CN108521777A - 云台的控制方法、云台以及无人飞行器 - Google Patents

云台的控制方法、云台以及无人飞行器 Download PDF

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Abstract

一种云台(100)的控制方法、云台(100)以及无人飞行器，方法包括：确定云台(100)以最短路径从当前姿态运动到预期姿态的过程中是否存在机械限位(301)；当确定存在机械限位时，控制云台(100)按照目标运动方向从当前姿态运动到预期姿态，其中，所述目标运动方向为与云台(100)以最短路径从当前姿态运动到预期姿态的运动方向相背离的方向(302)。可以优化云台(100)的控制策略。

Description

云台的控制方法、云台以及无人飞行器
技术领域
本发明实施例涉及控制技术领域，尤其涉及一种云台的控制方法、云台以及无人飞行器。
背景技术
云台是为有效负载增稳的设备，例如，有效负载可以是拍摄设备。云台为拍摄设备增稳，可以使架设在云台上的拍摄设备拍摄出流畅且稳定的画面。
目前，在通常情况下，云台在偏航方向、俯仰方向和横滚方向中的一个或者多个方向设置了相应的机械限位，使得云台在该方向不能实现无限制的转动。按照目前云台的控制策略，云台会以最短路径从当前姿态向预期姿态运动，然而，在这个过程中可能存在机械限位，导致云台会被卡在限位姿态，造成不友好的用户体验。
发明内容
本发明实施例提供一种云台的控制方法、云台以及无人飞行器，以克服云台在运动过程中存在机械限位的问题。
本发明实施例的第一方面是提供一种云台的控制方法，包括：
确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位；
当确定存在机械限位时，控制云台按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动，其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向。
本发明实施例的第二方面是提供一种云台，包括：存储器和处理器，
所述存储器，用于存储程序代码；
所述处理器，调用所述程序代码，当所述程序代码被执行时，用于：
确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位；
当确定存在机械限位时，控制云台按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动，其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向。
本发明实施例的第三方面是提供一种无人飞行器，包括第二方面所述的云台。
本实施例提供的云台的控制方法、云台以及无人飞行器，通过确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位，当确定存在机械限位时，控制云台按照与最小路径相反的运动方向从当前姿态运动向预期姿态运动，保证云台不会被卡在限位姿态，优化了云台的控制策略。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的云台的实物结构图；
图2为本发明实施例提供的云台在运动的过程中可能被机械限位的示意图；
图3为本发明实施例提供的云台的控制方法的流程图；
图4为本发明另一实施例提供的云台的控制方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位的示意图；
图6为本发明另一实施例提供的确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位的示意图；
图7为本发明另一实施例提供的确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位的示意图；
图8为本发明另一实施例提供的确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位的示意图；
图9为本发明实施例提供的云台的结构图。
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地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
云台是用于对架设在云台上的有效负载增稳的装置，其中，有效负载可以为拍摄设备，同时，云台还可以调节有效负载的作业方向，例如，云台可以拍摄设备的拍摄方向。本发明实施例中的云台可以为手持云台，或者可以为配置在可移动平台上的云台，所述可移动平台可以为无人飞行器、无人车等。另外，本发明实施例中的云台可以为两轴云台或者多轴云台，这里选用三轴云台来进行示意性说明，如图1为本发明实施例提供的云台的结构示意图。该云台具体可以是手持云台。如图1所示，云台100包括俯仰轴电机101、横滚轴电机102、偏航轴电机103、云台基座104、偏航轴轴臂105、拍摄设备固定机构106、俯仰轴轴臂107、横滚轴轴臂108，拍摄设备固定机构106可以设置在俯仰轴轴臂107，用于固定拍摄设备109。其中，俯仰轴电机101用于驱动拍摄设109在俯仰方向上转动，横滚轴电机102用于驱动拍摄设备109在偏航方向上转动，偏航轴电机103用于驱动拍摄设备109在偏航方向上转动，拍摄设备固定机构106内包括惯性测量元件(Inertial Measurement Unit，简称IMU)，IMU用于检测拍摄设备109的姿态，其中，所述拍摄设备109的姿态即为云台的姿态，即拍摄设备29的偏航姿态为云台的偏航姿态，拍摄设备109的俯仰姿态为云台的俯仰姿态，拍摄设备109的横滚姿态为云台的横滚姿态。
目前，在某些情况中，云台在偏航方向、俯仰方向和横滚方向中的一个或者方向设置了相应的机械限位，使得云台在该方向不能实现无限制的转动。这里以偏航方向来进行示意性说明，为了方便说明，这里与拍摄设备在偏航方向的转动表示云台在偏航方向上的转动。如图2中的a图所示，拍摄设备201在初始时刻处于参考偏航姿态202，其中参考偏航姿态202为偏航轴电机的关节角为0时拍摄设备201所处的偏航姿态，即拍摄设备201在偏航方向上回中时所处的偏航姿态，偏航姿态可以以偏航姿态角来表示。如图2中b图所示，若拍摄设备按照如图所示的顺时针方向在偏航方向上运动时，即云台按照如图b所示的顺时针方向在偏航方向上运动时，当拍摄设备转动到限位姿态203时，云台会存在机械限位，即云台按照顺时针在偏航方向运动时到达限位角度，云台不能继续按照顺时针方向转动。若在当前时刻，拍摄设备201处于姿态204，云台接收到用户的控制姿态控制指令指示云台到达预期姿态205时，按照目前云台的控制策略，云台会选择最短路径从当前姿态204运动到预期姿态205，即云台在偏航方向上会按照如图b所示的顺时针方向运动至预期姿态205，然而，云台在当前姿态204运动到预期姿态205的过程中会存在限位，导致云台会被限制在限位姿态203无法到达预期姿态205。
同理，如图2中c图所示，若拍摄设备按照如图所示的逆时针方向在偏航方向上运动时，即云台按照如图所示的逆时针方向在偏航方向上运动时，当拍摄设备转动到限位姿态206时，即云台按照逆时针在偏航方向运动时到达限位角度，云台存在机械限位，云台不能继续按照逆时针方向转动。若在当前时刻，拍摄设备201处于姿态207，云台接收到用户的姿态控制指令指示云台到达预期姿态208时，按照目前云台的控制策略，云台会选择最短路径从当前姿态207向预期姿态208运动，即云台在偏航方向上会按照如图所示的逆时针方向向预期姿态208运动，然而，云台在当前姿态207向预期姿态208运动的过程中会存在限位，导致云台会被限制在限位姿态207无法到达预期姿态208。综上可知，云台在从当前姿态向预期姿态运动的过程中，可能会存在机械限位，云台无法到达预期姿态，这样会造成用户的困惑，无法达到到达预期的控制效果。
本发明实施例提供一种云台的控制方法。图3为本发明实施例提供的方法的流程图。如图1所示，本实施例中的方法，可以包括：
步骤S301、确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位。
具体地，本实施例方法的执行主体可以是云台，进一步地，所述执行主体可以是云台的处理器。如图4所示，当云台401需要从当前姿态402向预期姿态403运动时，云台的处理器可以确定在云台以最小路径404从当前姿态402运动到预期姿态403的过程中是否存在机械限位。在这个过程中，当存在机械限位时，云台会被卡在限位姿态，云台无法以最短路径从当前姿态402向预期姿态403运动。
步骤S102、当确定存在机械限位时，控制云台按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动，其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向。
当处理器确定云台以最小路径404从当前姿态402向预期姿态403运动的过程中存在机械限位，云台不能按照现有技术中的控制策略来控制云台按照最小路径404指示的运动方向控制云台从当前姿态402向预期姿403态趋近，为了避开机械限位，处理器会控制云台按照目标运动方向405从当前姿态402向预期姿态403运动，其中，所述目标运动方向405为与云台以最短路径404从当前姿态402向预期姿态403运动的运动方向相背离的方向，即所述目标运动方向405为与最短路径404指示的运动方向相背离的运动方向。
在某些实施例中，当确定不存在机械限位时，控制云台按照以最短路径从当前的姿态向预期姿态。具体地，当处理器确定云台以最小路径404从当前姿态402运动到预期姿态403的过程中不存在机械限位，处理器控制云台以最小路径404从当前姿态402运动到预期姿态403。这样，当前姿态402运动到预期姿态403的过程中存在机械限位时，云台可以按照目标运动方向从当前姿态402向预期姿态403运动，可以保证云台不会被卡在限位姿态上，当从前姿态402向预期姿态403运动的过程中不存在机械限位时，云台可以以最短路径从当前姿态402向预期姿态403运动，可以保证云台的控制效率。通过这种技术方案，丰富了云台的控制策略，保证云台姿态控制的准确性和高效性。
本实施例提供的云台的控制方法，通过确定云台以最短路径从当前姿态运动到预期姿态的过程中是否存在机械限位，当确定存在机械限位时，控制云台按照与最小路径相反的运动方向从当前姿态运动向预期姿态运动，保证云台不会被卡在限位姿态，优化了云台的控制策略。
在某些实施例中，所述确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位；所述当确定存在机械限位时，控制云台按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动，其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向包括：当确定存在机械限位时，控制按照目标偏航运动方向从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动，其中，所述目标偏航运动方向为与云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的运动方向相背离的方向。
具体地，针对云台在偏航方向上的运动而言，云台在确定了预期偏航姿态之后，可以判断在以最小路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位，当确定存在机械限位时，控制云台按照目标偏航运动方向从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动，其中，所述目标偏航运动方向为与云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的运动方向相背离的方向。当确定不存在机械限位时，控制云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动。其中，所述最短路径可以为最短偏航路径。
下面将详细介绍确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位的具体实现方式。其中可以通过如下几种可行方式来确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位：
一种可行的方式：确定云台以最短路径从当偏航前姿态运动到预期偏航姿态时云台相对于参考偏航姿态转动的角度；根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
具体地，云台处于当前偏航姿态501时，可以确定云台在偏航方向上相对于偏航参考姿态502转动的角度503。云台在确定了预期偏航姿态之后，可以确定云台以最小路径从当前偏航姿态501运动到预期偏航姿态504时转动的角度505，根据转动的角度503和转动的角度505可以确定云台以最短路径从当前偏航姿态运动到预期偏航姿态时云台相对于参考偏航姿态转动的角度α。进一步地，可以根据转动的角度α和偏航限位角度之间的关系判断云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。其中，如前所述偏航参考姿态云台的偏航轴电机的关节角为0时对应的偏航姿态，即云台在偏航方向上回中时对应的偏航姿态。所述偏航限位角度可以为云台在偏航方向上相对于参考偏航姿态能够转动的最大角度。在实际应用中，转动的角度503可以由偏航轴电机的关节角来确定，转动的角度505可以根据当前偏航姿态501和预期偏航姿态504之间的偏航姿态差来确定，具体地，可以根据当前偏航姿态对应的偏航姿态角和预期偏航姿态对应的偏航姿态角之间的姿态角差值来确定。
进一步地，所述根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：当所述转动的角度α大于云台的偏航限位角度时，云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中存在机械限位，即云台从当前姿态运动到预期姿态时，云台相对于偏航参考姿态转动的角度大于偏航限位角度，则确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中存在机械限位。当所述转动的角度α小于云台的偏航限位角度时，则确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中不存在机械限位。
另一种可行的方式，确定云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角与云台在预期偏航姿态下的偏航姿态角之间的角度差值；根据所述差值确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
具体地，如图6所示，当云台处于当前偏航姿态601时，可以确定云台的偏航轴电机的关节角度602，其中，关节角度602可以反映云台是按照哪个方向从参考偏航姿态603运动到当前偏航姿态601。当云台从参考偏航姿态603运动到当前姿态601时，如果继续转动，就会到达限位姿态604。当预期姿态对应的姿态角位于如图所示的偏航姿态角范围605时，云台以最小路径从当前偏航姿态601向预期姿态运动的过程中会存在机械限位，其中，偏航姿态角范围605为当前偏航姿态601和偏航过渡姿态606之间的偏航姿态角范围，所述偏航过渡姿态606是根据当前偏航姿态601确定的，即安装在云台上的拍摄设备处于偏航过渡姿态606时的拍摄方向与处于当前偏航姿态601时的拍摄方向相反。接下来可以确定云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角与云台预期偏航姿态下的偏航姿态角之间的角度差值，根据所述差值即可以确定预期姿态对应的偏航姿态角是否位于如图所示的偏航姿态角范围605，当根据所述差值即可以确定预期姿态对应的姿态角位于如图所示的偏航姿态角范围605，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
进一步地，云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角所述处于第一偏航关节角范围内时，当所述角度差值满足第一预设偏航角度要求时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态运动到预期偏航姿态的过程中是否存在机械限位；云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角所述处于第二偏航关节角范围内时，当所述角度差值满足第二预设偏航角度要求时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态运动到预期偏航姿态的过程中是否存在机械限位。
具体地，如图7所示，云台在偏航方向从顺时针方向从参考姿态701运动到限位姿态702会被机械限位，经过分析可知，当云台按照顺时针运动的过程中，当云台的当前偏航姿态处于参考偏航姿态701和限位过渡姿态703之间时，云台可以以最小路径到达任何预期姿态，不会存在机械限位，其中，所述限位过渡姿态703是根据限位姿态702确定的，即安装在云台上的拍摄设备处于限位姿态702时的拍摄方向与处于限位过渡姿态703时的拍摄方向相反。为了进行示意性说明，设定云台当前偏航姿态为如图所示的704时，由分析可知，当云台的当前偏航姿态704处于限位过渡姿态703和限位姿态702之间时，即云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角所述处于第一偏航关节角范围内时，并且当预期偏航姿态处于限位姿态702和偏航过渡姿态705之间时，云台以最小路径运动向预期姿态运动的过程中会存在机械限位，其中，所述偏航过渡姿态705是根据当前偏航姿态704确定的，即安装在云台上的拍摄设备处于偏航过渡姿态705时的拍摄方向与处于当前偏航姿态704时的拍摄方向相反。确定当前偏航姿态704下的偏航轴驱动电机的关节角与云台在预期偏航姿态下的偏航姿态角之间的角度差值，当所述差值可以指示预期偏航姿态位于限位姿态702和偏航过渡姿态705之间时，云台以最小路径运动向预期姿态运动的过程中会存在机械限位，下面来将详细解释判断过程：
为了说明方便，云台按照顺时针运动时，云台偏航轴电机的关节角为正，假设云台的偏航限位角度为340度，参考姿态偏航姿态对应的偏航姿态角为0，按照顺时针方向，偏航姿态角为正只至偏航姿态角为180度，按照逆时针方向，偏航姿态角为为负只至偏航姿态角为-180度，即偏航姿态角为180度时的偏航姿态与偏航姿态角为-180度时的偏航姿态相同。按照顺时针方向，限位姿态对应的偏航姿态角为-20度。当云台的当前偏航姿态处于限位过渡姿态703和限位姿态702之间时，即云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角所述处于第一偏航关节角范围内时，即处于160度和340度之间时，当确定预期偏航姿态处于限位姿态702和偏航过渡姿态705之间时，云台以最小路径运动向预期姿态运动的过程中会存在机械限位。假设云台在当前偏航姿态时偏航轴电机的关节角为210度，则当前偏航轴驱动电机的关节角与云台在预期偏航姿态下的偏航姿态角之间的角度差值位于第一偏航阈值角度和第二偏航阈值角度之间时，即可以确定预期偏航姿态处于限位姿态702和偏航过渡姿态705之间，此时云台以最小路径运动向预期姿态运动的过程中会存在机械限位。其中，第一偏航阈值角度为云台在限位姿态下的偏航姿态角与云台在当前偏航轴驱动电机的关节角之间的角度差值，即-20-210＝-230度，第二偏航阈值角度为云台在偏航过度姿态下的偏航姿态角与云台在当前偏航轴驱动电机的关节角之间的角度差值，即30-210＝-180度。同理地，如图8所示，云台在偏航方向从逆时针方向从参考姿态801运动到限位姿态802会被机械限位，经过分析可知，当云台按照逆时针运动的过程中，当云台的当前偏航姿态处于参考偏航姿态801和限位过渡姿态803之间时，云台可以以最小路径到达任何预期姿态，不会存在机械限位，其中，所述限位姿态是根据限位姿态802确定的，即安装在云台上的拍摄设备处于限位姿态802时的拍摄方向与处于限位过渡姿态803时的拍摄方向相反。为了进行示意性说明，设定云台当前偏航姿态为如图所示的804时，由分析可知，当云台的当前偏航姿态804处于限位过渡姿态803和限位姿态802之间时，即云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角所述处于第二偏航关节角范围内时，并且当预期偏航姿态处于限位姿态802和偏航过渡姿态805之间时，云台以最小路径运动向预期姿态运动的过程中会存在机械限位，其中，所述偏航过渡姿态805是根据当前偏航姿态804确定的，即安装在云台上的拍摄设备处于偏航过渡姿态805时的拍摄方向与处于当前偏航姿态804时的拍摄方向相反。确定当前偏航姿态804下的偏航轴驱动电机的关节角与云台在预期偏航姿态下的偏航姿态角之间的角度差值，当所述差值可以指示预期姿态位于限位姿态802和偏航过渡姿态805之间，云台以最小路径运动向预期姿态运动的过程中会存在机械限位，下面来将详细解释判断过程：
为了说明方便，云台按照顺时针运动时，云台偏航轴电机的关节角为正，假设云台的偏航限位角度为340度，参考姿态偏航姿态对应的偏航姿态角为0，按照逆时针方向，偏航姿态角为负只至偏航姿态角为-180度，按照逆时针方向，偏航姿态角为为负只至偏航姿态角为-180度，即偏航姿态角为180度时的偏航姿态与偏航姿态角为-180度时的偏航姿态相同。按照逆时针方向，限位姿态对应的偏航姿态角为20度。当云台的当前偏航姿态处于限位过渡姿态803和限位姿态802之间时，即云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角所述处于第一偏航关节角范围内时，即处于-160度和-340度之间时，可以确定当预期偏航姿态处于限位姿态802和偏航过渡姿态805之间时，即可以确定预期偏航姿态处于限位姿态802和偏航过渡姿态805之间，此时云台以最小路径运动向预期姿态运动的过程中会存在机械限位。假设云台在当前偏航姿态时偏航轴电机的关节角为-210度，则当前偏航轴驱动电机的关节角与云台在预期偏航姿态下的偏航姿态角之间的角度差值位于第三偏航阈值角度和第四偏航阈值角度之间时，云台以最小路径运动向预期姿态运动的过程中会存在机械限位。其中，第三偏航阈值角度为云台在限位姿态下的偏航姿态角与云台在当前偏航轴驱动电机的关节角之间的角度差值，即20-(-210)＝230度，第四偏航阈值角度为云台在限位过度姿态下的偏航姿态角与云台在当前偏航轴驱动电机的关节角之间的角度差值，即-30-(-210)＝180度。
在俯仰方向上，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位的具体实现方式。其中可以通过如下几种可行方式来确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位，其中，所述最短路径可以为最短俯仰路径。
一种可行的方式：确定云台以最短路径从当俯仰前姿态运动到预期俯仰姿态时云台相对于参考俯仰姿态转动的角度；根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位。
具体地，所述根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：当所述转动的角度大于云台的俯仰限位角度时，云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是存在机械限位。
进一步地，所述俯仰参考姿态为云台的俯仰轴驱动电机的关节角为0时云台的俯仰姿态。
另一种可行的方式：确定云台在当前俯仰姿态下的俯仰航轴驱动电机的关节角与云台在预期俯仰姿态下的俯仰姿态角之间的角度差值；根据所述差值确定云台以最短路径从当前仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位。
进一步地，云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角所述处于第一俯仰关节角范围内时，当所述角度差值满足第一预设俯仰角度要求时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位；云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角所述处于第二俯仰关节角范围内时，当所述角度差值满足第二预设俯仰角度要求时，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位。
其中确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位的具体原理和解释可以参见在偏航方向上的确定过程，为了简洁，此处不再赘述。
在某些实施例中，接收外部设备发送的目标方位，将所述目标方位确定云台的预期姿态。具体地，外部设备可以为除云台之外的任何设备，在实际应用中，外部设备可以云台的控制终端，例如遥控器等，当云台被安装在无人飞行器上时，外部设备可以为无人飞行器，云台可以接收外部设备发送的目标方位，其中，在所述目标方位用于指示云台的目标方位，即架设在云台上的有效负载的目标方位，例如指示拍摄设备的目标拍摄方向。其中，在某些情况中，所述目标方位为世界坐标系下的方位。在某些情况中，当外部设备为无人飞行器上的设备时，例如无人飞行器上的飞行控制器，所述方位可以为无人飞行器的机体坐标系下的方位。云台在接收到所述目标方位后，可以将所述目标方位转化成云台的预期姿态，例如，当所述目标方位为目标偏航方位时，可以将所述目标偏航方位转化成云台的预期偏航姿态，当所述目标方位为目标俯仰方位时，可以将所述目标俯仰方位转化成云台的预期俯仰姿态。
本发明实施例提供一种云台。图9为本发明实施例提供的云台的结构图。如图9所示，本实施例中的云台900，可以包括：存储器901和处理器902，
所述存储器901，用于存储程序代码；
所述处理器902，调用所述程序代码，当所述程序代码被执行时，执行以下操作：
确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位；
当确定存在机械限位时，控制云台按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动，其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向。
在某些实施例中，所述处理器902确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位；
所述处理器902在确定存在机械限位时，控制按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动时，具体用于：
当确定存在机械限位时，控制按照目标偏航运动方向从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动；
其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态运动到预期姿态的运动方向相背离的方向包括：所述目标偏航运动方向为与云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的运动方向相背离的方向。
在某些实施例中，所述处理器902确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位；
所述处理器902在确定存在机械限位时，控制按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动时具体用于：
当确定存在机械限位时，控制按照目标俯仰运动方向从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动；
其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向包括：所述目标俯仰运动方向为与云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的运动方向相背离的方向。
在某些实施例中，所述处理器902确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台以最短路径从当偏航前姿态运动到预期偏航姿态时云台相对于参考偏航姿态转动的角度；
根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
在某些实施例中，所述处理器902根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
当所述转动的角度大于云台的偏航限位角度时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是存在机械限位。
在某些实施例中，所述偏航参考姿态为云台的偏航轴电机的关节角为0时云台的偏航姿态。
在某些实施例中，所述处理器902确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台以最短路径从当前俯仰姿态运动到预期俯仰姿态时云台相对于参考俯仰姿态转动的角度；
根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
在某些实施例中，所述处理器902根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
当所述转动的角度大于云台的俯仰限位角度时，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是存在机械限位。
在某些实施例中，所述俯仰参考姿态为云台的俯仰轴电机的关节角为0时云台的俯仰姿态。
在某些实施例中，所述处理器902确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角与云台在预期偏航姿态下的偏航姿态角之间的角度差值；
根据所述差值确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
在某些实施例中，所述处理器902根据所述角度差值确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
云台在当前偏航姿态下的偏航轴电机的关节角所述处于第一偏航关节角范围内时，当所述角度差值满足第一预设偏航角度要求时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位；
云台在当前偏航姿态下的偏航轴电机的关节角所述处于第二偏航关节角范围内时，当所述角度差值满足第二预设偏航角度要求时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
在某些实施例中，所述处理器902确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角与云台在预期俯仰姿态下的俯仰姿态角之间的角度差值；
根据所述角度差值确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位。
在某些实施例中，所述处理器902根据所述角度差值确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角所述处于第一俯仰关节角范围内时，当所述角度差值满足第一预设俯仰角度要求时，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位；
云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角所述处于第二俯仰关节角范围内时，当所述角度差值满足第二预设俯仰角度要求时，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位。
在某些实施例中，所述处理器902还用于：
当确定不存在机械限位时，控制云台以最短路径从当前姿态运动到预期姿态。
在某些实施例中，所述处理器902还用于：
接收外部设备发送的目标方位；将所述目标方位确定云台的预期姿态。
在某些实施例中，所述目标方位为世界坐标系下的方位。
本发明实施例提供一种无人飞行器，其中，所述无人飞行器包括前述实施例中的云台。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (33)

1.一种云台的控制方法，其特征在于，包括：
确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位；
当确定存在机械限位时，控制云台按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动，其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位；
所述当确定存在机械限位时，控制按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动，其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态运动到预期姿态的运动方向相背离的方向包括：
当确定存在机械限位时，控制按照目标偏航运动方向从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动，其中，所述目标偏航运动方向为与云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的运动方向相背离的方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位；
所述当确定存在机械限位时，控制按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动，其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向包括：
当确定存在机械限位时，控制按照目标俯仰运动方向从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动，其中，所述目标俯仰运动方向为与云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的运动方向相背离的方向。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
确定云台以最短路径从当偏航前姿态运动到预期偏航姿态时云台相对于参考偏航姿态转动的角度；
根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
当所述转动的角度大于云台的偏航限位角度时，云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是存在机械限位。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述偏航参考姿态为云台的偏航轴电机的关节角为0时云台的偏航姿态。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
确定云台以最短路径从当前俯仰姿态运动到预期俯仰姿态时云台相对于参考俯仰姿态转动的角度；
根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
当所述转动的角度大于云台的俯仰限位角度时，云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是存在机械限位。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述俯仰参考姿态为云台的俯仰轴电机的关节角为0时云台的俯仰姿态。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
确定云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角与云台在预期偏航姿态下的偏航姿态角之间的角度差值；
根据所述差值确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述根据所述角度差值确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
云台在当前偏航姿态下的偏航轴电机的关节角所述处于第一偏航关节角范围内时，当所述角度差值满足第一预设偏航角度要求时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位；
云台在当前偏航姿态下的偏航轴电机的关节角所述处于第二偏航关节角范围内时，当所述角度差值满足第二预设偏航角度要求时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
确定云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角与云台在预期俯仰姿态下的俯仰姿态角之间的角度差值；
根据所述角度差值确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述根据所述角度差值确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位包括：
云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角所述处于第一俯仰关节角范围内时，当所述角度差值满足第一预设俯仰角度要求时，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位；
云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角所述处于第二俯仰关节角范围内时，当所述角度差值满足第二预设俯仰角度要求时，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当确定不存在机械限位时，控制以最短路径从当前姿态运动到预期姿态。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收外部设备发送的目标方位；
将所述目标方位确定云台的预期姿态。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述目标方位为世界坐标系下的方位。
17.一种云台，其特征在于，包括：存储器和处理器，
所述存储器，用于存储程序代码；
所述处理器，调用所述程序代码，当所述程序代码被执行时，执行以下操作：
确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位；
当确定存在机械限位时，控制云台按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动，其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向。
18.根据权利要求17所述的云台，其特征在于，
所述处理器确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位；
所述处理器在确定存在机械限位时，控制按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动时，具体用于：
当确定存在机械限位时，控制按照目标偏航运动方向从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动；
其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态运动到预期姿态的运动方向相背离的方向包括：所述目标偏航运动方向为与云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的运动方向相背离的方向。
19.根据权利要求17所述的云台，其特征在于，
所述处理器确定云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位；
所述处理器在确定存在机械限位时，控制按照目标运动方向从当前姿态向预期姿态运动时具体用于：
当确定存在机械限位时，控制按照目标俯仰运动方向从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动；
其中，所述目标运动方向为与云台以最短路径从当前姿态向预期姿态运动的运动方向相背离的方向包括：所述目标俯仰运动方向为与云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的运动方向相背离的方向。
20.根据权利要求18所述的云台，其特征在于，所述处理器确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台以最短路径从当偏航前姿态运动到预期偏航姿态时云台相对于参考偏航姿态转动的角度；
根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
21.根据权利要求20所述的云台，其特征在于，所述处理器根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
当所述转动的角度大于云台的偏航限位角度时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是存在机械限位。
22.根据权利要求20或21所述的云台，其特征在于，所述偏航参考姿态为云台的偏航轴电机的关节角为0时云台的偏航姿态。
23.根据权利要求19所述的云台，其特征在于，所述处理器确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台以最短路径从当前俯仰姿态运动到预期俯仰姿态时云台相对于参考俯仰姿态转动的角度；
根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
24.根据权利要求23所述的云台，其特征在于，所述处理器根据所述转动的角度确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
当所述转动的角度大于云台的俯仰限位角度时，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是存在机械限位。
25.根据权利要求23或24所述的云台，其特征在于，所述俯仰参考姿态为云台的俯仰轴电机的关节角为0时云台的俯仰姿态。
26.根据权利要求18所述的云台，其特征在于，
所述处理器确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台在当前偏航姿态下的偏航轴驱动电机的关节角与云台在预期偏航姿态下的偏航姿态角之间的角度差值；
根据所述差值确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
27.根据权利要求26所述的云台，其特征在于，
所述处理器根据所述角度差值确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
云台在当前偏航姿态下的偏航轴电机的关节角所述处于第一偏航关节角范围内时，当所述角度差值满足第一预设偏航角度要求时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位；
云台在当前偏航姿态下的偏航轴电机的关节角所述处于第二偏航关节角范围内时，当所述角度差值满足第二预设偏航角度要求时，确定云台以最短路径从当前偏航姿态向预期偏航姿态运动的过程中是否存在机械限位。
28.根据权利要求19所述的云台，其特征在于，
所述处理器确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
确定云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角与云台在预期俯仰姿态下的俯仰姿态角之间的角度差值；
根据所述角度差值确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位。
29.根据权利要求28所述的云台，其特征在于，
所述处理器根据所述角度差值确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位时，具体用于：
云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角所述处于第一俯仰关节角范围内时，当所述角度差值满足第一预设俯仰角度要求时，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位；
云台在当前俯仰姿态下的俯仰轴电机的关节角所述处于第二俯仰关节角范围内时，当所述角度差值满足第二预设俯仰角度要求时，确定云台以最短路径从当前俯仰姿态向预期俯仰姿态运动的过程中是否存在机械限位。
30.根据权利要求17所述的云台，其特征在于，所述处理器还用于：
当确定不存在机械限位时，控制云台以最短路径从当前姿态运动到预期姿态。
31.根据权利要求17所述的云台，其特征在于，所述处理器还用于：
接收外部设备发送的目标方位；
将所述目标方位确定云台的预期姿态。
32.根据权利要求31所述的云台，其特征在于，所述目标方位为世界坐标系下的方位。
33.一种无人飞行器，其特征在于，包括权利要求17-32任一项所述的云台。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108536177A (zh) * 2018-04-03 2018-09-14 北京爱科迪通信技术股份有限公司 一种用于提高位置控制系统中限位精度的方法
CN110291013A (zh) * 2018-11-30 2019-09-27 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法、云台及无人飞行器
CN110347171A (zh) * 2019-07-12 2019-10-18 深圳市道通智能航空技术有限公司 一种飞行器控制方法及飞行器
CN110832424A (zh) * 2018-10-31 2020-02-21 深圳市大疆创新科技有限公司 竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备
CN110832423A (zh) * 2018-11-28 2020-02-21 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法、云台、移动平台和计算机可读存储介质
CN112204944A (zh) * 2019-08-13 2021-01-08 深圳市大疆创新科技有限公司 拍摄检测方法、装置、云台、系统及存储介质
CN113168191A (zh) * 2020-06-01 2021-07-23 深圳市大疆创新科技有限公司 云台控制方法、手持云台及计算机可读存储介质
WO2022109801A1 (zh) * 2020-11-24 2022-06-02 深圳市大疆创新科技有限公司 云台和飞行器的协同控制方法和系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI795987B (zh) * 2021-11-08 2023-03-11 致伸科技股份有限公司 雲台裝置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101650570A (zh) * 2009-09-10 2010-02-17 蓝星成都六九一四电子设备厂 智能云台对准系统
CN101907217A (zh) * 2010-06-29 2010-12-08 浙江天地人科技有限公司 高精度定位云台
CN102566602A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 天津天地伟业数码科技有限公司 提升球型摄像机预置位精度的方法
CN103268124A (zh) * 2013-04-22 2013-08-28 天津市亚安科技股份有限公司 一种云台运动的控制方法及其云台
CN204904097U (zh) * 2015-09-01 2015-12-23 东莞前沿技术研究院 单轴回转装置及具有其的单轴回转云台、浮空设备
CN106569512A (zh) * 2016-11-04 2017-04-19 极翼机器人(上海)有限公司 一种云台校准方法
CN206496173U (zh) * 2016-12-30 2017-09-15 深圳一电航空技术有限公司 防过转结构和云台
CN107272699A (zh) * 2017-07-25 2017-10-20 中央民族大学 智能机器人路径规划方法以及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3125946B2 (ja) * 1991-11-22 2001-01-22 株式会社安川電機 ロボットの制御方法
ES2720299T3 (es) * 2014-04-30 2019-07-19 Sz Dji Osmo Technology Co Ltd Aparato de control, cabezal de soporte que usa el mismo, y método de control de cabezal de soporte
JP6574855B2 (ja) * 2015-07-02 2019-09-11 エスゼット ディージェイアイ オスモ テクノロジー カンパニー リミテッドＳＺ ＤＪＩ Ｏｓｍｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 位置規制装置、およびこの位置規制装置を有する無人航空機
WO2018107419A1 (zh) * 2016-12-15 2018-06-21 深圳市大疆创新科技有限公司 控制方法、装置、设备及可移动平台

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101650570A (zh) * 2009-09-10 2010-02-17 蓝星成都六九一四电子设备厂 智能云台对准系统
CN101907217A (zh) * 2010-06-29 2010-12-08 浙江天地人科技有限公司 高精度定位云台
CN102566602A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 天津天地伟业数码科技有限公司 提升球型摄像机预置位精度的方法
CN103268124A (zh) * 2013-04-22 2013-08-28 天津市亚安科技股份有限公司 一种云台运动的控制方法及其云台
CN204904097U (zh) * 2015-09-01 2015-12-23 东莞前沿技术研究院 单轴回转装置及具有其的单轴回转云台、浮空设备
CN106569512A (zh) * 2016-11-04 2017-04-19 极翼机器人(上海)有限公司 一种云台校准方法
CN206496173U (zh) * 2016-12-30 2017-09-15 深圳一电航空技术有限公司 防过转结构和云台
CN107272699A (zh) * 2017-07-25 2017-10-20 中央民族大学 智能机器人路径规划方法以及系统

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108536177A (zh) * 2018-04-03 2018-09-14 北京爱科迪通信技术股份有限公司 一种用于提高位置控制系统中限位精度的方法
CN110832424A (zh) * 2018-10-31 2020-02-21 深圳市大疆创新科技有限公司 竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备
CN110832423A (zh) * 2018-11-28 2020-02-21 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法、云台、移动平台和计算机可读存储介质
CN110291013A (zh) * 2018-11-30 2019-09-27 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法、云台及无人飞行器
CN110347171A (zh) * 2019-07-12 2019-10-18 深圳市道通智能航空技术有限公司 一种飞行器控制方法及飞行器
CN112204944A (zh) * 2019-08-13 2021-01-08 深圳市大疆创新科技有限公司 拍摄检测方法、装置、云台、系统及存储介质
WO2021026748A1 (zh) * 2019-08-13 2021-02-18 深圳市大疆创新科技有限公司 拍摄检测方法、装置、云台、系统及存储介质
CN112204944B (zh) * 2019-08-13 2021-10-15 深圳市大疆创新科技有限公司 拍摄检测方法、装置、云台、系统及存储介质
CN113168191A (zh) * 2020-06-01 2021-07-23 深圳市大疆创新科技有限公司 云台控制方法、手持云台及计算机可读存储介质
WO2021243527A1 (zh) * 2020-06-01 2021-12-09 深圳市大疆创新科技有限公司 云台控制方法、手持云台及计算机可读存储介质
WO2022109801A1 (zh) * 2020-11-24 2022-06-02 深圳市大疆创新科技有限公司 云台和飞行器的协同控制方法和系统

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