CN108253271B - 手持云台重心调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄像技术领域，公开了一种手持云台重心调整方法。可以快速地将手持云台调整为电机力矩最小的云台平衡状态。本方法包括以下步骤：手持云台在实现平衡后，将平衡状态下的电机力矩信息发送给移动终端；移动终端显示收到的电机力矩信息；根据移动终端显示的电机力矩信息，调整手持云台的配重部件，以改变该手持云台的重心位置；至少一次重复执行以上步骤，使得移动终端显示的电机力矩信息的绝对值变小。

Description

手持云台重心调整方法

技术领域

本发明涉及摄像技术领域，特别涉及手持云台技术。

背景技术

随着数码产品的性能不断丰富，诸如智能手机等便携式的数码产品开始广泛的用于摄像和拍照。一般用户使用手持智能手机的方式进行拍摄，但手容易抖动，导致影像模糊，特别是拍夜景时，需要较长的曝光时间，稍有抖动就会导致影像模糊。如果是在行驶中的交通工具上，例如汽车、火车上，抖动的问题尤为严重。

为了解决抖动的问题，工程师们开发了手持云台，通过陀螺仪、加速度传感器等检测抖动的方向和幅度，通过控制电路驱动电机对抖动进行补偿。

然而，本发明的发明人发现，虽然手持云台在重心有一定偏移的情况下，也可以根据陀螺仪输出的信息自动驱动相应的电机调整手持云台的姿态，使手持云台始终处于平衡状态。但这种平衡状态是以电机较大的力矩输出为代价的，电机在此状态下会产生较多热量，同时持续消耗电力。因此有必要将重心调整到几乎无偏移的状态。此外，即然将来的手持云台上增加了配重块等重心调节部件，但因手持云台上自动平衡系统的存在，仅凭肉眼很难知道重心向哪个方向调整，要调整多少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手持云台重心调整方法，可以快速地将手持云台调整为电机力矩最小的云台平衡状态。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种手持云台重心调整方法，包括以下步骤：

手持云台在实现平衡后，将平衡状态下的电机力矩信息发送给移动终端；

移动终端显示收到的电机力矩信息；

根据移动终端显示的电机力矩信息，调整手持云台的配重部件，以改变该手持云台的重心位置；

至少一次重复执行以上步骤，使得移动终端显示的电机力矩信息的绝对值变小。

在另一个优选例中，手持云台包括三个电机，分别用于在三个相互正交轴的方向上调整手持云台的平稳，电机力矩信息包括三个电机中与平台水平相关的两个电机的力矩信息。

在另一个优选例中，手持云台还包括：

惯性测量单元，用于测量和输出手持云台的三轴姿态角和加速度；

控制电路，用于根据陀螺仪输出信息控制三个电机的力矩，以达到平衡状态。

在另一个优选例中，“移动终端显示收到的电机力矩信息”的步骤中，移动终端根据与平台水平相关的两个电机的力矩信息，以水平气泡仪的方式显示力矩的大小和方向。

在另一个优选例中，在“将平衡状态下的电机力矩信息发送给移动终端”的步骤之前，还包括以下步骤：

手持云台与移动终端建立无线连接。

在另一个优选例中，手持云台包括可转动手柄机构、基座、位置调节机构、连接杆和配重器；其中，

可转动手柄机构通过转动轴连接于基座下方，基座相对于可转动手柄机构是可转动的；

位置调节机构被设置在基座上表面，用于固定拍摄装置并调节该拍摄状置与基座的相对位置；

配重器被设置在可转动手柄机构下方并通过连接杆与基座相连接。

在另一个优选例中，位置调节机构包括支撑面、调节旋钮和装置固定机构，支撑面上设有导轨，装置固定机构被装配在导轨上并被布置在支撑面上，调节旋钮与装置固定机构连接并能够在水平方向调节装置固定机构沿导轨移动，拍摄装置被固定在装置固定机构上。

在另一个优选例中，调整手持云台的配重部件的步骤包括以下子步骤：

通过调节旋钮在水平方向调节装置固定机构的位置，以改变该手持云台的重心位置。

在另一个优选例中，配重器包括秤砣、配重壳体和布置在配重壳体内部的秤砣调节机构；

秤砣调节机构包括调节杆以及布置在调节杆两端的调节旋钮和调节块，秤砣被固定在调节块上，秤砣被布置在配重壳体的外部，调节旋钮从配重壳体的开口处延伸出一部分；

秤砣为叠加的多块圆盘状磁块。

在另一个优选例中，调整手持云台的配重部件的步骤包括以下子步骤：

通过旋动调节旋钮改变调节块和秤砣的高度从而改变配重器的重心；

通过增减秤砣上的圆盘状磁块数目从而改变配重器的重心。

本发明实施方式与现有技术相比，至少具有以下区别和效果：

将手持云台将平衡状态下的电机力矩发送给移动终端显示，根据显示信息调整手持云台的配重部件，可以快速地将手持云台调整为电机力矩最小的云台平衡状态，避免电机长时间输出较大力矩而导致的电机过热和能耗过高。

进一步地，水平仪气泡的方式可以形象而直观地显示电机力矩的大小和方向。

可以理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施方式和例子)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式中的手持云台的结构示意图；

图2是本发明的第一实施方式中的手持云台的立体图；

图3是本发明的一个实施例中的可转动手柄机构200的结构示意图；

图4和图5是本发明的一个实施例中的转动轴机构的头部的不同方向的结构示意图；

图6是本发明的一个实施例中的转动轴机构的结构示意图；

图7是本发明的一个实施例中的水平电机与轴固定机构的装配的爆炸图；

图8为本发明的一个实施例中的基座的结构示意图；

图9为如图8所示的实施例中的电机支架1121与俯仰电机115的装配图；

图9A是如图8所示的实施例中的转动机构113的结构示意图；

图10是如图8所示的实施例中的转动机构113与可转动手柄200以及俯仰电机115的装配示意图；

图11是本发明的一个实施例中的位置调节机构300的结构示意图；

图12是如图11所示的实施例中的固定台315的结构示意图；

图13为如图11所示的实施例中的卡接件318被装配到装置抵持板316的示意图；

图14为如图1所示的连接机构400的结构示意图；

图15为本发明的一个实施例中的转动轴机构413的爆炸图；

图16是本发明一个实施例中手持云台收纳状态的示意图；

图17是本发明的一个实施例中的配重器500的爆炸图；

图18是本发明一个实施例中配重器内秤砣调节机构和秤砣的装配关系示意图；

图19是本发明第一实施方式中一种手持云台重心调整方法的流程示意图。

下面是本发明附图中涉及的主要附图标记：

100 基座

200 可转动手柄机构(简称“手柄”)

300 位置调节机构

400 连接机构

500 配重器

201 手柄壳体

211 转动轴

212 头部

213 开口

214 压片

2120 头部限定的腔体

2121～2124 头部的壁面

215 横滚电机

216 传动小齿轮

217 孔

218 固定加强件

219 柱状轴承

221 垫片

222 电机罩

223 水平电机

224 轴固定结构

2241 轴套

2242 紧固螺柱

2243 螺母

111 支撑面

112 云台壳体

1121 电机支架

11211 连接孔

11212 置物框

11213 扩展支架

113 转动机构

1131 第一传动齿环

1132 第二传动齿环

1133 1134 齿轮支撑架

1135 扩展壁

1136 轴孔

114 电源系统

115 俯仰电机

311 旋钮槽

312 轨道

313 固定挡片

314 长度可读区

315 固定台

3151 底座

3152 连接凸块

3153 固定孔

3154 斜凸台

316 装置抵持板

318 卡接件

3181 钩部

3182 支撑部

319 弹簧连接件

3191 连接杆

3192 弹簧

321 卡槽

322 旋钮

411 连接杆

4111 第二连接杆

4112 第一连接杆

402 上连接片

401 中间连接片

403 下连接片

412 稳定件

413 转动轴机构

4131 可接组件

41311 弹性件

41312 带凹陷部的圈状件

41313 带凸起部的圈状件

511 秤砣

5121 承载壳体

5122 包覆壳体

51221 上固定槽

51222 下固定板

51223 轨道

5131 调节旋钮

5132 调节杆

5133 调节块

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种手持云台重心调整方法。图19是该手持云台重心调整方法的流程示意图。该手持云台重心调整方法包括以下步骤：

在步骤191中，手持云台与移动终端建立无线连接。移动终端可以是智能手机，平板电脑，笔记本电脑等。手持云台中包括：惯性测量单元，用于测量和输出手持云台的三轴姿态角和加速度；控制电路，用于根据陀螺仪输出信息控制三个电机的力矩，以达到平衡状态。

在一个优选例中，可以以蓝牙的方式连接手持云台和移动终端。在另一个实施方式中，可以以WIFI的方式连接手持云台和移动终端。在另一个实施方式中，手持云台和移动终端都连接到移动通信网络(如4G网络)，通过移动互联网连接手持云台和移动终端。在另一个实施方式中，也可以以有线的方式连接手持云台和移动终端。

此后进入步骤192，手持云台在实现平衡后，将平衡状态下的电机力矩信息发送给移动终端。本发明实施方式中所称的手持云台的平衡包括云台在水平方向的平衡，即，在平衡状态下，手持云台应当是水平的。水平仪气泡的方式可以形象而直观地显示电机力矩的大小和方向。具体地说：手持云台包括三个电机，分别用于在三个相互正交轴的方向上调整手持云台的平稳，电机力矩信息包括三个电机中与平台水平相关的两个电机的力矩信息。

此后进入步骤193，移动终端显示收到的电机力矩信息。移动终端根据与平台水平相关的两个电机的力矩信息，以水平气泡仪的方式显示力矩的大小和方向。

此后进入步骤194，判断移动终端所显示的电机力矩大小是否符合要求。一般而言，如果水平气泡仪的气泡在两个垂直方向上都位于中间部位(即两个方向上电机力矩的绝对值都小于预定的门限)，则说明符合要求。如果符合要求，则结束重心调整，如果不符合要求，则进入步骤195。

在步骤195中，根据移动终端显示的电机力矩信息，调整手持云台的配重部件，以改变该手持云台的重心位置。此后回到步骤192。可以根据水平气泡仪上气泡的位置来确定配重调整的方向和大小。

一般来说，上述各步骤要至少一次重复执行，每一次重复执行都尽量使得移动终端显示的电机力矩信息的绝对值变小。

将手持云台将平衡状态下的电机力矩发送给移动终端显示，根据显示信息调整手持云台的配重部件，可以快速地将手持云台调整为电机力矩最小的云台平衡状态，避免电机长时间输出较大力矩而导致的电机过热和能耗过高。

本申请实施方式中所称的手持云台可以有各种各样的实现方式，只要这个手持云台能够调整重心，能够将姿态信息发送给移动终端即可。下面将具体介绍一种优选的手持云台的实施例，在这个实施例中，上述步骤195可以通过以下几种方式调整手持云台的重心位置：

通过调节旋钮322(参考图11)在水平方向调节固定手机的装置固定机构(由318、316和315等组成)的位置，以改变该手持云台的重心位置。

通过旋动调节旋钮(5131)改变调节块(5133)和秤砣(511)的高度从而改变配重器(500)的重心，参考图2、图17和图18。

通过增减秤砣(511)上的圆盘状磁块数目从而改变配重器的重心，参考图2、图17和图18。

下面先说明优选的手持云台的实施例中手持云台的整体结构，再分别说明各个组件。

整体结构

图1～2是本发明的第一实施方式中的手持云台的结构示意图。如图1～2所示，

该手持云台包括基座100、可转动手柄机构200、位置调节机构300、连接机构400以及配重器500；其中，

可转动手柄机构200包括手柄壳体201以及部分插入手柄壳体201的转动轴211(如图3所示)，并且可转动手柄机构200位于基座100下方并通过转动轴211轴支撑基座100；如图8所示，基座100包括支撑面111、云台壳体112以及布置在云台壳体112内部的电路系统；位置调节机构300被布置在支撑面111上，用于固定拍摄装置并调节拍摄装置与支撑面111的相对位置；配重器500被设置在可转动手柄机构200下方并通过连接机构400与基座100相连接，配重器500用于调节基座100的重心。

配重器500设置在可转动手柄机构200的下方，并通过连接机构400与所述基座100相连接，可以大大降低整个手持云台的重心，使得手持云台更为稳定，并且通过能够配重器和位置调节机构，可以进一步地微调整个手持云台的重心，减少自动平衡电机伺服系统在平衡状态下的力矩和功耗。

下面将参照附图，进一步说明本发明的手持云台的各组成部件。各组成部件以离开手的距离由近到远依次说明，先说明可转动手柄机构200的细节，再说明基座100的细节，再说明位置调节机构300的细节，再说明连接机构400的细节，再说明配重器500的细节。重要的子部件的细节会放在其所属的主要部件的说明中。

可转动手柄机构200

图3是本发明的一个实施例中的可转动手柄机构200的结构示意图。如图3所示，可转动手柄机构200包括手柄壳体201以及布置在手柄壳体201内的电机和部分插入手柄壳体201的转动轴机构，如图2所示，可转动手柄机构200被装设在基座100下方，通过转动轴机构与基座100连接。下面进一步说明可转动手柄机构的各组成部件。

如图3所示，转动轴机构包括：转动轴212、压片214、具有腔体的头部211以及布置在腔体内的横滚电机215以及套接在横滚电机215的输出轴上的传动小齿轮216。转动轴212被部分插入并固定在手柄壳体201内部，头部211具有中空的腔体以容纳横滚电机215，并且头部211还具有装配孔217，装配孔217贯通中空的腔体，可以用于进一步的紧固装配。

图4和图5是本发明的一个实施例中的转动轴机构的头部的结构示意图。具体地说，头部211被设在转动轴212的一端。头部211大约为一长方形体，具有两对大致平行的壁面2121和2123，以及壁面2122和壁面2124，壁面2121～2124限定出用于放置横滚电机的头部腔体，该头部腔体大约为圆柱形体。其中，壁面2121～2124均具有预设厚度，壁面2121和壁面2123设有对称的圆形通孔，即两个圆形通孔的轴线重合，该圆形通孔用于进行进一步的装配。压片214被设在与其中一对平行壁面垂直的壁面上，在本实施例中，压片214被嵌入进壁面2122，该壁面2122具有与压片214形状一致的开口用于放置压片214，为了固定压片214，可以将压片214贴合在该开口处并用固定螺丝固定在壁面2122上，压片214相当于装卸横滚电机215的进出口。

图6是本发明的一个实施例中的转动轴机构的结构示意图。图6除了包括如图3～5所示的转动轴机构的部件之外，进一步地，转动轴机构还包括用于将手柄壳体201和转动轴机构连接起来的连接件，和连接在转动轴上且布置在手柄壳体内部的电机系统220。具体地说，该连接件包括固定加强件218和柱状轴承219，其中柱状轴承219套接在转动轴211上，固定加强件218被分别卡接在该柱状轴承219的两端，固定加强件218用于确定和固定柱状轴承219的位置。柱状轴承219具有多层规则凸起，手柄壳体201设有与该凸起形状一致的多层凹槽，因此手柄壳体通过多层凹槽与柱状轴承的凸起相卡接，从而将部分转动轴机构封装在手柄壳体201内部。

如图6所示，电机系统220包括电机罩222、水平电机223和轴固定机构224。电机罩222用于连接转动轴211和水平电机223，进而将水平电机223产生的机械能输送到转动轴211机构，因此水平电机223的尾部被部分套接在电机罩222内。具体地说，电机罩222约为阶梯圆筒形件，具有内径为D1的小圆筒和内径为D2的大圆筒并且小圆筒和大圆筒同轴，该小圆筒与大圆筒可以整体成型；其中，水平电机223的尾部被套接进大圆筒并且可以是过盈配合，转动轴211被套接至小圆筒并且小圆筒的上表面与柱状轴承219之间还设有垫片221，用于减少转动轴211与水平电机223之间的振动。水平电机223被布置在转动轴211的底部以控制基座100在水平方向的转动。

图7是本发明的一个实施例中的水平电机与轴固定机构的装配的爆炸图。如图7所示，轴固定机构包括：轴套2241、紧固螺柱2242和螺母2243；其中紧固螺柱2242的第一部分呈圆台状并且不具有螺纹区，用于套接在轴套2241中，紧固螺柱2242的第二部分为具有螺纹的螺柱，用于与螺母2243相连接。水平电机223的轴通过套接在紧固螺柱2242的第一部分与轴套2241相连，并通过螺母2243将水平电机223的轴包覆住，从而防止水平电机223的轴受到损坏。

基座100

如图1所示的手持云台的整体结构，基座100位于可转动手柄机构200(简称“手柄”)的上方，手柄用于支撑基座100并且手柄能够绕基座100旋转>360度的角度。该基座100用于支撑拍摄装置，并且通过云台的在水平、左右、前后方向的角度改变拍摄装置的拍摄角度。

图8为本发明的一个实施例中的基座的结构示意图。该基座100包括支撑面111，云台壳体112和装设在云台壳体112内的转动机构113、俯仰电机115和电源系统114。如图所示，转动机构113和电源系统114被固定在支撑面111上并朝向云台壳体112，云台壳体112还设有圆柱形腔体，可以用来包覆可转动手柄机构200的头部212以及放置在头部212的横滚电机215，俯仰电机115与转动机构113相互配合，能够控制支撑面111在俯仰方向上的转动角度，具体的配合关系在下文中阐述。

俯仰电机115通过电机支架1121被固定在云台壳体112的内部。图9A为如图8所示的实施例中的电机支架1121与俯仰电机115的装配图。如图9所示，电机支架1121包括连接孔11211，置物框11212以及扩展支架11213。固定条(例如螺钉或螺丝)穿过连接孔与云台壳体内表面的插孔相咬合以固定电机支架。置物框呈圆柱形且体积略大于俯仰电机115，俯仰电机115被放置在置物框11212内。在一个优选例中，连接孔11211的轴线与置物框11212的轴线被设计成相互垂直。

转动机构113包括传动齿环组，齿轮固定件以及俯仰电机连接件。图9A是如图8所示的实施例中的转动机构113的结构示意图。具体地说，传动齿环组包括轴线相互垂直布置的第一传动齿环1131和第二传动齿环1132。俯仰电机115的轴上还套接有传动小齿轮，可以与第一传动齿环1131相互啮合，并且俯仰电机115的轴线与第一传动齿环1131的轴线在安装时是相互平行的，通过该传动小齿轮与齿环1131的啮合，改变了力的传递方向。

进一步地，第一传动齿环1131被固定放置在齿轮固定件上，如图9A所示，齿轮固定件包括齿轮支撑架1133和1134、和扩展架1135，其中，扩展架1135是大约呈长方形的框架，该框架的四个壁面上均设有轴孔1136，轴孔1136用来通过连接可旋转的轴以轴接到头部212，具体地说，可旋转的轴可以通过轴孔1136抵持住头部212的四个壁面2121～2124中的一部分区域，齿轮支撑架1133设有槽以装配第一传动齿环1131，齿轮支撑架1134同样设有槽以装配第二传动齿环1132，并且齿轮支撑架1133和1134各自的基面相互垂直。第一传动齿环1131和第二传动齿环1132被固定在齿轮固定件上，并可以与齿轮固定件一起旋转。其中，第二传动齿环1132的端面与第一传动齿环1131的端面也被布置成相互垂直。

图10为如图8所示的实施例中的转动机构113与可转动手柄机构200以及俯仰电机115的装配示意图。

转动机构113通过可旋转的轴抵持住头部212，从而与可转动手柄机构200相互固定，并且，头部212的腔体内放置的横滚电机215通过传动小齿轮与第二传动齿环1132相互啮合，以使得齿轮固定件能够绕头部212在扩展架1135限定的空间内旋转；另外，转动机构113通过第一传动齿环1131与俯仰电机215的轴上的传动小齿轮啮合，从而俯仰电机215能够将力传输到转动机构113。进一步地，可以使用螺钉或者固定轴穿过连接孔11211将电机支架1121固定在支撑面111上。

在一个优选例中，第一传动齿环1131为扇形并且其圆心角可以是135度，第二传动齿环1132也为扇形并且其圆心角可以是45度。在其它实施例中，第一传动齿环1131的圆心角可以是120至150度之间的一个值，第二传动齿环1132的圆心角可以是30至60度之间的一个值。这样做的优点在于，使得基座100在俯仰和横滚两个方向上只能有限地运动。在其它的实例中，第一、第二传动齿环也可以是完整的齿轮，或其他角度的扇形齿环。

上述转动机构、三个电机以及其它相关结构组成的三轴平衡装配结构可以通过三个电机在三个相互垂直的方向上有效地进行角度的调整，以便实现三轴平衡。水平方向可以以任意角度旋转，在其它两个方向可以根据需要设置扇形传动齿环的角度，从而将可旋转的角度控制在一定的范围之内，减少云台上手机等设备的跌落风险。

如图8所示的实施例中的电源系统114可以包括：隔片组以及由隔片限定的电源放置空间，电源承载面和压件。隔片组至少包括按键隔片、电源头部隔片和电源尾部隔片。电源头部隔片和电源尾部隔片被平行放置并限定出电源的放置空间，压件的厚度大于隔片组任一一块隔片并且被布置在按键隔片和电源头部隔片之间，用于减少外部施加给电源头部隔片的集中应力。按键组包括主按键以及辅助按键。主按键和辅助按键用于导通电源系统从而将电能提供给转动机构的小电机，并且主按键被设计成能够被装配到按键隔片上，当施加外力按压主按键时，主按键推动按键隔片挤压压件，由于按键隔片的厚度远小于压件，因此压件能够消纳施加在压件自身的集中应力，接着压件挤压电源头部隔片，通过电源尾部隔片对电源的抵持作用，使得电源头部隔片接通电源从而接通电源系统的电路。进一步地，为了将电源系统封装在云台壳体内部，则使用电源承载面包覆电源系统。具体地说，电源承载面与基座的支撑面平行设置，通过卡扣与云台壳体相扣合并与云台壳体成为可拆卸的一体结构，电源系统放置在电源承载面上。辅助按键用于帮助主按键导通电源系统并且被设置在与主按键同一侧。

如图8所示，支撑面111可以用于支撑拍摄装置，能够与云台壳体112卡合并与云台壳体112构成外观上的整体，即基座。支撑面111的形状为具有流线型的长方形表面。具体地说，支撑面111朝向云台壳体112的一面用于与电机支架1121、电源系统114相互固定，固定方式可以采用螺钉连接或者键槽卡合。

基座中还设置有电路系统，电路系统包括惯性测量单元(Inertial measurementunit，简称“IMU”)和控制电路。IMU用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度。陀螺仪及加速度计是IMU的主要元件。控制电路根据IMU的输出，向三个电机(水平电机，横滚电机，俯仰电机)发送控制电信号，使得三个电机输出相应的电矩，将基座保持在水平平衡，姿态稳定的状态。当握位手柄壳体的手有晃动时，控制电路根据IMU的输出，向三个电机发送控制电信号，相应地补偿手的晃动。控制电路依据的三轴平衡算法在现有技术已有多种实现方式，这里就不进行详细说明了。

位置调节机构300

支撑面111上设有用于固定拍摄装置的位置调节机构300。图11是本发明的一个实施例中的位置调节机构300的结构示意图。

具体的说，位置调节结构300包括固定台315、装置抵持板316和旋钮322，为了将位置调节机构300固定在支撑面111上，支撑面111的尾部设有旋钮槽311、固定挡片313和轨道312。如图11所示，支撑面111具有约为长方形的外表面，旋钮槽311被设在支撑面的尾部用于装配旋钮322，旋钮槽是沿支撑面外表面垂直凸出的带有长方形腔体的槽，并且被设在支撑面尾部的中心并关于支撑面的长对称轴对称；轨道312有两根，分别被设在靠近旋钮槽的位置并且关于旋钮槽对称，用于装配固定台315并且限定固定台315的移动轨迹，如图11所示，轨道312之间还设有关于旋钮槽对称的相互平行的固定挡片313，该固定挡片313垂直于支撑面111向上凸起，用于进一步与固定台315装配，因此固定台315的底板也设有与固定挡片313形状一致的槽。在一优选例中，固定挡片313可以设有防脱板，该防脱板能够被卡接入固定台315底板的槽并勾住固定台315的底板，防止固定台315从支撑面111上脱落。

进一步地，固定挡片315之间的支撑面的区域上还设有长度可读区314，用于读取装置固定结构的位置并根据位置进一步调节基座的平衡。

因此，固定台315通过轨道312和固定挡片313能够被固定在支撑面111上。

进一步地，图12是如图11所示的实施例中的固定台315的结构示意图。固定台315包括底座3151、固定孔3153、连接凸块3152和斜凸台3154，其中，底座大约呈长方形体并且中部具有关于底座短轴对称的斜凸台3154，该斜凸台3154垂直于底座上表面向上延伸并且斜凸台3154表面与底座3151的上表面不平行，进一步地，该斜凸台3154的下方具有与支撑面111上的固定挡片313相配合的槽，用于构成装置抵持板的移动轨道；固定孔3153分别设置在底座的两端并关于底座短轴对称，固定孔3153用于连接底座3151和装置抵持板316，具体地说，固定孔为垂直于底座上表面向上延伸的孔件；连接凸块3152呈长方形体并且中心设有螺孔，用于和旋钮322以及支撑面尾部的旋钮槽311相互配合。

如图11所示，装置抵持板316垂直于支撑面111被装配到固定台315上，用于抵持拍摄装置，例如手机等。装置抵持板316为长方形板，其下端的两侧设有轴孔，用于与底座3151的固定孔3153相配合装配以固定装置抵持板316和固定台315的相对位置。进一步地，装置抵持板316的上部还连接有卡接件318，卡接件318包括支撑部3182和设置在支撑部3182中间的钩部3181。卡接件318用于卡住拍摄装置使其抵持在固定台315上，并依靠装置抵持板316进一步抵持住拍摄装置。

图13为如图11所示的实施例中的卡接件318被装配到装置抵持板316的示意图。卡接件318通过弹簧连接件319与装置抵持板316连接，其中，弹簧连接件被分别内置在装置抵持板的长边侧，在一个实施例中，弹簧连接件包括连接杆和弹簧，连接杆可以连接在卡接件的两侧，因此能够通过控制卡接件的移动距离将拍摄装置抵在固定台的底座的上表面。

如图13所示，使用时，通过拉伸卡接件318的支撑部3182将拍摄装置的一侧卡在钩部3181，同时弹簧连接件319发生弹性变形，然后松开卡接件318使得拍摄被卡在固定台315的斜凸台3154的上表面，并且拍摄装置可以抵靠在装置抵持板上，同时，由于斜凸台3154表面与底座上表面不平行，更加有助于将拍摄装置抵在固定台上和抵靠在装置抵持板。

进一步地，如图11所示，支撑面111的外表面还设有卡槽321，该卡槽321与卡接件318的钩部3181具有相匹配的形状，使得钩部3181能与该卡槽321相合。在这种情况下，当需要收纳时，通过转动装置抵持板316沿固定件与连接件之间的装配轴转动，从而将装置抵持板316收纳在支撑面111上，并通过将钩部3181卡合在卡槽321内固定装置抵持板316。因此，在收纳状态时，装置抵持板316被翻折成平行于支撑面111，并且卡接件318被卡在卡槽321内；在使用时，即将拍摄装置固定在固定台315上时，装置抵持板316可以被翻折成与支撑面111成预设角度(如90度左右)，并且拍摄装置被抵持在装置抵持板316并且被卡在卡接件318与固定台315之间。

进一步地，如图11所示，支撑面111包括旋钮322，该旋钮322包括帽子和卡合在帽子内部的旋杆。帽子约为阶梯圆筒形件，具有同轴的上下两个圆筒，下圆筒的外表面设有沿轴向的均匀齿，便于旋动旋钮，并且帽子设有中心腔体。旋杆包括卡接部和螺纹部，卡接部用于装配到帽子的中心腔体，螺纹部用于与旋钮槽的内螺纹以及连接凸块的中部圆柱形腔体的内螺纹进行螺纹连接。使用时，通过拧动帽子带动旋杆转动，借助螺纹连接使得旋杆推动固定台沿着支撑面111的轨道312移动，从而改变拍摄装置相对于支撑面111的位置，进一步调节基座100的平衡。

如图11所示的实施例，使用时，当固定拍摄装置到位置调节机构300后，装置抵持板316可绕转轴朝向支撑面111或背离支撑面111旋转，从而改变拍摄装置的视角，并且配合固定台315将拍摄装置紧固在支撑面315上。

进一步地，为了保持基座的平衡，通过转动旋钮322进而控制固定台315在支撑面111上的前后位置，从而改变基座100的重心。

本发明的手持云台的位置调解机构具有以下优点：

在使用状态时可以牢牢地卡住拍摄装置；在收纳状态时可以卡住支撑面上的卡槽，不会因为意外的外力而使装置抵持板被展开。

通过调节旋钮可以对拍摄装置的前后位置进行调整，从而使整个手持云台的重心得到调整，能够以更小的电机力矩实现手持云台的三轴平衡。

连接机构400

如图1所示，在基座100的尾部还设有连接机构400，连接机构400用于连接配重器500和基座100。在一个优选例中，连接机构400呈弧形并且使得配重器500位于可转动手柄机构200的正下方。

图14为如图1所示的连接机构400的结构示意图。如图14所示，连接机构400包括两个连接杆411以及连接两个连接杆411的稳定件412，连接杆411的上下两端分别设有用于与基座100以及配重器500连接的装配机构。每根连接杆411并排设置并通过稳定件412连接，稳定件412被设在两个连接杆411之间，增加了连接机构的刚度，使之不易折断。

进一步地，连接机构400还包括转动轴机构413。转动轴机构413主要实现连接杆411相对于稳定件412转动，以使连接机构400折叠或展开。转动轴机构413有多种实现方式，一个优选的实施例如图15所示。

图15为本发明的一个实施例中的转动轴机构413的爆炸图。如图15所示，该转动轴机构413将连接杆411分割成第一连接杆4111和第二连接杆4112，使得连接杆4111和4112能够通过转动轴机构413发生相对旋转。

如图15所示，连接杆411包括第一连接杆4111和第二连接杆4112，第一连接杆4111一端设有中间连接片401，第二连接杆4112的一端设上、下两个连接片402、403。上连接片402、中间连接片401和下连接片403可以通过一个旋转轴404依次轴接在一起。轴接的方式有多种，例如可以使用螺钉来实现轴接，也可能使用铆钉或其他方式来实现轴接。转动轴机构413包括卡位组件4131，并且如图所示，卡位组件4131分别设置在上连接片402和中间连接片401之间，和中间连接片401和下连接片403之间。

具体地说，卡位组件4131包括两个圈状件和一个弹性件；该弹性件利用弹性使两个圈状件的一面相互紧密匹配；对于两个圈状件相匹配的两个面，一个面包括多个凸起部，另一个面包括多个凹陷部，凹陷部和凸起部形状相匹配；对于两个圈状件不相匹配的两个面，一个面固定连接到中间连接片，另一个面固定连接到上连接片402或下连接片403。卡位组件4131的各部件均设有中心孔，可以与上、中、下连接片按照装配顺序通过转轴或螺钉紧固在一起。

在一个优选例中，圈状件41312具有四个凹陷部并且采用耐磨加强件，凹陷部呈扇形凹槽，圈状件41313具有三个凸起部并且采用耐磨加强件，为了与凹陷部相匹配，凸起部呈扇形凸起。

弹性件41311可以采用波形垫圈或者是弹性橡胶圈，在一个优选例中，弹性件为波形垫圈，并且被直接装配在中间连接片401的两侧，在另一实施例中，波形垫圈还可以被装配在上连接片402与圈状件41313之间，和下连接片403与圈状件41313之间。

在一个优选例中，第二连接杆4112是由两个对接卡合的半片组合而成，其中一个半片的一端设有上连接片402，另一个半片的一端设有下连接片403。进一步地，旋转轴404为螺丝和螺母组合而成，通过螺丝和螺母的紧固和波形垫圈41311的弹性使得圈状件41312和41313相互紧密匹配。

进一步地，旋转轴404的两端还设有两个装饰片，用于装饰转动轴机构的装配关系。在本实施例中，上连接片402和下连接片403在第二连接杆4112的两个半片对接组合后形成一个腔体，用于将卡位组件4131和中间连接片401容纳在内。

在一个优选例中，卡位组件4131中由一个圈状件41313，一个圈状件41312和一个弹性件41311组成。

上述折叠部件可以实现两个连接杆旋转到某个角度时可以处于稳定状态，只有当外力大到一定程度时才会重新处于可旋转状态。而且可以有多个的可以处于稳定状态的角度。

按照如图15所示的实施例中的装配关系完成转动轴机构413的装配后，凸起部配合凹陷部用于定位第二连接杆4111的转动停留位置，使得第二连接杆4111可以绕旋转轴朝基座100转动。凸起部和凹陷部的个数分别根据手持云台的整体尺寸进行计算，使得第二连接杆4111可以被折叠至抵靠在基座的位置，而且在该位置第二连接杆4111处于稳定状态，不会轻易被较小的外力所旋转。

折叠状态

当不使用手持云台时，手持云台可以折叠成如图16所示的结构。图16是本发明一个优选例中手持云台收纳状态的示意图。在收纳状态下，第二连接杆4111能够绕旋转机构折叠至基座100的前端，并且能够转动手柄201直到靠在云台100的后端并且将手柄201收纳在两根折叠后的连接杆411限定的空间内，装置抵持板316能够通过转轴转向基座100并被卡合在基座100上。

具体地说，将装置抵持板316沿着转轴向支撑面111的方向旋转，并且将钩部扣入支撑面111的卡槽321，因此，在未使用该手持装置时，能够使用折叠杆将其收纳，缩小其占用空间便于携带。

连接杆可折叠，折叠后在基座的底部形成一个空腔，以容纳收拢到基座底部的手柄，从而使得基座底部的可以收纳为一个很小的空间。

装置抵持板在收纳状态下可以翻转到基座的上表面，并与该表面近似平行，并通过弹性部件卡接在基座上，可以使得基座的上方可以收纳为一个很小的空间，且因为被卡接，所以收纳状态下的装置抵持板处于稳定状态，不易因外部的力被意外地展开。

连接杆分为上下两部分，中间以旋转机构连接，该旋转机构在收纳的角度有卡位功能，使得收纳状态下被折叠的连接杆和手柄处于稳定状态，不易因外部的力被意外地展开。

配重器500

如图1所示，配重器500被设在可转动手柄机构200的下方，并且通过连接杆机构400与基座100连接，在基座100上装配好拍摄装置后，通过调节自身的重心进而调节手持云台的整体结构的重心，保证手持云台在使用时的平衡，获的较佳的摄影体验。

图17是本发明的一个实施例中的配重器500的爆炸图。图18是本发明一个实施例中配重器内秤砣调节机构和秤砣的装配关系示意图。如图17和18所示，配重器包括秤砣511、配重壳体以及布置在配重壳体内部的秤砣调节机构。秤砣调节机构包括：调节旋钮5131、调节杆5132和调节块5133。调节旋钮5131可以为调节齿轮，并通过开口从配重壳体的表面延伸出一部分，调节杆5132被连接在调节旋钮的中心并向下延伸，调节杆可以是非全螺纹螺柱(即，包括无螺纹区和螺纹区)，无螺纹区(螺杆)被卡接至调节旋钮的中心，螺纹区提供调节块的移动距离。秤砣为叠加的多块圆盘状磁块，可以通过增加或减少磁块的数量改变秤砣的重量，而且，秤砣511的底面中心设有轴，能够与调节块5133的轴孔相轴连，从而将秤砣511固定在调节块5133上。

进一步地，配重壳体包括承载壳体5122和包覆壳体5121。承载壳体具有深度很小的凹槽。承载壳体大约呈长方形，具有长对称轴和短对称轴，轨道51223被设在承载壳体的长对称轴处并不完全横穿承载壳体，用作秤砣与调节块的连接通道以及秤砣的移动通道；进一步地，承载壳体的凹槽内设有固定结构，该固定结构用于固定秤砣调节机构，包括上固定槽51221和下固定板51222。上固定槽51221被设在轨道的上端并与轨道上端具有一定距离，并且上固定槽51221垂直于承载壳体的内表面并向上延伸；下固定板51222被设在轨道51223的下端并与轨道51223下端具有一定距离，并且下固定板51222垂直于承载壳体的内表面并向上延伸。上固定槽51221具有卡口，装配时，调节旋钮被放置在上固定槽的上面，调节杆的无螺纹区与卡口相配合，调节块与调节杆相装配后被固定在下固定板上，从而将秤砣调节机构固定在配重壳体内部，将秤砣置于配重壳体外部。

进一步地，包覆壳体5121具有深度很大的凹槽，可以用来包覆秤砣调节机构。具体地，包覆壳体能够被卡合到承载壳体并与承载壳体形成外观上的整体。进一步地，承载壳体的四个边角处还设有螺孔，包覆壳体的内部凹槽内对应于承载壳体的螺孔位置设有轴孔，因此在装配时，可以使用螺钉穿过螺孔直到与轴孔的内螺纹相啮合，从而更加紧固承载壳体和包覆壳体。

进一步地，配重壳体内还设有标识片，用于显示调节块的移动位置；包覆壳体的外表面对应于轨道的位置设有同样形状的刻度条，与标识片相配合显示秤砣的上升位置，以便进行基座的平衡调节。

进一步地，承载壳体的上侧关于长对称轴还分别对称设置有接口，用于卡接下折叠杆的连接凸块，从而将配重器固定在连接机构的下端，用来与电机系统相配合维持基座的平衡。

通过旋转调节旋钮可以方便地微调整个配置器的重心。

因为秤砣为叠加的多块圆盘状磁块，所以可以根据需要方便增加或减少磁块的数目，从而可以方便地改变整个配重器的重量，进行方便地调整配重器所在的手持云台整体的重心。

需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种手持云台重心调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

手持云台在实现平衡后，将平衡状态下的电机力矩信息发送给移动终端；

所述移动终端显示收到的电机力矩信息；

根据所述移动终端显示的电机力矩信息，调整所述手持云台的配重部件，以改变该手持云台的重心位置；

至少一次重复执行以上步骤，使得所述移动终端显示的电机力矩信息的绝对值变小。

2.根据权利要求1所述的手持云台重心调整方法，其特征在于，所述手持云台包括三个电机，分别用于在三个相互正交轴的方向上调整所述手持云台的平稳，所述电机力矩信息包括所述三个电机中与平台水平相关的两个电机的力矩信息。

3.根据权利要求2所述的手持云台重心调整方法，其特征在于，所述手持云台还包括：

惯性测量单元，用于测量和输出所述手持云台的三轴姿态角和加速度；

控制电路，用于根据陀螺仪输出信息控制所述三个电机的力矩，以达到平衡状态。

4.根据权利要求3所述的手持云台重心调整方法，其特征在于，所述"所述移动终端显示收到的电机力矩信息"的步骤中，移动终端根据与平台水平相关的两个电机的力矩信息，以水平气泡仪的方式显示力矩的大小和方向。

5.根据权利要求1所述的手持云台重心调整方法，其特征在于，在所述"将平衡状态下的电机力矩信息发送给移动终端"的步骤之前，还包括以下步骤：

所述手持云台与所述移动终端建立无线连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的手持云台重心调整方法，其特征在于，所述手持云台包括可转动手柄机构、基座、位置调节机构、连接杆和配重器；其中，

所述可转动手柄机构通过转动轴连接于所述基座下方，所述基座相对于所述可转动手柄机构是可转动的；

所述位置调节机构被设置在所述基座上表面，用于固定拍摄装置并调节该拍摄状置与所述基座的相对位置；

所述配重器被设置在所述可转动手柄机构下方并通过所述连接杆与所述基座相连接。

7.根据权利要求6所述的手持云台重心调整方法，其特征在于，所述位置调节机构包括支撑面、调节旋钮和装置固定机构，所述支撑面上设有导轨，所述装置固定机构被装配在所述导轨上并被布置在所述支撑面上，所述调节旋钮与所述装置固定机构连接并能够在水平方向调节所述装置固定机构沿所述导轨移动，所述拍摄装置被固定在所述装置固定机构上。

8.根据权利要求7所述的手持云台重心调整方法，其特征在于，所述调整所述手持云台的配重部件的步骤包括以下子步骤：

通过所述调节旋钮在水平方向调节所述装置固定机构的位置，以改变该手持云台的重心位置。

9.根据权利要求7所述的手持云台重心调整方法，其特征在于，所述配重器包括秤砣、配重壳体和布置在配重壳体内部的秤砣调节机构；

所述秤砣调节机构包括调节杆以及布置在所述调节杆两端的调节旋钮和调节块，所述秤砣被固定在所述调节块上，所述秤砣被布置在所述配重壳体的外部，所述调节旋钮从所述配重壳体的开口处延伸出一部分；

所述秤砣为叠加的多块圆盘状磁块。

10.根据权利要求9所述的手持云台重心调整方法，其特征在于，所述调整所述手持云台的配重部件的步骤包括以下子步骤：

通过旋动所述调节旋钮改变所述调节块和所述秤砣的高度从而改变所述配重器的重心；

通过增减所述秤砣上的圆盘状磁块数目从而改变所述配重器的重心。