
类似类型的变体可以应用于具有更多云台部件的云台。例如，对于具有四个或更多的云台部件的云台，所述云台部件可以使有效载荷能够绕横滚轴线、偏航轴线和俯仰轴线旋转。所述云台就其整体来说可以使有效载荷能够绕横滚轴线、偏航轴线和俯仰轴线旋转。在一些情形下，所述云台部件中的两个或更多个部件可以具有平行的旋转轴线。
图2展示了根据实施方式的、包括三个云台部件的云台的前视图。所述云台可以包括第一云台部件202、第二云台部件204和第三云台部件206。所述云台可以任选地包括额外的框架部件，例如中间框架部件208。每个云台部件可以任选地包括框架和致动器。
图3展示了根据实施方式的、包括三个云台部件的云台的分解图。第一云台部件可以包括第一框架302和第一致动器304。第二云台部件可以包括第二框架306和第二致动器308。在一些情形下，可以提供中间框架部件309。可以利用所述中间框架部件来连接不同的云台部件，例如第一云台部件和第二云台部件。在一些情形下，第一云台部件可以是通过所述中间框架部件而间接地连接至第二云台部件。在一些情形下，所述第一和/或第二云台部件可以包括所述中间框架部件。第三云台部件可以包括第三框架310和第三致动器312。所述第三云台部件可以任选地包括框架部件314，本文中被称为联接板。所述联接板可以是可移除地联接至所述第三致动器(例如，第三云台部件)或者可以是永久性地联接至所述第三致动器。所述联接板可以使有效载荷(例如，相机)能够更容易地联接到云台。在一些情形下，可以省略所述联接板并且所述有效载荷可以直接连接至第三云台部件、例如连接至第三致动器314。在一些情形下，所述联接板可以包括有效载荷。例如，所述联接板可以包括相机。所述联接板可以包括镜头316和用于捕捉图像的图像传感器。
如本文所使用的框架可以是指云台部件的、被配置成用于(例如，向有效载荷或云台)提供结构支撑的任何结构部分。所述框架可以包括刚性件。所述框架此后也可以被称为框架部件。所述联接板可以支撑有效载荷。
致动器可以包括移动件。所述致动器可以允许云台部件相对于彼此和/或相对于支撑结构移动。所述致动器可以是被配置成用于产生旋转运动或扭矩的旋转致动器。致动器可以包括自动的或机器驱动的部件，例如电动机。在一些情形下，所述电机可以包括无刷电机。在一些情形下，所述电机可以包括伺服电机。伺服电机可以包括电机、传感器和用于精确控制所述电机的控制器。伺服电机可以包括传感器(例如，霍尔传感器或电位计)来检测所述电机的位置、速度和/或加速度。控制器可以接收来自所述传感器的数据(例如，信息)并且在需要时进一步控制所述电机的角位置、速度、加速度和/或扭矩。备选地或组合地，致动器可以包括手动操纵的部件，如杠杆、手柄、旋钮或倾摆机构。框架可以响应于对应致动器(例如，电机)的致动而旋转。
所述致动器可以维持或改变云台部件(例如，云台框架)的取向。例如，所述致动器可以从控制器接收进行致动的电子信号(例如，命令)。可以响应于人为输入来接收所述致动命令。备选地或结合地，所述致动命令可以是在没有人为介入的情况下由所述控制器自动产生。
所述致动器可以响应于所述电子信号而致动。所述致动器的致动可以直接驱动与所述致动器相联接的框架和/或部件。所述致动器的致动可以直接致使直接联接到致动器的部件绕所述致动器的纵轴旋转。所述致动器的致动可以直接致使间接联接到致动器的部件绕所述致动器的纵轴旋转。如本文所使用的直接连接可以是指有效载荷是在没有中间部件或结构(例如，云台部件、中间框架部件、联接板等等)的情况下连接到第三云台部件。例如，所述第二云台部件上的致动器可以致动并且直接驱动所述第三云台部件的旋转。间接联接到第二云台部件的有效载荷可以进而绕第二云台部件上的致动器的纵轴旋转。
(例如，所述框架的)旋转方向可以是顺时针的。(例如，所述框架的)旋转方向可以是逆时针的。致动可以影响所述框架在顺时针方向或逆时针方向上的旋转。致动器可以准许控制绕顺时针和逆时针两个方向的旋转。
可以控制致动器的角位置(例如，取向)、角速度、角加速度和/或扭矩。相应地，可以使用致动器来控制直接或间接与致动器相联接的部件的角位置和/或取向、角速度和角加速度。在一些情形下，可以提供控制器来自动地或半自动地控制致动器的参数。在一些情形下，所述致动器的参数可以是手动控制的。例如，用户可以输入希望的参数，所述参数可以被转发给被配置成用于控制致动器的控制器。例如，用户可以手动地控制致动器的参数(例如，手动地致动致动器)。
可以将致动器(例如，以及相应的框架和/或与致动器联接的其他部件)的位置控制在与希望位置偏差0.05°、0.1°、0.5°、1°、2°、5°、10°、20°、30°以内。可以使致动器(例如，以及相应的框架和/或与致动器联接的其他部件)的位置相对于静止位置(例如，在顺时针或逆时针方向上)旋转约0°、5°、10°、20°、30°、45°、60°、75°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°。可以使致动器(例如，以及相应的框架和/或与致动器联接的其他部件)的位置相对于静止位置(例如，在顺时针或逆时针方向上)旋转大于约0°、5°、10°、20°、30°、45°、60°、75°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°。可以使致动器(例如，以及相应的框架和/或与致动器联接的其他部件)的位置相对于静止位置(例如，在顺时针或逆时针方向上)旋转小于约0°、5°、10°、20°、30°、45°、60°、75°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°。
图4展示了根据实施方式的、包括三个云台部件的云台的透视图。在一些情形下，有效载荷可以联接至第三云台部件。例如，有效载荷可以被配置成直接连接至第三云台部件或与之接触，如在其他地方进一步描述。所述第三云台部件可以被配置成用于实现或准许有效载荷绕第三致动器的纵轴402旋转。所述第三致动器的纵轴可以是与横滚轴线重合。例如，所述第三致动器的纵轴可以与有效载荷的横滚轴线、云台的横滚轴线和/或云台可以安装在上面的物体(例如，载运工具)的横滚轴线重合。所述第三云台部件可以被配置成用于驱动、固持或支撑有效载荷。所述有效载荷可以借助于第三云台部件而固持在位。所述第三云台部件可以任选地由一个、两个、三个、四个、五个或更多的额外云台部件来支撑。所述额外云台部件可以实现或准许有效载荷绕与第三云台部件相同或不同的轴线旋转。
在一些情形下，所述第三云台部件可以联接至第二云台部件。例如，所述第三云台部件可以被配置成用于直接连接至(例如，接触)第二云台部件。所述第二云台部件可以支撑第三云台部件。所述第二云台部件可以被配置成用于实现或准许有效载荷绕第二致动器的纵轴404旋转。所述第二致动器的纵轴可以与偏航轴线重合。例如，所述第二致动器的纵轴可以与有效载荷的偏航轴线、云台的偏航轴线和/或云台可以安装在上面的物体(例如，载运工具)的偏航轴线重合。或者，所述第二致动器的纵轴可以与俯仰轴线重合。
在一些情形下，所述第二云台部件可以联接至第一云台部件。例如，所述第二云台部件可以被配置成用于直接连接至(例如，接触)第一云台部件。在一些情形下，所述第二云台部件可以被配置成用于(例如，通过中间框架部件)间接地连接至第一云台部件。所述第一云台部件可以支撑第二云台部件。所述第一云台部件可以被配置成用于实现或准许有效载荷绕第一致动器的纵轴旋转406。所述第一致动器的纵轴可以与俯仰轴线重合。例如，所述第一致动器的纵轴可以与有效载荷的俯仰轴线、云台的俯仰轴线和/或云台可以安装在上面的物体(例如，载运工具)的俯仰轴线重合。或者，所述第一致动器的纵轴可以与偏航轴线重合。
在一些情形下，所述第一云台部件可以被配置成由(例如无人飞行器(UAV)的)支撑结构支撑。在一些情形下，所述第一云台部件可以是任选的，并且所述第二云台部件可以被配置成由支撑结构支撑。在一些情形下，上述部件中的任一者和/或全部可以联接至外部支撑结构(例如，UAV的外部支撑结构，或手柄)。例如，所述第一云台部件和/或第二云台部件可以联接至支撑结构。例如，所述中间框架部件可以联接至支撑结构。
所述云台部件可以被配置成按系列安排。所述云台部件可以是向着有效载荷顺序排序。例如，参见图2，第一云台部件202可以是所述系列中的第一个，第二云台部件204可以是所述系列中的第二个，并且第三云台部件206可以是所述系列中的第三个。所述系列的排序可以取决于每个云台部件与有效载荷分开的程度。
从有效载荷移出较远的云台部件可以处于所述系列中的较前面。在程度上更靠近有效载荷的云台部件可以处于所述系列中的较后面。到有效载荷的接近度可以取决于空间接近度。到有效载荷的接近度可以取决于云台部件与有效载荷之间的中间结构的数量。例如，第一云台部件可能与有效载荷相隔三个中间结构，例如1)中间框架部件208、2)第二云台部件204和3)联接至有效载荷的第三云台部件206。例如，第三云台部件与有效载荷可能没有间隔有中间结构。与有效载荷相隔三个中间结构的第一云台部件可能比与有效载荷没有间隔有中间结构的第三云台部件从有效载荷移出得更远。因此，第一云台部件可能在所述系列中的较前面。
所述系列中较前的云台部件可以被认为是相对于所述系列中靠后的云台部件位于上游。所述系列中靠后的云台部件可以被认为是相对于所述系列中较前的云台部件位于下游。例如，第三云台部件206位于第二云台部件204下游，所述第二云台部件位于第一云台部件202的下游。例如，所述第一云台部件位于第二云台部件的上游，所述第二云台部件位于所述第三云台部件的上游。
所述系列中较前(例如，上游的)的云台部件可以影响所述系列中靠后的云台部件的位置或旋转。影响其他部件的位置或旋转在本文中可以被称为支撑或驱动其他部件。所述系列中较前的云台部件可以支撑或驱动所述系列中靠后的云台部件。所述系列中靠后的云台部件可能会或可能不会影响所述系列中较前的云台部件的位置或旋转。所述系列中靠后的云台部件可能会或可以不会支撑或驱动所述系列中较前的云台部件。例如，第一云台部件可以致动第二云台部件和/或第三云台部件并使第二云台部件和/或第三云台部件绕第一致动器的纵轴旋转。例如，第二云台部件和第三云台部件的致动可能不会影响第一云台部件的位置或旋转。
所述系列中较前(例如，上游)的云台部件可以将所述系列中靠后的云台部件固持在位或支撑其重量。将其他部件固持在位或支撑其重量在本文中可以被称为支撑或固持其他部件。所述系列中较前的云台部件可以支撑所述系列中靠后的云台部件的重量或将其固持在位。所述系列中靠后的云台部件可能会或可能不会支撑所述系列中较前的云台部件的重量或将其固持在位。例如，在没有第一云台部件的情况下，第二、第三云台部件和/或有效载荷会掉落到地上。然而，在没有第二云台部件的情况下，第一云台部件可以保持在位(例如，联接至UAV)。
图5展示了根据实施方式的隔离开的第一云台部件。在一些情形下，第一云台部件可以是图2所示的被隔离开的第一云台部件202。第一云台部件500可以包括第一框架502和第一致动器504。第一框架可以包括如由轮廓506所示的矩形形状。第一框架的形状可以是基本上直线的。在一些情形下，云台部件可以包括中间框架。所述中间框架可以改变第一云台部件的形状。
在一些情形下，所述第一框架可以从多侧支撑后续的部件。或者，所述第一框架可以被成形和/或配置成用于从单侧支撑后续的部件。
所述第一云台部件可以被配置成联接至(例如，诸如载运工具等装置的)外部部件或被配置成被用户握持。在一些情形下，第一框架可以包括手柄(例如，被配置成被用户握持)。在一些情形下，第一框架可以包括一个或多个终止端510。所述终止端可以被配置成用于直接连接至外部部件或装置(例如，载运工具、手持式框架组件等)。在一些情形下，第一云台部件的每一终止端可以被配置成与一组互补的终止端(例如，一组轴)机械地相联接。例如，每一终止端可以包括凸形和/或凹形连接器(例如，插座、紧固件等)并且这组轴可以包括相应的凹形和/或凸形连接器。在一些情形下，第一云台部件的终止端可以被配置成通过机械紧固件、粘合剂和一个或多个匹配连接而与外部装置(例如，UAV)相联接。每一终止端可以包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多的接触点。
在一些情形下，第一云台部件可以是例如通过适配器或中间部件来间接地联接至外部装置。所述适配器可以包括被配置成用于将第一云台部件紧固到所述外部装置上的一个或多个机械紧固件、或被配置成用于粘附至所述外部装置的表面上的一个或多个粘合剂表面。
备选地或组合地，所述适配器可以包括与所述适配器相联接的安装结构，所述安装结构被配置成例如通过机械紧固件、粘合剂或者一个或多个匹配连接来牢固地联接到所述外部装置。虽然图5展示了第一云台部件包括单个终止端，但是应理解的是，可以存在被配置成联接至外部部件或装置(例如，UAV)的一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多的终止端。
第一云台部件可以被配置成联接至第二云台部件。例如，(例如，第一云台部件的)第一框架可以包括匹配特征。所述匹配特征可以被配置成连接至设置于(例如，第二云台部件的)第二框架上的互补性匹配特征，以便形成所述第一框架与所述第二框架之间的连接。第一云台部件可以直接连接至第二云台部件。在一些情形下，第一云台部件可以间接连接至第二云台部件(例如，使用以上所描述的适配器)。所述第一和第二云台部件可以是可移除地相连接的(例如，通过所述匹配特征)。所述第一和第二云台部件可以是永久性地相连接的。例如，第一致动器504可以被配置成联接至第二云台部件。在一些情形下，第一致动器可以被配置成联接至中间框架部件。所述中间框架部件可以进一步被配置成联接至第二云台部件。在一些情形下，第一云台部件包括匹配特征并且所述中间框架部件包括互补性匹配特征以便形成所述第一云台部件与所述中间框架部件之间的连接。
第一云台部件可以被配置成用于驱动或支撑第二云台部件、第三云台部件和/或有效载荷。如果云台部件的致动(例如，致动器的致动)影响另一部件或物体的旋转或平移位置，那么所述云台部件可以驱动或支撑部件或物体。如果云台部件将另一部件或物体固持在位，那么所述云台部件可以支撑部件或物体。在一些情形下，在本文中之前所描述的支撑有效载荷的背景下，术语“支撑”或“驱动”可以用于对云台部件的下游支撑。
第一云台部件(例如，第一致动器)的致动可以使联接至第一致动器的部件绕第一致动器的纵轴(本文中也被称为第一旋转轴线)旋转。例如，第一云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第一旋转轴线旋转。例如，第一云台部件可以被配置成用于准许位于下游的中间框架部件、第二云台部件和/或第三云台部件绕第一旋转轴线旋转。在一些情形下，第一旋转轴线可以是俯仰轴线或与俯仰轴线对齐。在一些情形下，第一旋转轴线可以是偏航轴线或与偏航轴线对齐。在一些情形下，第一旋转轴线可以是横滚轴线或与横滚轴线对齐。第一云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第一旋转轴线(例如，俯仰轴线)进行等于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°的旋转。第一云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第一旋转轴线(例如，俯仰轴线)进行大于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°的旋转。第一云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第一旋转轴线(例如，俯仰轴线)进行小于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°的旋转。
图6展示了根据实施方式的隔离开的第二云台部件。在一些情形下，所述第二云台部件可以是图2所示的隔离开的第二云台部件204。第二云台部件600可以包括第二框架602和第二致动器604。第二框架可以包括如由轮廓605所示的矩形形状。所述第二框架的形状可以是基本上直线的。在一些情形下，所述第二云台部件可以包括中间框架606。在这种情况下，所述第二云台可以包括如由轮廓608所示的c形轭件。中间框架可以改变所述云台部件的形状。如本文所引用的第二框架可以是指第二框架602和/或中间框架606。在一些情形下，所述中间框架可以是与第二云台部件不同的单独部件，所述第二云台部件可以与所述单独部件相联接。
在一些情形下，所述第二框架可以从多侧支撑后续的部件。或者，所述第二框架可以被成形和/或配置成用于从单侧支撑后续的部件。
第二云台部件可以被配置成联接至第一云台部件。在一些情形下，第二云台部件可以直接连接至第一云台部件。在一些情形下，第二云台部件可以是(例如，通过使用适配器或中间框架部件)间接连接至第一云台部件。第二云台可以是可移除地联接至第一云台部件。第二云台部件可以是永久性地联接至第一云台部件。在一些情形下，第一云台部件包括匹配特征，并且第二云台部件包括互补性匹配特征609以便形成第一云台部件与第二云台部件之间的连接。在一些情形下，中间框架部件包括匹配特征并且第二云台部件包括互补性匹配特征，以便形成中间框架部件与第二云台部件之间的连接。例如，匹配特征609可以被配置成联接至第一云台部件(例如，第一致动器)或接纳第一云台部件。
第二云台部件可以被配置成联接至(例如，诸如载运工具等装置的)外部支撑结构或被配置成被用户握持。在一些情形下，第二框架可以包括手柄(例如，被配置成被用户握持)。在一些情形下，第二框架可以包括一个或多个终止端610。所述终止端可以被配置成用于直接连接至外部部件或装置(例如，载运工具、手持式框架组件等)。在一些情形下，第一云台部件的每一终止端可以被配置成与一组互补的终止端机械地相联接，基本上如关于第一云台部件所描述的。例如，每一终止端可以包括凸形和/或凹形连接器(例如，插座、紧固件等)并且这组轴可以包括相应的凹形和/或凸形连接器。在一些情形下，第二云台部件的终止端可以被配置成通过机械紧固件、粘合剂和一个或多个匹配连接而与外部装置(例如，UAV)相联接。每一终止端可以包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多的接触点。
在一些情形下，第二云台部件可以是例如通过适配器或中间部件来间接地联接至外部装置。所述适配器可以包括被配置成用于将第二云台部件紧固到所述外部装置上的一个或多个机械紧固件、或被配置成用于粘附至所述外部装置的表面的一个或多个粘合剂表面。
备选地或组合地，所述适配器可以包括与所述适配器相联接的安装结构，所述安装结构被配置成例如通过机械紧固件、粘合剂或者一个或多个匹配连接来牢固地联接到所述外部装置。虽然图6展示了第一云台部件包括单个终止端，但是应理解的是，可以存在被配置成联接至外部部件或装置(例如，UAV)的一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多的终止端。
第二云台部件可以由第一云台部件支撑。例如，第一云台部件的致动可以使第二云台部件绕俯仰轴线旋转。第二云台部件可以被配置成用于驱动或支撑第三云台部件和/或有效载荷。
第二云台部件可以被配置成联接至第三云台部件。例如，(例如，第二云台部件的)第二框架可以包括匹配特征614。所述匹配特征可以被配置成连接至设置于(例如，第三云台部件的)第三框架上的互补性匹配特征，以便形成所述第二框架与所述第三框架之间的连接。第二云台部件可以直接连接至第三云台部件。第二云台部件可以间接连接至第三云台部件(例如，通过如在其他地方描述的适配器来连接)。所述第二和第三云台部件可以是可移除地相连接(例如，通过所述匹配特征)。所述第二和第三部件可以是永久性地相连接。
第二云台部件(例如，第二致动器)的致动可以使联接至第二致动器部件绕第二致动器的纵轴(本文中也被称为第二旋转轴线)旋转。例如，第二云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第二旋转轴线旋转。例如，第二云台部件可以被配置成用于准许第三云台部件绕第二旋转轴线旋转。在一些情形下，第二旋转轴线可以是偏航轴线或与偏航轴线对齐。在一些情形下，第二旋转轴线可以是俯仰轴线或与俯仰轴线对齐。在一些情形下，第二旋转轴线可以是横滚轴线或与横滚轴线对齐。第二旋转轴线可以与第一旋转轴线不同。第二旋转轴线可以与第一旋转轴线相同。第二旋转轴线可以与第一旋转轴线正交。第二云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第二旋转轴线(例如，偏航轴线)进行等于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°的旋转。第二云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第二旋转轴线(例如，偏航轴线)进行大于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°的旋转。第二云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第二旋转轴线(例如，偏航轴线)进行小于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°的旋转。
图7展示了根据实施方式的隔离开的第三云台部件。在一些情形下，所述第三云台部件可以是图2所示的隔离开的第三云台部件206。第三云台部件700可以包括第三框架702和第三致动器704。第三框架可以包括如由轮廓706所示的矩形形状。所述第三框架的形状可以是基本上直线的。在一些情形下，所述第三云台部件可以包括中间框架708。中间框架可以改变所述云台部件的形状。如本文所引用的第三框架可以是指第三框架702和/或中间框架708。在一些情形下，所述中间框架可以是与第三云台部件不同的单独部件，所述第三云台部件可以与所述单独部件相联接。所述中间框架可以用来接纳有效载荷或与有效载荷相联接。用来接纳有效载荷或与有效载荷相联接的中间框架此后可以被称为联接板。
在一些情形下，所述第三框架可以从多侧支撑后续的部件。或者，所述第三框架可以被成形和/或配置成用于从单侧支撑后续的部件。
第三云台部件可以被配置成联接至第二云台部件。在一些情形下，第三云台部件可以直接连接至第二云台部件。在一些情形下，第三云台部件可以间接连接至第二云台部件。第三云台可以是可移除地联接至第二云台部件。第三云台部件可以是永久性地联接至第二云台部件。在一些情形下，第二框架包括匹配特征并且第三框架包括互补性匹配特征710，以便形成第二框架与第三框架之间的连接。
第三云台部件可以被配置成用于接纳有效载荷。第三云台部件可以被配置成联接至有效载荷，并且有效载荷可以被配置成联接至第三云台部件。在一些情形下，第三云台部件可以包括用于接纳有效载荷的联接板708。所述联接板可以直接连接至第三云台部件。所述联接板可以间接连接至第三云台部件。所述联接板可以是可移除地联接至第三云台部件。所述联接板可以是永久性地联接至第三云台部件。在一些情形下，所述联接板包括匹配特征并且所述第三云台部件包括互补性匹配特征，以便形成所述联接板与所述第三云台部件之间的连接。在一些情形下，有效载荷可以不需要联接板而直接连接至第三致动器704。在一些情形下，所述联接板可以包括有效载荷，例如相机。例如，所述联接板可以包括镜头712和用于捕捉图像的图像传感器。如本文引用的，第三云台部件可以是指第三云台部件与联接板(例如，包括所述联接板)。
有效载荷可以被第三云台部件牢固地固持。例如，有效载荷与第三云台部件之间的连接可以是足够牢固的以使得无论多大的风力、震动和/或湍流都不能将有效载荷从第三云台部件拆下。
有效载荷可以相对于联接板和/或第三致动器保持静止。有效载荷可以被配置成用于机械地锁定到第三框架中(例如，通过联接板或直接锁定到第三致动器上)。在一些情形下，使用单一运动可以将有效载荷放在第三云台部件(例如，联接板或第三致动器)上。例如，第三云台部件与有效载荷上的部件可以包括互补性区段(例如，凹形和凸形连接器、紧固件插座等)，所述区段可以用于进行1下卡扣联接。在一些情形下，有效载荷可以被配置成在将有效载荷与致动器和/或联接板对齐并且随后旋转之后机械地锁定到第三云台部件(例如，联接板、第三致动器和/或第三框架)中。在一些情形下，有效载荷可以被配置成使用卡扣机构来机械地锁定到第三框架和/或第三致动器中。在一些情形下，有效载荷可以被配置成使用滑扣机构来机械地锁定到所述第三框架和/或第三致动器中。在一些情形下，有效载荷可以被配置成使用一个或多个卡子来机械地锁定到第三框架和/或第三致动器中。
第三云台部件可以包括用于接纳有效载荷的单个接触点(例如，一个匹配连接端口)。在一些情形下，第三云台部件可以包括用于接纳有效载荷的多个接触点(例如，多个匹配连接端口)。在一些情形下，有效载荷可以包括单个单元，所述单个单元被配置成附接至第三云台部件或从第三云台部件移除。在一些情形下，有效载荷可以包括可以是彼此可分开的多个单元。在一些情形下，所述多个单元可以被配置成在不同的接触点处被第三云台接纳。在一些情形下，额外的云台部件可以被配置成用于接纳有效载荷。
当有效载荷装配在第三框架(例如，联接板)中时，有效载荷可以定位在第一框架下方。当有效载荷装配在第三云台部件(例如，第三框架)中时，有效载荷可以定位在第三框架的前面。当有效载荷装配在第三云台部件(例如，第三框架)中时，有效载荷可以定位在第二云台部件下方。当有效载荷装配在第三云台部件(例如，第三框架)中时，有效载荷可以定位在云台(例如，第一、第二和第三框架)的前面。
有效载荷可以例如通过机械紧固件、粘合剂、螺钉、磁体或一个或多个匹配连接来直接联接至第三云台部件。或者，有效载荷可以例如通过适配器来间接地联接到第三云台部件。所述适配器可以包括被配置成将有效载荷紧固到适配器上的一个或多个机械紧固件、或者包括被配置成粘附到有效载荷的表面的一个或多个粘合剂表面。备选地或组合地，所述适配器可以包括与适配器相联接的安装结构，所述安装结构被配置成例如通过机械紧固件、粘合剂或者一个或多个匹配连接来牢固地联接到有效载荷。备选地或组合地，所述适配器可以包括联接到适配器围封结构，所述围封结构被配置成将有效载荷围封在其中以便与有效载荷牢固地接合。
第三云台部件可以进一步被配置成与有效载荷解除连接或将有效载荷释放。在一些情形下，第三云台部件可以被配置成用于使用快速释放机构来与有效载荷解除连接。所述快速释放机构可以被配置成用于以单一运动将第三云台部件与有效载荷分开。例如，第三云台部件可以包括按键或突出部。通过按下所述按键(或突出部)，有效载荷可以与第三框架解除联接(例如，释放)。在一些情形下，所述快速释放机构可以被配置成用于使用两个或更多的运动来将有效载荷从第三框架释放。例如，按下第三框架上的突出部可以释放将第三框架联接至有效载荷的锁定件(例如，机械锁定件)，并且随后可能需要用力来将第三框架与有效载荷物理地分开。例如，所述快速释放机构可以是通过按下第三框架上的按键并且使有效载荷从第三框架中滑出而实现。例如，所述快速释放机构可以是通过按下第三框架上的按键并且将有效载荷从第三框架(例如，联接板)中拉出而实现。例如，所述快速释放机构可以是通过按下第三框架上的按键、使有效载荷旋转并且随后将有效载荷从第三框架中拉出而实现。或者，有效载荷可以永久性地联接至第三云台部件并且可能不是可移除的。
第三云台部件可以由第一云台部件和/或第二云台部件支撑(例如，驱动)。例如，第一云台部件的致动可以使第三云台部件绕俯仰轴线旋转。例如，第二云台部件的致动可以使第三云台部件绕偏航轴线旋转。第三云台部件可以被配置成用于驱动或支撑有效载荷。
第三云台部件(例如，第二致动器)的致动可以使联接至第三致动器部件绕第三致动器的纵轴(本文中也被称为第三旋转轴线)旋转。例如，第三云台部件可以被配置成用于实现或准许有效载荷绕第三旋转轴线旋转。在一些情形下，第三旋转轴线可以是横滚轴线或与横滚轴线对齐。在一些情形下，第三旋转轴线可以是俯仰轴线或与俯仰轴线对齐。在一些情形下，第三旋转轴线可以是偏航轴线或与偏航轴线对齐。第三旋转轴线可以与所述第一旋转轴线不同。第三旋转轴线可以与第一旋转轴线相同。第三旋转轴线可以与第二旋转轴线不同。第三旋转轴线可以与第二旋转轴线相同。第三旋转轴线可以与第一旋转轴线和第二旋转轴线不同。第三旋转轴线可以与第一旋转轴线相同、但与第二旋转轴线不同。第三旋转轴线可以与第二旋转轴线相同、但与第一旋转轴线不同。第三旋转轴线可以与第一旋转轴线和第二旋转轴线都不同。第三旋转轴线可以与第一旋转轴线和第二旋转轴线都正交。
第三云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第三旋转轴线(例如，横滚轴线)进行等于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°的旋转。第三云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第三旋转轴线(例如，横滚轴线)进行大于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°的旋转。第三云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕第三旋转轴线(例如，横滚轴线)进行小于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°的旋转。在一些情形下，第三云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕横滚轴线进行大于或等于90度的旋转。在一些情形下，第三云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕横滚轴线进行大于90度的旋转。
图8展示了根据实施方式的、安装到无人飞行器上的云台。第一云台部件可以联接(例如，安装)至无人飞行器(例如，UAV)。第二云台部件可以联接(例如，安装)至UAV。本文中对载运工具或无人飞行器的任何描述都可以应用于任何类型的、可以充当云台的支撑结构的外部装置。在一些情形下，第一框架可以通过中间系统安装至载运工具。所述中间系统可以降低载运工具的运动对云台的影响。这可以包括平移运动和/或旋转运动。
所述中间系统可以是减震系统802。所述减震系统可以被配置成用于将云台与载运工具进行震动隔离。所述减震系统可以被配置成用于降低载运工具的震动对云台的影响。这可以导致大于或等于10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、99％或99.9％的降低。在一些情形下，所述减震系统可以被配置成用于使载运工具的高频率震动(例如2Hz、3Hz、5Hz、10Hz、20Hz、30Hz、40Hz或50Hz)的影响降低或去除如本文描述的任何量。所述减震系统可以使云台、有效载荷和/或UAV稳定。
在一些情形下，所述减震系统可以包括被配置成用于使有效载荷、云台和/或UAV稳定的多个弹性体。例如，可以提供一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多的圆形弹性体。所述圆形弹性体可以将UAV连接至刚性框架，所述刚性框架被配置成直接连接至云台。减震器可以用来支撑云台，如所述术语在全文所使用的。例如，减震器可以支撑云台(例如，和有效载荷)的重量。例如，减震器可以将云台固持在位。在一些情形下，减震系统可以包括弹簧。减震器可以将由推进单元804、806、808、810的运行所产生的震动运动(例如，摇动)最小化。例如，减震器可以吸收所产生的震动能(例如，动能)并且将其转化为热能，由此使所述系统(例如，UVA、云台和/或有效载荷)稳定。
虽然云台被示出为位于UAV下方，但是本文所提供的系统和方法可以同样应用于位于UAV上方或一侧的云台。本文所披露的云台可以安装在UAV的上表面上、UAV的下表面上、UAV的中央主体的顶部上或其下方、UAV的外围部分的顶部上或其下方，等等。虽然云台被示出为被定位成基本上接近UAV的中心，但是应理解的是，云台可以位于UAV上的任何地方(例如，接近中心、接近边缘等)。
在一些情形下，与云台相联接的外部部件或装置可能会妨碍或限制有效载荷能够绕旋转轴线(例如，横滚轴线、俯仰轴线或偏航轴线)旋转的程度。例如，当联接至无人飞行器时，第一云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕俯仰轴线、偏航轴线和/或横滚轴线进行等于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°或300°的旋转。例如，当联接至无人飞行器时，第一云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕俯仰轴线、偏航轴线和/或横滚轴线进行大于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°或300°的旋转。例如，当联接至无人飞行器时，第一云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕俯仰轴线、偏航轴线和/或横滚轴线进行小于约30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°或300°的旋转。
本文所描述的载体可以准许使有效载荷稳定。在有效载荷处于运动中时稳定可能是需要的或有利的。在一些情形下，有效载荷(例如，支撑有效载荷的载体)可以是由正在运动中(例如，正在行走、在载运工具中等)的人携带。在一些情形下，有效载荷可以联接至正在运动中的载运工具(例如，UAV)。
可以借助于一个或多个惯性传感器来实现有效载荷的稳定。在一些情形下，可以借助于惯性测量单元(IMU)来实现稳定。本文中对IMU的任何描述都可以应用于一个或多个惯性传感器。IMU可以联接至有效载荷。IMU可以联接至云台。IMU可以联接至云台的任何部分。例如，对于包括三个云台部件的云台来说，IMU可以联接至第一云台部件、第二云台部件和/或第三云台部件。在一些情形下，IMU可以联接至第一、第二或第三云台部件的框架。IMU可以与云台的一个或多个致动器通信。所述致动器可以包括感测部件，所述感测部件可以形成IMU的部分或与IMU通信。备选地或结合地，IMU可以联接至上面安装了载体的载运工具(例如，UAV)。
IMU可以包括惯性传感器，例如加速度计、陀螺仪和/或磁力计。IMU可以检测加速率或检测旋转属性(例如俯仰、横滚和偏航)的改变。IMU可以检测上述内容而不需要将信号发送至环境和/或接收返回信号。所述改变可以是相对于参考物来说的。例如，所述改变可以是相对于环境或重力方向的。IMU或联接至IMU的一个或多个处理器可以计算有效载荷、载体和/或载运工具的当前位置。所述IMU或联接至IMU的一个或多个处理器可以计算有效载荷、载体和/或载运工具的位置的改变。控制器可以接收来自IMU的数据并且将命令信号输出至致动器。
控制器可以接收信号(例如，输入信号)并且输出命令信号。例如，所述控制器可以从上述传感器(例如，霍尔传感器)和/或从用户接收输入信号。基于接收到的信号，所述控制器可以向致动器输出(例如)致动命令。所述控制器可以是机载地位于云台、支撑结构(例如，UAV)和/或有效载荷上。控制器可以通过有线或无线连接来传递、接收和输出信号。例如，致动器可以具有接收器并且接收来自所述控制器的输出信号。备选地或结合地，云台的其他部分可以具有接收器，或者UAV可以接收信号并且将硬连线信号下发至致动器。
所述控制器可以分布在多个部件上。例如，所述控制器的一部分可以是机载地位于云台上并且所述控制器的一部分可以位于有效载荷上。在一些情形下，一个以上的控制器可以联合工作。所述多个控制器可以位于同一部件上或位于不同部件上。备选地或结合地，所述控制器可以是非机载的。例如，所述控制器可以是非机载地位于诸如遥控装置、地面站、服务器或云计算基础设施等装置上。
所述控制器可以将一个信号或多个信号发送给一个或多个致动器，从而致使所述致动器致动。由控制器输出的信号可以控制致动器的致动程度、位置、速度、加速度和/或致动器所产生的扭矩。由控制器输出的信号可以实现单个云台部件(例如，单个致动器)或多个云台部件(例如，多个致动器)的致动。来自控制器的输出信号可以例如顺序地或并行地(例如，同时)实现多个致动器的致动。
所述致动可以维持IMU的取向并且可以使有效载荷稳定。所述系统(例如，IMU、云台和一个或多个处理器)可以被配置成使得致动器(例如，电机)响应于所不希望的移动(例如，震动和摇晃)而致动。所述系统可以被配置成使得致动器(例如，电机)不会响应于有意的移动而致动。
载体可以准许有效载荷的有意移动。在一些情形下，用户可以在需要时直接控制云台和/或有效载荷的位置。例如，用户可以有意地控制每一云台部件的致动。在一些情形下，可以提供物理控制装置。所述物理控制装置可以包括移动装置，例如手机、PDA、平板计算机、计算机、遥控器等。所述移动装置可以包括显示器，例如触摸屏显示器。在一些情形下，用户可以通过所述控制装置上的应用程序来施行对各个云台部件的控制。在一些情形下，可以在遥控装置上提供与每一云台部件(例如，致动器)相对应的物理按键或特征。用户可以致动每一云台部件并且控制致动程度(例如，使每一云台部件旋转多少)。
例如，用户可以设定例如云台部件的致动参数(例如，致动器的所产生的扭矩、加速度、速度、位置等)。实际致动可以由控制器(例如自动或半自动地)实现或者用户可以按下可以影响所选定的致动器的致动的按键。在一些情形下，遥控装置的配置可以影响云台部件的致动。例如，倾摆或旋转所述遥控装置可以影响云台部件的致动。在一些情形下，所述遥控装置的取向可以与有效载荷的取向相对应。例如，当使遥控装置绕其横滚轴线旋转时，有效载荷可以被配置成也绕其横滚轴线旋转。有效载荷可以模拟所述控制装置的所产生的扭矩、速度、加速度和/或位置变化。在一些情形下，控制器仅能识别出高于某个阈值的所产生的扭矩或高于某个阈值的角加速度，使得有效载荷可以模拟所述控制装置的某些改变而不模拟其他的改变。
在一些情形下，用户可以间接地控制云台和/或有效载荷的位置。例如，用户可以(例如，在物理控制装置上)提供输入，并且联接至云台的控制器(例如，微控制器)可以控制云台的配置。例如，用户可以输入云台或有效载荷的所希望的取向。有效载荷的所希望的取向可以是垂直取向。有效载荷的所希望的取向可以是水平取向。有效载荷的所希望的取向可以是垂直取向与水平取向之间的任意取向。如本文所使用的、有效载荷的垂直或水平取向可以是指有效载荷相对于横滚轴线、俯仰轴线和/或偏航轴线的取向。例如，有效载荷的直立位置(例如处于静止状态下)可以是有效载荷的水平取向。例如，有效载荷绕横滚轴线相对于水平取向旋转了90°的取向可以是有效载荷的垂直取向。虽然已经描述了相对于横滚轴线的取向，但是所述阐述可以同样适用于俯仰轴线或偏航轴线。
在一些情形下，有效载荷的取向可以是相对于环境(例如，地面)来说的。在一些情形下，有效载荷的取向可以是相对于云台的结构(例如，联接板)来说的。在一些情形下，有效载荷的取向可以是相对于与云台相联接的支撑结构或外部装置来说的。所述取向可以是静态的(例如，相对于环境或UAV固定的取向)。所述取向可以是动态的(例如，不断改变)。在一些情形下，用户可以指定取向改变了多少并且它可以如何改变。
可以进一步提供一个或多个传感器。例如，可以提供电位计或霍尔传感器。所述一个或多个传感器可以联接至云台。例如，霍尔传感器可以联接至云台部件，例如被配置成用于安装有效载荷的云台部件。所述一个或多个传感器可以联接至本文所描述的任何云台部件。在一些情形下，所述一个或多个传感器可以联接至致动器或云台部件。所述一个或多个传感器可以被配置成用于检测致动器的角度(例如，旋转角度)。所述致动器的角度可以是例如实时地或按设定的间隔发送给控制器。例如，所述致动器的角度可以是大约或小于每隔0.0001秒、0.0002秒、0.0005秒、0.001秒、0.002秒、0.005秒、0.01秒、0.02秒、0.05秒、0.1秒、0.2秒、0.5秒、1秒、2秒、5秒、10秒、30秒或60秒发送给控制器。基于(例如，来自用户的)输入以及来自所述一个或多个传感器的数据(例如，感测到的旋转度数)，控制器可以命令电机致动以便使有效载荷旋转。基于(例如，来自用户的)输入以及来自所述一个或多个传感器的数据(例如，感测到的旋转度数)，有效载荷可以旋转至所希望的取向。
在一些情形下，有效载荷包括成像装置。在一些情形下，所述成像装置可以是被配置成用于从视场中捕捉视觉图像的相机。另外，用户的输入可以包括所希望的图像取向。例如，用户可能希望捕捉具有水平取向、垂直取向的图像、或具有任意取向(例如，对角取向)的图像。具有水平取向的图像可以是指风景图像。具有垂直取向的图像可以是指肖像图像。成像装置可以在默认位置(例如，直立、静止位置)中捕捉具有水平取向的图像。例如，在以默认状态联接至载体时，所述成像装置可以捕捉具有水平取向的图像。成像装置如果绕横滚轴线旋转90度，那么可以捕捉具有垂直取向的图像。例如，就图8来说，相机可以联接至联接板810(例如，以直立取向)。如果第三云台部件的电机致动而使得其绕第三电机的纵轴旋转90°，那么成像装置可以捕捉具有垂直取向的图像。或者，成像装置可以在默认位置中捕捉具有垂直取向的图像并且如果绕横滚轴线旋转90°则可以捕捉具有水平取向的图像。
所希望的取向可以是从多个选项中预先选定。例如，可以在水平取向与垂直取向之间选出所希望的取向。例如，可以在成像装置可以绕横滚轴线旋转的有限数目的角度之间选出所希望的取向，例如0度、30度、45度、60度、90度、120度、150度、180度等。在一些情形下，可以沿着(例如，成像装置可以绕横滚轴线旋转的角度的)连续谱来选出所希望的取向。在一些情形下，用户可以输入特定的所希望的取向(例如，有效载荷绕横滚轴线的旋转度数的数值)。在一些情形下，用户可以从清单中选择特定的所希望的取向。在一些情形下，可以向用户呈现递增地(例如，递增15度)改变取向的选项。之前提及的传感器(例如，霍尔传感器)可以提供与有效载荷和/或将由有效载荷捕捉的图像的当前取向相关的信息。
控制器可以接收将由成像装置(例如，相机)捕捉的图像的所希望的取向。
控制器可以进一步从如本文中之前描述的一个或多个传感器(例如，实时地)接收云台部件或致动器的旋转度数。基于所希望的取向和/或电机的感测到的旋转度数，控制器可以命令电机致动(例如，在顺时针或逆时针方向上)以便使成像装置旋转而使得可以捕捉具有所希望的取向的图像。
成像装置可以保持用于捕捉图像的取向(例如，并不返回至默认取向)。成像装置可以在捕捉图像之后返回至默认取向。成像装置可以在预定时间段之后返回至默认取向。例如，成像装置可以在约10秒、20秒、30秒、60秒、100秒、200秒、300秒、600秒、1800秒之后返回至默认取向。例如，成像装置可以在多于约10秒、20秒、30秒、60秒、100秒、200秒、300秒、600秒、1800秒之后返回至默认取向。例如，成像装置可以在少于约10秒、20秒、30秒、60秒、100秒、200秒、300秒、600秒、1800秒之后返回至默认取向。在一些情形下，可能会存在用于使成像装置返回至默认取向的其他条件。所述其他条件可以用作替代，或与时间段限制结合。例如，成像装置可以在控制器命令时返回至默认取向。所述控制器可以实时地确定所希望的取向，这取决于一个或多个因素，例如光照、花费在默认取向中的时间量等。
在一些情形下，当有效载荷(例如，成像装置)绕横滚轴线旋转了大于或等于90°时，成像装置的视场是无阻挡的。例如，对于安装在例如UAV等载运工具上的载体来说，当成像装置可以绕横滚轴线旋转约至少90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°时，载运工具没有任何部分可以进入成像装置的视场中。在一些情形下，成像装置可以绕横滚轴线旋转约至少90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°，而没有云台部件会碰撞到彼此。在一些情形下，成像装置可以绕横滚轴线旋转约至少90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°，而云台没有任何部分会进入成像装置的视场中。
在一些情形下，当有效载荷(例如，成像装置)绕俯仰轴线旋转了大于或等于90°时，成像装置的视场是无阻挡的。例如，对于安装在例如UAV等载运工具上的载体来说，当成像装置可以绕俯仰轴线旋转约至少90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°时，载运工具没有任何部分可以进入成像装置的视场中。在一些情形下，成像装置可以绕俯仰轴线旋转约至少90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°，而没有云台部件会碰撞到彼此。在一些情形下，成像装置可以绕俯仰轴线旋转约至少90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°，而云台没有任何部分会进入成像装置的视场中。
在一些情形下，当有效载荷(例如，成像装置)绕偏航轴线旋转了大于或等于90°时，成像装置的视场是无阻挡的。例如，对于安装在例如UAV等载运工具上的载体来说，当成像装置可以绕偏航轴线旋转约至少90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°时，载运工具没有任何部分可以进入成像装置的视场中。在一些情形下，成像装置可以绕偏航轴线旋转约至少90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°，而没有云台部件会碰撞到彼此。在一些情形下，成像装置可以绕偏航轴线旋转约至少90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°或360°，而云台没有任何部分会进入成像装置的视场中。
在一些情形下，可以提供用于处理图像的图像处理装置。所述图像处理装置可以(例如，从所述一个或多个传感器，例如霍尔传感器)接收成像装置的取向。所述一个或多个传感器可以将成像装置的取向传输至所述图像处理装置。基于所接收到的成像装置的取向(例如，垂直取向或水平取向)，所述图像处理装置可以选择(例如，将呈现给观察者的)图像的取向。与所述传感器相联接的图像处理装置可以简化图像的显示。所述图像处理装置可以实现所捕捉的多个图像之间的对应。
本文所描述的云台部件的配置可以实现紧凑且轻的云台结构。紧凑且轻的云台结构对于移动使用或者在将云台联接至通常在体积和重量方面具有限制的载运工具(例如，UAV)时可能是特别有利的。在一些情形下，紧凑且轻的构造可以使得载体和/或有效载荷能够安装在UAV的外壳内。
例如，云台所占的总空间体积可以大约等于或小于1000cm3、750cm3、500cm3、400cm3、300cm3、250cm3、200cm3、175cm3、150cm3、125cm3、100cm3、75cm3、50cm3、40cm3、30cm3、20cm3、15cm3、10cm3、5cm3或1cm3。云台所占的空间体积可以是指云台的外边界所围起的空间。在一些情形下，云台所占的空间体积可以是指可以完全围封云台的假想立方体或长方体。在一些情形下，云台所占的空间体积可以是指可以共同地围封云台的多个立方体或长方体。在一些情形下，云台所占的空间体积可以是指云台浸入流体中时所排开的体积。
例如，云台在二维平面中所占的面积可以等于或小于100cm2、75cm2、50cm2、40cm2、30cm2、25cm2、20cm2、15cm2、9cm2、6.25cm2、4cm2、125mm2、100mm2、25mm2或1mm2。所述二维平面可以是指由云台的横向轴线和垂直轴线限定的平面。所述二维平面可以是指由云台的垂直轴线和前轴线限定的平面。所述二维平面可以是指由云台的前轴线和垂直轴线限定的平面。例如，图2可以呈现由云台的横向轴线和垂直轴线限定的平面
例如，云台的高度可以等于约或小于100mm、90mm、80mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm、40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm、5mm或1mm。例如，云台的宽度可以等于约或小于100mm、90mm、80mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm、40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm、5mm或1mm。例如，云台的长度可以等于约或小于100mm、90mm、80mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm、40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm、5mm或1mm。
在一些情形下，云台的尺寸可以小于约100mm乘100mm乘100mm。在一些情形下，云台的尺寸可以小于约80mm乘80mm乘80mm。在一些情形下，云台的尺寸可以小于约60mm乘60mm乘60mm。在一些情形下，云台的尺寸可以小于约50mm乘50mm乘50mm。在一些情形下，云台的尺寸可以小于约40mm乘40mm乘40mm。在一些情形下，云台的尺寸可以小于约30mm乘30mm乘30mm。在一些情形下，云台的尺寸可以小于约20mm乘20mm乘20mm。在一些情形下，云台的尺寸可以小于约10mm乘10mm乘10mm。在一些情形下，云台的尺寸可以小于约60mm乘40mm乘60mm。
在一些情形下，云台的体积可以等于有效载荷体积的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。在一些情形下，云台的体积可以小于有效载荷体积的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。在一些情形下，云台的体积可以是在有效载荷体积的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍之间。在一些情形下，云台的体积可以不大于有效载荷体积的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。有效载荷的体积可以是与云台的体积类似地限定。
在一些情形下，云台的(例如，在二维平面中占用的)面积可以等于有效载荷面积的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。在一些情形下，云台的面积可以小于有效载荷面积的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。在一些情形下，云台的面积可以是在有效载荷面积的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍之间。在一些情形下，云台的面积可以不大于有效载荷面积的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。有效载荷的面积可以是与云台的面积类似地限定(例如有效载荷在由有效载荷的横向轴线和垂直轴线所限定的二维平面中所占的面积等)。
在一些情形下，云台的高度可以等于有效载荷高度的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍或5倍。在一些情形下，云台的高度可以小于有效载荷高度的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍或5倍。在一些情形下，云台的高度可以是在有效载荷高度的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍或5倍之间。在一些情形下，云台的高度可以不大于有效载荷高度的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍或5倍。关于云台的高度相对于有效载荷的高度所引述的限制可以同样适用于云台的宽度或长度。
在一些情形下，云台的重量可以等于有效载荷重量的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍或5倍。在一些情形下，云台的重量可以小于有效载荷重量的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍或5倍。在一些情形下，云台的重量可以是在有效载荷重量的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍或5倍之间。在一些情形下，云台的重量可以不大于有效载荷重量的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍或5倍。云台的重量可以小于相机的重量。
之前所引述的、云台相对于有效载荷的限制可以同样适用于云台可以联接至的支撑结构或外部装置。例如，关于云台的体积、高度和/或重量相对于有效载荷所引述的限制可以同样适用于UAV。例如，云台的高度可以等于UAV高度的约0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.5倍、0.75倍、1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍或5倍。
本披露的云台可以是由支撑结构或外部装置(例如，UAV)来供电(例如，致动)。备选地或结合地，云台可以包括用于对云台供电的自主电源(例如，电池)。在一些情形下，云台可以是手动的。
虽然本文中主要描述了包括三个部件的载体(例如，云台)，但是本披露的载体可以包括一个部件、两个部件、三个部件、四个部件、五个部件、或更多的部件。虽然单个云台部件已经被描述为用于接纳有效载荷或联接至有效载荷，但是可以将一个、两个、三个、四个、五个或更多的云台部件配置成用于接纳有效载荷或联接至有效载荷。虽然被配置成用于接纳有效载荷的云台部件已经被描述为准许有效载荷绕横滚轴线旋转，但是被配置成用于接纳有效载荷的云台部件可以准许有效载荷绕横滚轴线、俯仰轴线或偏航轴线旋转。
例如，云台可以包括两个云台部件，其中第一云台部件准许有效载荷绕俯仰轴线或偏航轴线旋转并且第二云台部件准许有效载荷绕横滚轴线旋转。第二云台部件可以被配置成用于接纳有效载荷或联接至有效载荷，基本上如以上所描述。
例如，云台可以包括五个云台部件。这五个云台部件中的三个云台部件可以被配置成用于准许有效载荷绕横滚轴线、俯仰轴线和偏航轴线旋转。这五个云台部件中的其余两个云台部件可以准许有效载荷绕垂直于或平行于横滚轴线、俯仰轴线和偏航轴线的额外轴线旋转。这五个云台部件中的两个云台部件可以被配置成用于接纳有效载荷或联接至有效载荷。例如，所述云台部件中的一个云台部件可以被配置成直接连接至有效载荷并且准许有效载荷绕横滚轴线进行360度的旋转，而另一个云台部件可以直接连接至有效载荷并且准许有效载荷绕偏航轴线进行360度的旋转。
本披露的云台可以使有效载荷能够绕横滚轴线进行等于或大于90度的旋转。使有效载荷直接联接至准许有效载荷绕横滚轴线旋转的云台部件可以提供使有效载荷绕横滚轴线旋转90度或更多度数的能力。提供绕横滚轴线旋转90度或更多度数的能力可能特别有利于云台在航拍中的应用，其中云台联接至飞行器并且云台所支撑的有效载荷包括用于航拍的相机。提供绕横滚轴线旋转90度或更多度数的能力可以使得能够捕捉垂直取向的图像而不需要对所述图像进行后处理。使有效载荷直接联接至准许有效载荷绕横滚轴线旋转的云台部件可以实现具有极大可配置性的紧凑且低重量的云台。所述紧凑性和低重量可以有利于与UAV相联接以便进行航拍，尤其有利于节省能量并且准许更长的航行时间。
图9展示了根据本发明实施方式的无人飞行器(UAV)900。UAV 900可以包括具有四个旋翼902、904、906和908的推进系统。可以提供任何数量的旋翼(例如，一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个)。无人飞行器的旋翼或其他推进系统可以使无人飞行器能够悬停/维持定位、改变取向和/或改变位置。相对旋翼的轴之间的距离可以是任何适合的长度910。例如，长度910可以小于或等于2m、或小于等于5m。在一些实施方式中，长度910可以在40cm至7m、70cm至2m、或5cm至5m的范围内。本文中对UAV的任何描述都可以应用于可移动物体，例如不同类型的可移动物体，并且反之亦然。
在一些实施方式中，所述可移动物体可以被配置成携带载荷。所述载荷可以包括乘客、货物、装备、仪器等中的一项或多项。所述载荷可以被提供在壳体内。所述壳体可以与可移动物体的壳体分开或者是可移动物体的壳体的一部分。或者，所述载荷可以具备壳体，而可移动物体没有壳体。或者，所述载荷的部分或整个载荷可以未具备壳体。所述载荷可以是相对于可移动物体刚性固定。任选地，所述载荷可以是可相对于可移动物体移动(例如，可相对于可移动物体平移或旋转)。
在一些实施方式中，所述载荷包括如本文中之前所描述的有效载荷。所述有效载荷可以包括成像装置(例如，相机)。
虽然许多实施方式在本文中被描述为将一个成像装置联接至UAV，但应理解的是，可以将任何数量的成像装置联接至UAV，例如一个、两个、三个、四个、五个或更多的成像装置。成像装置可以被配置成用于检测电磁辐射(例如，可见光、红外光和/或紫外光)并基于检测到的电磁辐射生成图像数据。例如，成像装置可以包括响应于光的波长生成电信号的电荷耦合装置(CCD)传感器或互补型金属氧化物半导体(CMOS)传感器。可以处理所得的电信号来产生图像数据。由成像装置生成的图像数据可以包括一张或多张图像，所述一张或多张图像可以是静态图像(例如，照片)、动态图像(例如，视频)、或其合适的组合。所述图像数据可以是多色的(例如，RGB、CMYK、HSV)或单色的(例如，灰度、黑白、棕褐)。
在一些实施方式中，成像装置可以是相机。相机可以是捕捉动态图像数据(例如，视频)的电影或视频摄影机。相机可以是捕捉静态图像(例如，照片)的静态相机。相机可以是双目相机。如本文所使用的双目相机可以是指立体或立体视觉相机。立体相机可以包括两个相机。相机可以是单目相机。虽然本文提供的某些实施方式是在相机的背景下进行描述，但是应理解的是，本披露可以应用于任何适合的成像装置，并且本文中关于相机的任何描述也可以应用于任何适合的成像装置，并且本文中关于相机的任何描述也可以应用于其他类型的成像装置。可以使用相机来生成3D场景(例如，环境、一个或多个物体等等)的2D图像。由相机生成的图像可以表示3D场景到2D图像平面上的投影。因此，2D图像中的各点与场景中的3D空间坐标相对应。
由本文所描述的成像装置获得的图像可以用于与UAV操作相关的多种应用。在一些实施方式中，所述图像用于帮助UAV在环境中导航(例如，自主地、半自主地或手动地)。在一些实施方式中，所述图像用于障碍物检测和避开。在一些实施方式中，可以处理所述图像以评定或确定UAV的状态信息(例如，位置、取向、速度和/或加速度信息)。可以使用(例如，用一个或多个处理器来处理)由一个或多个成像装置获得的一张或多张图像来评定或确定所述状态信息。
所述成像装置可以各自具有视场。成像装置的视场可以是成像装置可检测到的(例如，可见的)环境的范围。视场可以与视角相关，所述视角可以是按照通过成像装置成像的给定场景的角度范围来测量。成像装置的视角可以是小于或大约360°、300°、240°、180°、150°、120°、90°、60°、30°、20°或10°的角度。视场可以通过成像装置与可移动物体的相对方向来描述。例如，视场可以是相对于可移动物体(例如，UAV)垂直地、水平地、向上地、向下地、侧向地以及类似地取向。所述成像装置可以各自具有光轴。成像装置的光轴(也可以被称作“主轴线”)可以是成像装置中沿其具有一定程度的旋转对称性的线。在一些实施方式中，成像装置的光轴穿过成像装置的光学部件(例如，镜头、光传感器)的中心。
载荷可以包括如本文之前所描述的载体。所述载体可以被提供用于有效载荷，并且有效载荷可以经由所述载体而直接地(例如，直接接触可移动物体)或间接地(例如，不接触可移动物体)联接至可移动物体。相反，有效载荷可以安装在可移动物体上而无需载体。有效载荷可以与所述载体一体形成。或者，有效载荷可以是可释放地联接至所述载体。在一些实施方式中，有效载荷可以包括一个或多个有效载荷元件，并且所述有效载荷元件中的一个或多个有效载荷元件可以如上文描述般是可相对于可移动物体和/或载体移动。
所述载体可以与可移动物体一体形成。或者，所述载体可以是可释放地联接至可移动物体。所述载体可以直接地或间接地联接到可移动物体。所述载体可以对有效载荷提供支撑(例如，承载有效载荷的重量的至少一部分)。所述载体可以包括能够使有效载荷稳定和/或对有效载荷的移动进行引导的适当安装结构(例如云台)。在一些实施方式中，所述载体可以适于控制有效载荷相对于可移动物体的状态(例如，位置和/或取向)。例如，所述载体可以被配置成相对于可移动物体移动(例如，关于一个、两个或三个平移度和/或一个、两个或三个旋转度)，使得有效载荷维持其相对于适当参照系的位置和/或取向，而这与可移动物体的移动无关。所述参照系可以是固定的参照系(例如周围环境)。或者，所述参照系可以是移动的参照系(例如，所述可移动物体、有效载荷目标)。
在一些实施方式中，所述可移动物体、载体和有效载荷相对于固定的参照系(例如，周围环境)和/或相对于彼此的移动可以由终端控制。所述终端可以是在远离所述可移动物体、载体和/或有效载荷的位置处的遥控装置。所述终端可以安置在或附着至支撑平台上。或者，所述终端可以是手持式或可穿戴式装置。例如，所述终端可以包括智能电话、平板计算机、膝上计算机、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风、或其适当组合。所述终端可以包括用户接口，例如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或显示器。可以使用任何适合的用户输入来与所述终端进行交互，例如手动输入的命令、语音控制、手势控制或位置控制(例如，通过所述终端的移动、位置或倾斜)。
可以使用所述终端来控制所述可移动物体、载体和/或有效载荷的任何适合状态。例如，可以使用所述终端来控制所述可移动物体、载体和/或有效载荷相对于固定的参照系和/或相对于彼此的位置和/或取向。在一些实施方式中，可以使用所述终端来控制所述可移动物体、载体和/或有效载荷的独立元件，例如载体的致动组件、有效载荷的传感器、或有效载荷的发射体。所述终端可以包括适于与所述可移动物体、载体或有效载荷中的一者或多者通信的无线通信装置。
所述终端可以包括用于观看所述可移动物体、载体和/或有效载荷的信息的适合的显示单元。例如，所述终端可以被配置成显示所述可移动物体、载体和/或有效载荷的关于位置、平移速度、平移加速度、取向、角速度、角加速度、或其任何适合组合的信息。在一些实施方式中，所述终端可以显示有效载荷所提供的信息，例如功能性有效载荷所提供的数据(例如，相机或其他图像捕捉装置所记录的图像)。
任选地，同一终端可以控制可移动物体、载体和/或有效载荷或者可移动物体、载体和/或有效载荷的状态，以及接收和/或显示来自所述可移动物体、载体和/或有效载荷的信息。例如，终端可以控制有效载荷相对于环境的定位，同时显示由有效载荷所捕捉的图像数据、或关于有效载荷位置的信息。或者，不同的终端可以用于不同的功能。例如，第一终端可以控制可移动物体、载体和/或有效载荷的移动或状态，而第二终端可以接收和/或显示来自可移动物体、载体和/或有效载荷的信息。例如，第一终端可以用于控制有效载荷相对于环境的定位，而第二终端显示有效载荷所捕捉的图像数据。可以在可移动物体与既控制可移动物体又接收数据的集成终端之间或者在可移动物体与既控制可移动物体又接收数据的多个终端之间利用多种通信模式。例如，可以在可移动物体与既控制可移动物体又接收来自可移动物体的数据的终端之间形成至少两种不同的通信模式。
图10展示了根据实施方式的、包括载体1002和有效载荷1004的可移动物体1000。虽然可移动物体1000被描绘为飞行器，但是这样的描述并不旨在进行限制，并且如本文先前所描述，可以使用任何合适类型的可移动物体。本领域技术人员将认识到，本文中在飞行器系统的背景下描述的任何实施方式都可以应用于任何适合的可移动物体(例如，UAV)。
在一些情形下，有效载荷1004可以在不需要载体1002的情况下设置在可移动物体1000上。可移动物体1000可以包括推进机构1006、感测系统1008以及通信系统1010。如本文先前所描述，推进机构1006可以包括旋翼、螺旋桨、叶片、发动机、电机、轮子、轮轴、磁体或喷嘴中的一项或多项。所述可移动物体可以具有一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、或四个或更多个推进机构。所述推进机构可以全都是同一类型的。或者，一个或多个推进机构可以是不同类型的推进机构。在一些实施方式中，推进机构1006能够使可移动物体1000能够从表面垂直起飞或者垂直降落在表面上，而不需要可移动物体1000的任何水平移动(例如，不需要在跑道上滑行)。任选地，推进机构1006可以是可操作以准许可移动物体1000以指定的位置和/或取向在空中悬停。
例如，可移动物体1000可以具有多个水平取向的旋翼，所述旋翼可以向所述可移动物体提供升力和/或推力。所述多个水平取向的旋翼可以被致动以向可移动物体1000提供垂直起飞、垂直降落以及悬停的能力。在一些实施方式中，所述水平取向的旋翼中的一个或多个旋翼可以按顺时针方向旋转，而所述水平旋翼中的一个或多个旋翼可以按逆时针方向旋转。例如，顺时针旋翼的数量可以等于逆时针旋翼的数量。所述水平取向的旋翼各自的旋转速度可以独立地变化以便控制每个旋翼产生的升力和/或推力，并且由此调整可移动物体1000(例如，就直至三个平移度以及直至三个旋转度来说)的空间布局、速度和/或加速度。
感测系统1008可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器可以感测可移动物体1000(例如，就直至三个平移度以及直至三个旋转度来说)的空间布局、速度和/或加速度。所述一个或多个传感器可以包括全球定位系统(GPS)传感器、运动传感器、惯性传感器、近距离传感器或图像传感器。可以使用感测系统1008所提供的感测数据来控制可移动物体1000的空间布局、速度和/或取向(例如，如下文所描述，使用适合的处理单元和/或控制模块)。或者，可以使用感测系统908来提供与所述可移动物体的周围环境相关的数据，例如天气条件、对潜在障碍物的接近、地理特征的位置、人造结构的位置等等。
通信系统1010实现了通过无线信号1016与具有通信系统1014的终端1012的通信。通信系统1010、1014可以包括任何数量的、适合用于无线通信的发射器、接收器和/或收发器。所述通信可以是单向通信，使得仅能在一个方向上传输数据。例如，单向通信可能仅涉及可移动物体1000将数据传输给终端1012，或反之亦然。所述数据可以是从通信系统1010的一个或多个发射器传输给通信系统1012的一个或多个接收器，或反之亦然。或者，所述通信可以是双向通信，使得可以在可移动物体1000与终端1012之间在两个方向上传输数据。所述双向通信可以涉及将数据从通信系统1010的一个或多个发射器传输给通信系统1014的一个或多个接收器，并且反之亦然。
在一些实施方式中，终端1012可以向可移动物体1000、载体1002和有效载荷1004中的一者或多者提供控制数据并且从可移动物体1000、载体1002和有效载荷1004中的一者或多者接收信息(例如，可移动物体、载体或有效载荷的位置和/或运动信息；由有效载荷感测到的数据，例如由有效载荷相机捕捉到的图像数据)。在某些情形下，来自终端的控制数据可以包括关于可移动物体、载体和/或有效载荷的相对位置、移动、致动或控制的指令。例如，所述控制数据可以导致对可移动物体的位置和/或取向的修正(例如，通过控制推进机构1006)或者有效载荷相对于可移动物体的移动(例如，通过控制载体1002)。来自终端的控制数据可以导致对有效载荷的控制，例如控制相机或其他图像捕捉装置的操作(例如，拍摄静态或动态照片、放大或缩小、开启或关闭、切换成像模式、改变图像分辨率、变焦、改变景深、改变曝光时间、改变视角或视场)。在某些情形下，来自可移动物体、载体和/或有效载荷的通信可以包括来自(例如，感测系统1008的或有效载荷1004的)一个或多个传感器的信息。所述通信可以包括来自一个或多个不同类型的传感器(例如，GPS传感器、运动传感器、惯性传感器、近距离传感器或图像传感器)的感测到的信息。这样的信息可以与可移动物体、载体和/或有效载荷的定位(例如，位置、取向)、移动或加速度相关。来自有效载荷的这样的信息可以包括有效载荷所捕捉到的数据或所感测到的有效载荷的状态。由终端1012传输的、所提供的控制数据可以被配置成控制可移动物体1000、载体1002或有效载荷1004中的一者或多者的状态。备选地或组合地，载体1002和有效载荷1004还可以各自包括被配置成与终端1012通信的通信模块，使得所述终端可以独立地与可移动物体1000、载体1002以及有效载荷1004中的每一者通信并且对其加以控制。
在一些实施方式中，可移动物体1000可以被配置成不仅与终端1012还与另一远程装置通信、或不是与终端1012而是与另一远程装置通信。终端1012还可以被配置成与另一远程装置以及可移动物体1000通信。例如，可移动物体1000和/或终端1012可以与另一可移动物体、或另一可移动物体的载体或有效载荷通信。当希望时，所述远程装置可以是第二终端或其他计算装置(例如，计算机、膝上计算机、平板计算机、智能电话或其他移动装置)。所述远程装置可以被配置成将数据传输给可移动物体1000、接收来自可移动物体1000的数据、将数据传输给终端1012、和/或接收来自终端1012的数据。任选地，所述远程装置可以连接到互联网或其他电信网络，使得从可移动物体1000和/或终端1012接收到的数据可以上传到网站或服务器。
图11是根据实施方式的用于控制可移动物体的系统1100的框图示意图。系统1100可以与本文所披露的系统、装置以及方法的任何适合的实施方式结合使用。系统1100可以包括感测模块1102、处理单元1104、非暂时性计算机可读介质1106、控制模块1108、以及通信模块1110。
感测模块1102可以利用以不同方式收集与可移动物体相关的信息的不同类型的感测器。不同类型的传感器可以感测不同类型的信号或来自不同源的信号。例如，所述传感器可以包括惯性传感器、GPS传感器、近距离传感器(例如，激光雷达)或视觉/图像传感器(例如，相机)。感测模块1102可以操作性地联接至具有多个处理器的处理单元1104。在某些实施方式中，所述感测模块可以操作性地联接至传输模块1112(例如，Wi-Fi图像传输模块)，所述传输模块被配置成将感测数据直接传输给适合的外部装置或系统。例如，可以使用传输模块1112来将感测模块1102的相机所捕捉到的图像传输给远程终端。
处理单元1104可以具有一个或多个处理器，例如可编程处理器(例如，中央处理器(CPU))。处理单元1104可以操作性地联接至非暂时性计算机可读介质1106。非暂时性计算机可读介质1106可以存储可由处理单元1104执行以进行一个或多个步骤的逻辑、代码和/或程序指令。所述非暂时性计算机可读介质可以包括一个或多个存储器单元(例如，可移动介质或外部存储器，例如SD卡或随机存取存储器(RAM))。在某些实施方式中，可以将来自感测模块1102的数据直接传送至并存储在非暂时性计算机可读介质1106的存储器单元内。非暂时性计算机可读介质1106的存储器单元可以存储可由处理单元1104执行以实现本文所描述方法的任何适合的实施方式的逻辑、代码和/或程序指令。例如，处理单元1104可以被配置成执行指令从而致使处理单元1104的一个或多个处理器分析感测模块所产生的感测数据。所述存储器单元可以存储来自所述感测模块的将由处理单元1104处理的感测数据。在某些实施方式中，可以使用非暂时性计算机可读介质1106的存储器单元来存储处理单元1104所产生的处理结果。
在某些实施方式中，处理单元1104可以操作性地联接至被配置成控制可移动物体的状态的控制模块1108。例如，控制模块1108可以被配置成控制可移动物体的推进机构，以调整可移动物体在六个自由度上的空间布局、速度和/或加速度。备选地或组合地，控制模块1108可以控制载体、有效载荷或感测模块的状态中的一者或多者。
处理单元1104可以操作性地联接至通信模块1110，所述通信模块被配置成传输和/或接收来自一个或多个外部装置(例如，终端、显示装置或其他遥控器)的数据。可以使用任何适合的通信手段，例如有线通信或无线通信，如以下将更详细描述。通信模块1110可以传输和/或接收来自感测模块1102的感测数据、处理单元1104所产生的处理结果、预定控制数据、来自终端或遥控器的用户命令等中的一项或多项。在某些实施方式中，通信模块1110可以被配置成实现自适应通信模式切换，如本文其他地方所描述。
系统1100的部件可以安排成任何适合的配置。例如，系统1100的部件中的一者或多者可以位于所述可移动物体、载体、有效载荷、终端、感测系统上，或者位于与以上部件中的一个或多个部件进行通信的额外外部装置上。此外，尽管图11描绘了单个处理单元1104和单个非暂时性计算机可读介质1106，但本领域技术人员应当理解，这并非旨在限制，并且系统1100可以包括多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质。在某些实施方式中，所述多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质中的一者或多者可以处于不同位置，例如，在可移动物体、载体、有效载荷、终端、感测模块、与以上部件中的一者或多者进行通信的额外外部装置、或它们适合的组合上，使得由系统1100执行的处理和/或存储功能的任何适合的方面可以是发生在上述位置中的一个或多个位置处。
虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员而言显而易见的是这样的实施方式只是以举例方式提供。本领域技术人员在不偏离本发明的情况下现在将会想到许多变体、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用本文所描述的本发明实施方式的多种替代方案。希望以下权利要求限定本发明的范围，并且由此涵盖在这些权利要求以及其等效物的范围内的方法和结构。

Claims (87)

1.一种用于使有效载荷稳定的载体，所述载体包括：
第一载体部件，所述第一载体部件被配置成准许所述有效载荷绕俯仰轴线旋转；
第二载体部件，所述第二载体部件由所述第一载体部件支撑并且被配置成准许所述有效载荷绕偏航轴线旋转；以及
第三载体部件，所述第三载体部件由所述第二载体部件支撑、被配置成准许所述有效载荷绕横滚轴线旋转并且连接至所述有效载荷；
其中，所述第二载体部件包括c形轭件，所述c形轭件包括中间部分以及从所述中间部分的两端延伸出的侧部，所述第三载体部件连接至所述中间部分，所述第一载体部件连接至所述侧部。
2.如权利要求1所述的载体，其中，所述有效载荷是传感器。
3.如权利要求1所述的载体，其中，所述有效载荷是相机。
4.如权利要求3所述的载体，其中，所述横滚轴线与所述相机的镜头的光轴共轴对齐。
5.如权利要求3所述的载体，其中，所述相机以水平取向来捕捉图像。
6.如权利要求3所述的载体，其中，所述相机以垂直取向来捕捉图像。
7.如权利要求3所述的载体，其中，所述相机以水平取向与垂直取向之间的角度来捕捉图像。
8.如权利要求3所述的载体，其中，所述相机与被配置成用于感测所述相机的取向的一个或多个传感器通信。
9.如权利要求8所述的载体，其中，所述一个或多个传感器将所述相机的取向传输给成像处理装置，所述成像处理装置接收来自所述相机的图像并且基于从所述一个或多个传感器传输的所述相机的取向来选择所述图像的取向。
10.如权利要求1所述的载体，其中，所述第三载体部件直接安装至所述有效载荷。
11.如权利要求1所述的载体，其中，所述第一载体部件直接安装至载运工具。
12.如权利要求11所述的载体，其中，所述载体准许在所述载运工具移动时使所述有效载荷稳定。
13.如权利要求11所述的载体，其中，所述载运工具是无人飞行器。
14.如权利要求11所述的载体，其中，所述第一载体部件是通过减震系统来安装至所述载运工具。
15.如权利要求14所述的载体，其中，所述第二载体部件是通过减震系统来安装至所述载运工具。
16.如权利要求14所述的载体，其中，所述减震系统被配置成将所述载体与所述载运工具震动隔离。
17.如权利要求14所述的载体，其中，所述减震系统包括多个弹性体。
18.如权利要求11所述的载体，其中，所述c形轭件包括一个或多个终止端，并且其中，所述c形轭件通过与所述c形轭件的所述一个或多个终止端相对应的一个或多个轴来连接至所述载运工具。
19.如权利要求18所述的载体，其中，所述第二载体部件是通过减震系统来安装至所述载运工具。
20.如权利要求18所述的载体，其中，所述轴连接至减震系统。
21.如权利要求1所述的载体，其中，所述第一载体部件包括第一电机，所述第一电机被配置成用于实现所述有效载荷绕所述俯仰轴线的旋转。
22.如权利要求1所述的载体，其中，所述第二载体部件通过电机来提供装配在所述载体中的所述有效载荷绕偏航轴线的旋转。
23.如权利要求1所述的载体，其中，所述第三载体部件通过电机来提供装配在所述载体中的所述有效载荷绕横滚轴线的旋转。
24.如权利要求1所述的载体，其中，所述第一载体部件包括匹配特征，所述匹配特征被配置成连接至设置于所述第二载体部件上的互补性匹配特征，以便形成所述第一载体部件与所述第二载体部件之间的连接。
25.如权利要求1所述的载体，其中，当所述有效载荷连接至所述第三载体部件时，所述有效载荷位于所述第一载体部件下方。
26.如权利要求1所述的载体，其中，所述载体的最大尺寸为60mm乘40mm乘60mm。
27.如权利要求1所述的载体，其中，所述载体的宽度、长度或高度等于或小于100mm。
28.如权利要求1所述的载体，其中，所述载体的宽度、长度或高度等于或小于60mm。
29.如权利要求1所述的载体，其中，所述载体的体积小于150cm3。
30.如权利要求1所述的载体，其中，所述载体包括一个或多个电机。
31.如权利要求30所述的载体，其中，所述一个或多个电机被配置成响应于移动而致动，由此使所述有效载荷稳定。
32.如权利要求31所述的载体，其中，所述移动是使用安装在所述有效载荷中或安装在所述第三载体部件上的惯性测量单元来感测。
33.如权利要求32所述的载体，其中，所述移动进一步是使用一个或多个位置传感器来感测，其中所述位置传感器各自被配置成用于感测对应电机的旋转角度。
34.如权利要求31所述的载体，其中，所述一个或多个电机被配置成响应于不希望的移动而致动并且不会响应于有意的移动而致动。
35.如权利要求1所述的载体，其中，所述第三载体部件被配置成使用快速释放机构来与所述有效载荷解除连接。
36.如权利要求35所述的载体，其中，所述快速释放机构被配置成以单一运动来将所述第三载体部件与所述有效载荷分开。
37.如权利要求36所述的载体，其中，所述单一运动包括按下按键。
38.如权利要求1所述的载体，其中，所述第三载体部件被配置成使用单一运动来连接至所述有效载荷。
39.如权利要求1所述的载体，其中，所述有效载荷被配置成机械地锁定到所述第三载体部件中。
40.如权利要求39所述的载体，其中，所述有效载荷被配置成通过旋转来机械地锁定到所述第三载体部件中。
41.如权利要求39所述的载体，其中，所述有效载荷被配置成使用卡扣机构来机械地锁定到所述第三载体部件中。
42.如权利要求39所述的载体，其中，所述有效载荷被配置成使用滑扣机构来机械地锁定到所述第三载体部件中。
43.如权利要求39所述的载体，其中，所述有效载荷被配置成使用卡子来机械地锁定到所述第三载体部件中。
44.一种用于使有效载荷稳定的系统，所述系统包括：
无人飞行器；以及
如权利要求1所述的载体。
45.一种使装配在载体中的有效载荷稳定的方法，所述方法包括：
提供所述载体的第一载体部件，所述第一载体部件被配置成准许所述有效载荷绕俯仰轴线旋转；
使用所述第一载体部件来支撑所述载体的第二载体部件，其中所述第二载体部件被配置成准许所述有效载荷绕偏航轴线旋转；以及
使用所述第二载体部件来支撑第三载体部件，其中所述第三载体部件被配置成准许所述有效载荷绕横滚轴线旋转并且连接至所述有效载荷；
其中，所述第二载体部件包括c形轭件，所述c形轭件包括中间部分以及从所述中间部分的两端延伸出的侧部，所述第三载体部件被配置成连接至所述中间部分，所述第一载体部件连接至所述侧部。
46.如权利要求45所述的方法，其中，所述有效载荷是传感器。
47.如权利要求45所述的方法，其中，所述有效载荷是相机。
48.如权利要求47所述的方法，其中，所述横滚轴线与所述相机的镜头的光轴共轴对齐。
49.如权利要求47所述的方法，其中，所述相机以水平取向来捕捉图像。
50.如权利要求47所述的方法，其中，所述相机以垂直取向来捕捉图像。
51.如权利要求47所述的方法，其中，所述相机以水平取向与垂直取向之间的角度来捕捉图像。
52.如权利要求47所述的方法，其中，所述相机与被配置成用于感测所述相机的取向的一个或多个传感器通信。
53.如权利要求52所述的方法，其中，所述一个或多个传感器将所述相机的取向传输给成像处理装置，所述成像处理装置接收来自所述相机的图像并且基于从所述一个或多个传感器传输的所述相机的取向来选择所述图像的取向。
54.如权利要求45所述的方法，其中，所述第三载体部件直接安装至所述有效载荷。
55.如权利要求45所述的方法，其中，所述第一载体部件直接安装至载运工具。
56.如权利要求55所述的方法，其中，所述载体准许在所述载运工具移动时使所述有效载荷稳定。
57.如权利要求55所述的方法，其中，所述载运工具是无人飞行器。
58.如权利要求55所述的方法，其中，所述第一载体部件是通过减震系统来安装至所述载运工具。
59.如权利要求58所述的方法，其中，所述第二载体部件是通过减震系统来安装至所述载运工具。
60.如权利要求58所述的方法，其中，所述减震系统被配置成将所述载体与所述载运工具震动隔离。
61.如权利要求58所述的方法，其中，所述减震系统包括多个弹性体。
62.如权利要求55所述的方法，其中，所述c形轭件包括一个或多个终止端，并且其中，所述c形轭件通过与所述c形轭件的所述一个或多个终止端相对应的一个或多个轴来连接至所述载运工具。
63.如权利要求62所述的方法，其中，所述第二载体部件是通过减震系统来安装至所述载运工具。
64.如权利要求62所述的方法，其中，所述轴连接至减震系统。
65.如权利要求45所述的方法，其中，所述第一载体部件包括第一电机，所述第一电机被配置成用于实现所述有效载荷绕所述俯仰轴线的旋转。
66.如权利要求45所述的方法，其中，所述第二载体部件通过电机来提供装配在所述载体中的所述有效载荷绕偏航轴线的旋转。
67.如权利要求45所述的方法，其中，所述第三载体部件通过电机来提供装配在所述载体中的所述有效载荷绕横滚轴线的旋转。
68.如权利要求45所述的方法，其中，所述第一载体部件包括匹配特征，所述匹配特征被配置成连接至设置于所述第二载体部件上的互补性匹配特征，以便形成所述第一载体部件与所述第二载体部件之间的连接。
69.如权利要求45所述的方法，其中，当所述有效载荷连接至所述第三载体部件时，所述有效载荷位于所述第一载体部件下方。
70.如权利要求45所述的方法，其中，所述载体的最大尺寸为60mm乘40mm乘60mm。
71.如权利要求45所述的方法，其中，所述载体的宽度、长度或高度等于或小于100mm。
72.如权利要求45所述的方法，其中，所述载体的宽度、长度或高度等于或小于60mm。
73.如权利要求45所述的方法，其中，所述载体的体积小于150cm3。
74.如权利要求45所述的方法，其中，所述载体包括一个或多个电机。
75.如权利要求74所述的方法，其中，所述一个或多个电机被配置成响应于移动而致动，由此使所述有效载荷稳定。
76.如权利要求75所述的方法，其中，所述移动是使用安装在所述有效载荷中或安装在所述第三载体部件上的惯性测量单元来感测。
77.如权利要求75或76所述的方法，其中，所述移动进一步是使用一个或多个位置传感器来感测，其中所述位置传感器各自被配置成用于感测对应电机的旋转角度。
78.如权利要求75所述的方法，其中，所述一个或多个电机被配置成响应于不希望的移动而致动并且不会响应于有意的移动而致动。
79.如权利要求45所述的方法，其中，所述第三载体部件被配置成使用快速释放机构来与所述有效载荷解除连接。
80.如权利要求79所述的方法，其中，所述快速释放机构被配置成以单一运动来将所述第三载体部件与所述有效载荷分开。
81.如权利要求80所述的方法，其中，所述单一运动包括按下按键。
82.如权利要求45所述的方法，其中，所述第三载体部件被配置成使用单一运动来连接至所述有效载荷。
83.如权利要求45所述的方法，其中，所述有效载荷被配置成机械地锁定到所述第三载体部件中。
84.如权利要求83所述的方法，其中，所述有效载荷被配置成通过旋转来机械地锁定到所述第三载体部件中。
85.如权利要求83所述的方法，其中，所述有效载荷被配置成使用卡扣机构来机械地锁定到所述第三载体部件中。
86.如权利要求83所述的方法，其中，所述有效载荷被配置成使用滑扣机构来机械地锁定到所述第三载体部件中。
87.如权利要求83所述的方法，其中，所述有效载荷被配置成使用卡子来机械地锁定到所述第三载体部件中。
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