CN108778932B - 控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器 - Google Patents

控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器 Download PDF

Info

Publication number
CN108778932B
CN108778932B CN201780016354.7A CN201780016354A CN108778932B CN 108778932 B CN108778932 B CN 108778932B CN 201780016354 A CN201780016354 A CN 201780016354A CN 108778932 B CN108778932 B CN 108778932B
Authority
CN
China
Prior art keywords
region
joint angle
holder
sub
return
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201780016354.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108778932A (zh
Inventor
刘帅
王映知
王振动
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SZ DJI Technology Co Ltd
Original Assignee
SZ DJI Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SZ DJI Technology Co Ltd filed Critical SZ DJI Technology Co Ltd
Publication of CN108778932A publication Critical patent/CN108778932A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108778932B publication Critical patent/CN108778932B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0094Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots involving pointing a payload, e.g. camera, weapon, sensor, towards a fixed or moving target
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U20/00Constructional aspects of UAVs
    • B64U20/80Arrangement of on-board electronics, e.g. avionics systems or wiring
    • B64U20/87Mounting of imaging devices, e.g. mounting of gimbals
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/006Apparatus mounted on flying objects
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56Accessories
    • G03B17/561Support related camera accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20Remote controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)

Abstract

一种控制云台(200)复位的方法和装置、云台(200)、无人飞行器,云台(200)的转动区域的云台关节角大于360度,转动区域根据预设规则划分为多个子区域;其中,方法包括:当云台(200)被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置;计算云台(200)在第一位置的关节角与云台在第二位置的关节角的差值(S301);当差值满足第一特定条件时,控制云台(200)从第二位置沿着第一方向相反的方向返回第一位置(S302);当差值满足第二特定条件时,根据第一位置所在的子区域,控制云台(200)从第二位置沿着最短路径或者沿着与第一方向相反的方向返回至第一位置(S303)。被动的触发转动后,根据云台(200)在第一位置的关节角与云台在第二位置的关节角的差值选择云台(200)的自动复位方式,解决云台(200)因最短路径撞到机械限位的问题。

Description

控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器
技术领域
本发明涉及云台控制领域,尤其涉及一种控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器。
背景技术
目前,拍摄过程中为了实现360度拍摄,云台多采用滑环或者大于360度范围带机械限位的旋转结构,当采用后者时,云台转动区域包括正转区域和反转区域,正转区域的云台关节角和反转区域的云台关节角均大于180度并小于360度,并在正转区域的最大关节角和反转区域的最大关节角处分别设置机械限位,使得云台转动区域的云台关节角大于360度。当沿着特定的方向拨动云台时,存在某些角度不能旋转360的情况。当锁定云台角度时,如果在不能旋转360的角度上,手动推动云台,当云台转动角度大于180度时,松手后,若采用最短路径方式对云台进行复位,云台会因为最短路径的问题撞到机械限位,云台无法实现复位。
发明内容
本发明提供一种控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器。
根据本发明的第一方面,提供一种控制云台复位的方法,其中,云台的转动区域的云台关节角大于360度,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域;所述方法包括:当所述云台被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在第二位置的关节角的差值;当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
根据本发明的第二方面,提供一种控制云台复位的装置,其中,云台的转动区域的云台关节角大于360度,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域;所述装置包括:一个或多个处理器,单独地或共同地工作,所述处理器与所述云台电连接;所述处理器用于:当所述云台被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在第二位置的关节角的差值;当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
根据本发明的第三方面,提供一种云台,其中,云台的转动区域的云台关节角大于360度,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域;所述云台包括轴组件和一个或多个处理器,单独地或共同地工作,所述处理器与所述轴组件电连接;所述处理器用于:当所述云台被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在第二位置的关节角的差值;当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
根据本发明的第四方面,提供一种无人飞行器,包括机身和搭载在所述机身上的云台,其中,云台的转动区域的云台关节角大于360度,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域;所述无人飞行器还包括:一个或多个处理器,单独地或共同地工作,所述处理器与所述云台电连接;所述处理器用于:当所述云台被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在第二位置的关节角的差值;当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
根据本发明的第五方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中,云台的转动区域的云台关节角大于360度,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域;该程序被处理器执行时实现如下步骤:当所述云台被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在第二位置的关节角的差值;当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见,当云台在不能旋转360度的角度上被动的触发而从第一位置转动至第二位置后,根据云台在第一位置的关节角与云台在第二位置的关节角的差值选择云台的自动复位方式,云台不会因为最短路径的问题撞到机械限位,减少对用户的困惑,用户体验好。
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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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是本发明一实施例中的云台在正转区域的关节角的角度范围示意图;
图2是本发明一实施例中的云台在反转区域的关节角的角度范围示意图;
图3是本发明一实施例中的控制云台复位的方法的流程图;
图4是本发明一实施例中的云台转动区域的划分示意图;
图5A是本发明一实施例中的云台在转动区域的运动路线示意图,揭示了第一位置位于区域1时云台的复位情况;
图5B是本发明一实施例中的云台在转动区域的运动路线示意图,揭示了第一位置位于区域2时云台的复位情况;
图5C是本发明一实施例中的云台在转动区域的运动路线示意图,揭示了第一位置位于区域3时云台的复位情况;
图5D是本发明一实施例中的云台在转动区域的运动路线示意图,揭示了第一位置位于区域4时云台的复位情况;
图6是本发明另一实施例中的云台转动区域的划分示意图;
图7A是本发明另一实施例中的云台在转动区域的运动路线示意图,揭示了第一位置位于区域5时云台的复位情况;
图7B是本发明另一实施例中的云台在转动区域的运动路线示意图,揭示了第一位置位于区域6时云台的复位情况;
图8是本发明一实施例中的控制云台复位的装置的结构框图;
图9是本发明一实施例中的云台的结构框图;
图10是本发明一实施例中的无人飞行器的结构框图;
图11是本发明一实施例中的无人飞行器的结构示意图。
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、完整地描述,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。
下面结合附图,对本发明的控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
本发明实施例中,在云台的转动区域,云台关节角大于360度,即云台在所述转动区域能够实现大于360度的转动。结合图1和图2,本实施例的云台的转动区域包括正转区域和反转区域,其中,所述正转区域的云台关节角、所述反转区域的云台关节角均大于180度并小于360度。例如,在某些实施例中,所述正转区域的云台关节角为0至320度,所述反转区域的云台关节角为0至负320度。在某些实施例中,所述正转区域的云台关节角为0至340度,所述反转区域的云台关节角为0至负320度。需要说明的是,本实施例中,所述正转区域的云台关节角是指:在所述正转区域,所述云台由零位沿着正转方向(如图1中的箭头指向)转动至所述正转区域的最大限位处(图1中的201)时,所述云台所转动的角度。相应地,所述反转区域的云台关节角是指:在所述反转区域,所述云台由零位沿着反转方向(如图2中的箭头指向)转动至所述反转区域的最大限位处(图2中的202)时,所述云台所转动的角度。其中,所述正转区域的最大限位处和所述反转区域的最大限位处均设有机械限位。
本实施例中,当云台位于零位时,云台沿着正转方向从零位转动至所述正转区域的最大限位处。当云台位于零位时,云台沿着反转方向从零位转动至所述正转区域的最大限位处。在相同坐标系下,定义正转方向为顺时针方向(如图1中的箭头指向),反转方向为逆时针方向(如图2中的箭头指向)。云台位于正转区域时的关节角为正值,云台位于反转区域时的关节角为负值。
所述云台可以为两轴云台,也可以为三轴云台。本实施例以云台为三轴云台为例进一步说明。结合图9至图11,所述三轴云台200包括轴组件220,所述轴组件220可包括偏航轴、横滚轴、俯仰轴和用于控制偏航轴转动的偏航轴电机、用于控制横滚轴转动的横滚轴电机、用于控制俯仰轴转动的俯仰轴电机,通过偏航轴电机、横滚轴电机和俯仰轴电机对应控制偏航轴、横滚轴和俯仰轴转动,实现三轴云台200姿态的控制。
实施例一
本发明实施例一提供一种控制云台复位的方法。图3为本发明实施例提供的控制云台复位的方法的流程图。其中,所述方法的执行主体可为云台的处理器,也可为搭载所述云台的无人飞行器的飞行控制器。
如图3所示,所述控制云台复位的方法可以包括如下步骤:
步骤S301:当所述云台200被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置,计算所述云台200在所述第一位置的关节角与所述云台200在第二位置的关节角的差值;
本实施例中,云台200被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置是指云台200的姿态变化不是由云台200的偏航轴电机、横滚轴电机和俯仰轴电机的控制来实现的。云台200的姿态变化可通过装设在云台200上的IMU惯性测量单元实时监测。在通过IMU惯性测量单元监测到云台200姿态产生变化后,可判断偏航轴电机、横滚轴电机和俯仰轴电机是否接收到云台200的处理器110或飞行控制器发送的驱动信号,若偏航轴电机、横滚轴电机和俯仰轴电机均未接收到云台200的处理器110或飞行控制器发送的驱动信号,则可确定云台200的姿态变化是被动实现的。其中,云台200被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置实现方式可为用户手动拨动云台200,使得云台200从第一位置沿着第一方向转动至第二位置,也可为其他外力拨动云台200,使得云台200从第一位置沿着第一方向转动至第二位置。
云台200在第一位置的关节角的含义解释如下:当第一位置位于正转区域时,云台200在第一位置的关节角是指云台200从零位沿着正转方向转动至第一位置时云台200所转动的角度,此时,云台200在第一位置的关节角为正值。当第一位置位于反转区域时,云台200在第一位置的关节角是指云台200从零位沿着反转方向转动至第一位置时云台200所转动的角度,此时,云台200在第一位置的关节角为负值。云台200在第二位置的关节角的含义与云台200在第一位置的关节角的含义解释相类似,此处不再赘述。
步骤S302:当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台200从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;
本实施例中,所述第一特定条件为:所述差值的绝对值小于或等于180度。例如,所述差值的绝对值为30度、45度、90度、120度、180度等时,均自动控制所述云台200从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置,云台200能够顺利复位,无需用户手动帮助云台200复位。若云台200从第二位置沿着所述第一方向返回第一位置时,云台200需要转动更大的角度,必然会碰撞正转区域的机械限位或反转区域的机械限位,使得云台200无法顺利复位,需要用户手动控制云台200复位,造成用户体验较差。并且,若云台200频繁碰撞机械限位,还会导致云台200磨损。
由于差值的绝对值小于或等于180度时直接执行步骤S302,步骤S302也相当于控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。在执行步骤S302后云台200在第一位置的关节角与在执行步骤S301之前云台200在第一位置的关节角的大小和正负均相同。
所述关节角可为所述云台200的偏航轴角度,也可为所述云台200的横滚轴角度,还可为所述云台200的俯仰轴角度。
步骤S303:当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
需要说明的是,本发明实施例中,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,可通过云台200的处理器110控制偏航轴电机、横滚轴电机和俯仰轴电机方式自动实现,也可通过无人飞行器的飞行控制器控制偏航轴电机、横滚轴电机和俯仰轴电机方式自动实现。例如,当云台200的偏航轴被动的从第一位置转动至第二位置,可通过云台200的处理器110控制偏航轴电机从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,或者,可通过无人飞行器的飞行控制器控制偏航轴电机从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,从而使得偏航轴复位。
本实施例中,所述第二特定条件为:所述差值的绝对值大于180度。
本发明实施例中,当云台200在不能旋转360度的角度上被动的触发而从第一位置转动至第二位置后,根据云台200在第一位置的关节角与云台200在第二位置的关节角的差值选择云台200的自动复位方式,云台200不会因为最短路径的问题撞到机械限位,减少对用户的困惑,用户体验好。
本实施例中,将所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域。例如,可采用等分原则将所述述转动区域划分为多个所述子区域,也可根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台200的转动中心(图1至图2和图4至图7B中的O)将所述转动区域划分成多个所述子区域。
以根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台200的转动中心将所述转动区域划分成多个所述子区域为例进一步说明云台200复位的方式。
其中,根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台200的转动中心将所述转动区域划分成多个所述子区域可包含两种情况,第一种是正转区域的最大关节角位置、反转区域的最大关节角位置和转动中心三者不共线,第二种是正转区域的最大关节角位置、反转区域的最大关节角位置和转动中心三者共线。
针对第一种情况,结合图4和图5A-5D,以所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线和延长线作为第一划分线,以所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线和延长线作为第二划分线,将所述转动区域划分成四个子区域,分别为区域1、区域2、区域3和区域4。其中,区域1为由所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域。区域2为由所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域。区域3为由所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域。区域4为由所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域。
当所述第一位置的子区域为区域1时,步骤S303可包括:控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。参见图5A,以第一位置为区域1中的A位置为例进一步说明。当云台200被动的从A位置沿着正转方向转动至第二位置A1(差值的绝对值大于180度)时,控制云台200从A1沿着反转方向返回A。若云台200沿着最短路径复位,即云台200需从A1沿着正转方向转动,然而,由于正转区域的最大关节角位置201处设有机械限位,云台200会碰撞到机械限位而无法完成复位。当云台200被动的从A沿着反转方向转动至A2(差值的绝对值大于180度)时,控制云台200从A2沿着正转方向返回至A。若云台200沿着最短路径复位,即云台200需从A2沿着反转反向转动,然而,由于反转区域的最大关节角位置202处设有机械限位,云台200会碰撞到机械限位而无法完成复位。
当所述第一位置的子区域为区域2时,分为云台200在所述第一位置的关节角为正值和负值两种情况。针对云台200在所述第一位置的关节角为正值的情况,步骤S303可包括:若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台200从所述第二位置沿着反转方向返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。参见图5B,以第一位置为区域2中的B位置为例进一步说明。当云台200被动的从B位置沿着正转方向转动至第二位置B1(差值的绝对值大于180度)时,控制云台200从B1沿着反转方向返回B。若云台200沿着最短路径复位,即云台200需从B1沿着正转方向转动,然而,由于正转区域的最大关节角位置201处设有机械限位,云台200会碰撞到机械限位而无法完成复位。而当云台200被动的从B沿着反转反向转动至第二位置B2(差值的绝对值大于180度)时,由于云台200在B可以继续沿着该反转方向360度旋转,故可控制云台200控制所述云台200从B2沿着该反转方向返回B(即云台200在B2沿着最短路径复位),此时,云台200实际上位于B21,其中,云台200在B21的姿态角与云台200在B的姿态角大小相等,云台200在B21的关节角与云台200在B的关节角正负相反。
针对云台200在所述第一位置的关节角为负值的情况,步骤S303可包括:若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。参见图5B,以第一位置为区域2中的b位置为例进一步说明。当云台200被动的从b沿着正转方向转动至第二位置b1(差值的绝对值大于180度)时,控制云台200从b1沿着正转方向返回至b(即云台200在b1沿着最短路径复位)。由于云台200在b可以沿着正转方向360度旋转,故可控制云台200从b1沿着正转方向返回b,此时,云台200实际上位于b11,其中,云台200在b11的姿态角与云台200在b的姿态角大小相等,云台200在b11的关节角与云台200在b正负相反。当云台200被动的从b沿着反转方向转动,此时由于反转区域的最大关节角202处的机械限位的限制,云台200的转动不会超过180度,执行步骤S302即可。
当所述第一位置的子区域为区域3时,也分为云台200在所述第一位置的关节角为正值和负值两种情况。针对云台200在所述第一位置的关节角为正值的情况,步骤S303可包括:当所述云台200在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为反转方向时,则控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。参见图5C,以第一位置为区域3中的C位置为例进一步说明。当云台200被动的从C沿着反转方向转动至第二位置C1(差值的绝对值大于180度)时,由于云台200在C可沿着反转方向360度旋转,故可控制云台200从C1沿着反转方向返回C(即云台200在C1沿着最短路径复位),此时,云台200实际上位于C11,其中,云台200在C11的姿态角与云台200在C的姿态角的大小相等,云台200在C11的关节角与云台200在C的关节角的正负相反。当云台200被动的从C1沿着正转方向转动,此时由于正转区域的最大关节角201处的机械限位的限制,云台200的转动不会超过180度,执行步骤S302即可。
针对云台200在所述第一位置的关节角为负值的情况,步骤S303可包括:若所述第一方向为正转方向时,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台200从所述第二位置沿着正转方向返回至所述第一位置。参见图5C,以第一位置为区域3中的c为例进一步说明。当云台200被动的从c沿着正转方向转动至c1(差值的绝对值大于180度),由于云台200在c可沿着正转方向360度旋转,故可控制云台200从c1沿着正转方向返回c(即云台200在c1沿着最短路径复位),此时,云台200实际上位于c11,其中,云台200在c11的姿态角与云台200在c的姿态角的大小相等,云台200在c11的关节角与云台200在c的关节角正负相反。当云台200被动的从c沿着反转方向转动至c2(差值的绝对值大于180度),控制云台200从c2沿着正转方向返回c,若云台200沿着最短路径复位,即云台200需从c2沿着反转方向转动,然而,由于反转区域的最大关节角位置202处设有机械限位,云台200会碰撞到机械限位而无法完成复位。
当所述第一位置的子区域为区域4时,分为云台200在所述第一位置的关节角为正值和负值两种情况。本实施例中,步骤S303可包括:控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。针对云台200在所述第一位置的关节角为正值的情况,参见图5D,以第一位置为区域4中的D为例进一步说明。当云台200被动的从D沿着正转方向转动,此时由于正转区域的最大关节角201处的机械限位的限制,云台200的转动不会超过180度,执行步骤S302即可。当云台200被动的从D沿着反转方向转动至第二位置D1(差值的绝对值大于180度),由于云台200在D可沿着反转方向360度旋转,故可控制云台200从D1沿着反转方向返回D(即云台200在D1沿着最短路径复位),此时,云台200实际上位于D11,其中,云台200在D11的姿态角与云台200在D的姿态角大小相等,云台200在D11的关节角与云台200在D的关节角的正负相反。
针对云台200在所述第一位置的关节角为负值的情况,参见图5D,以第一位置为区域4中的d为例进一步说明。当云台200被动的从d沿着正转方向转动至第二位置d1(差值的绝对值大于180度),由于云台200在d可沿着反转方向360度旋转,故可控制云台200从d1沿着正转方向返回d(即云台200在d1沿着最短路径复位),此时,云台200实际上位于d11,其中,云台200在d11的姿态角与云台200在d的姿态角大小相等,云台200在d11的关节角与云台200在d的关节角的正负相反。当云台200被动的从d沿着反转方向转动,此时由于反转区域的最大关节角202处的机械限位的限制,云台200的转动不会超过180度,执行步骤S302即可。
针对第一种情况,结合图6和图7A-7B,以所述正转区域的最大关节角位置与所述反转区域的最大关节角位置的连线作为划分线,将所述转动区域划分成两个子区域,分别为区域5和区域6。其中,区域5为所述正转区域和所述反转区域未重合的部分。区域6为所述正转区域和所述反转区域重合的部分。
当所述第一位置的子区域为区域5时,步骤S303可包括:控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。参见图7A,以第一位置为区域5中的E位置为例进一步说明。当云台200被动的从E位置沿着正转方向转动至第二位置E1(差值的绝对值大于180度)时,控制云台200从E1沿着反转方向返回E。若云台200沿着最短路径复位,即云台200需从E1沿着正转方向转动,然而,由于正转区域的最大关节角位置201处设有机械限位,云台200会碰撞到机械限位而无法完成复位。当云台200被动的从E沿着反转方向转动E2(差值的绝对值大于180度),控制云台200从E1沿着正转方向返回E。若云台200沿着最短路径复位,即云台200需从E1沿着反转方向转动,然而,由于反转区域的最大关节角位置202处设有机械限位,云台200会碰撞到机械限位而无法完成复位。
当所述第一位置的子区域为区域6时,步骤S303可包括:控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。分云台200在所述第一位置的关节角为正值和负值两种情况进行说明。
针对云台200在所述第一位置的关节角为正值的情况,参见图7B,以第一位置为区域6中的F为例进一步说明。当云台200被动的从F沿着反转方向转动至第二位置F1(差值的绝对值大于180度),由于云台200在F可沿着反转方向360度旋转,故可控制云台200从F1沿着正反转方向返回F(即云台200在F1沿着最短路径复位),此时,云台200实际上位于F11,其中云台200在F11的姿态角与云台200在F的姿态角大小相等,云台200在F11的关节角与云台200在F的关节角的正负相反。当云台200被动的从F沿着正转方向转动,此时由于正转区域的最大关节角201处的机械限位的限制,云台200的转动不会超过180度,执行步骤S302即可。
针对云台200在所述第一位置的关节角为负值的情况,参见图7B,以第一位置为区域6中的f为例进一步说明。当云台200被动的从f沿着正转方向转动至第二位置f1(差值的绝对值大于180度),由于云台200在f可沿着正转方向360度旋转,故可控制云台200从f1沿着正转方向返回f(即云台200在f1沿着最短路径复位),此时,云台200实际上位于f11,其中云台200在f11的姿态角与云台200在f的姿态角大小相等,云台200在f11的关节角与云台200在f的关节角的正负相反。当云台200被动的从f沿着反转方向转动,此时由于反转区域的最大关节角202处的机械限位的限制,云台200的转动不会超过180度,执行步骤S302即可。
在步骤S303中,所述控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置之后所述云台200在所述第一位置的关节角与所述云台200在被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置之前所述云台200在所述第一位置的关节角的正负相反,具体可参见上述各实施例的分析,此处不再赘述。
进一步地,本实施例中,控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置具体可包括:控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向以第一预设速度返回至所述第一位置,其中所述第一预设速度大于0°/s并小于180°/s。通过设定云台200复位的速度,使得云台200能够平滑地从第二位置复位至第一位置。
更进一步地,本实施例中,控制所述云台200沿所述最短路径返回所述第一位置具体可包括:控制所述云台200以第二预设速度沿所述最短路径返回所述第一位置,其中所述第二预设速度大于0°/s并小于180°/s。通过设定云台200复位的速度,使得云台200能够平滑地从第二位置复位至第一位置。本实施例中,第二预设速度可与第一预设速度相当,也可不相等,具体可根据需要选择。
此外,第一位置所在的子区域的确定过程可包括:确定所述云台基座220的姿态和所述云台200在所述第一位置的姿态;根据所述云台基座220的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域。在实际应用中,由于云台200固定连接在云台基座220上,云台基座220的姿态变化,云台200的姿态也会产生变化,故需要根据云台基座220的姿态和第一位置的姿态共同计算云台200的姿态。并且,在将转动区域划分成多个子区域后,存在与每个子区域对应的姿态范围。根据计算出的云台200的姿态和各子区域对应的姿态范围,即可确定出云台200当前所在的子区域。
云台200基站的姿态获取方式可包括以下两种:
第一种,当云台200通过云台基座220搭载在无人飞行器上时,确定所述云台基座220的姿态的步骤可包括:获取搭载所述云台200的无人飞行器的实时姿态;根据所述无人飞行器的实时姿态,确定所述云台基座220的姿态。在某些实施例中,云台基座220的姿态与无人飞行器的实时姿态相同。而在某些实施例中,云台200基站的姿态与无人飞行器的实时姿态之间存在一个固定的变换关系。其中,无人飞行器的实时姿态可通过装设在无人飞行器机身上的姿态传感器直接监测获得。
第二种,通过装设在云台200基站上的姿态传感器检测直接获得。
云台200在第一位置的姿态可根据装设在云台200上的姿态传感器检测直接获得。
本实施例中,所述根据所述云台基座220的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域可以包括:根据所述云台基座220的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述云台基座220至所述第一位置的旋转姿态;根据所述旋转姿态,计算所述云台200在所述第一位置的关节角(即云台200相对云台基座220转动过的角度);根据所述云台200在所述第一位置的关节角和多个所述子区域,确定所述第一位置所在的子区域。本实施例中,在将转动区域划分成多个子区域后,存在与每个子区域对应的关节角范围。根据计算出的云台200在第一位置的关节角和各子区域对应的关节角范围,即可确定出云台200当前所在的子区域。
需要说明的是,本发明实施例中,姿态可采用四元数或欧拉角表示,并且四元数与欧拉角之间可以通过相应的公式互相转换。
实施例二
参见图8,本发明实施例二提供一种控制云台复位的装置100,所述装置可包括处理器110(例如,单核或多核处理器),所述处理器110与云台200电连接。其中,云台200的转动区域的云台200关节角大于360度,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域。
所述处理器110可以是中央处理器(central processing unit,CPU)。所述处理器110还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logicdevice,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。
进一步地,所述处理器110包括一个或多个,单独地或共同地工作。
本实施例中,所述处理器110,用于当所述云台200被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台200在所述第一位置的关节角与所述云台200在第二位置的关节角的差值;当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台200从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。本实施例中,当云台200在不能旋转360度的角度上被动的触发而从第一位置转动至第二位置后,根据云台200在第一位置的关节角与云台200在第二位置的关节角的差值选择云台200的自动复位方式,云台200不会因为最短路径的问题撞到机械限位,减少对用户的困惑,用户体验好。
在一实施例中,所述第一特定条件为:所述差值的绝对值小于或等于180度。
在一实施例中,所述第二特定条件为:所述差值的绝对值大于180度。
在一实施例中,所述转动区域是根据等分原则划分为多个所述子区域的。
在一实施例中,所述云台200的转动区域包括正转区域和反转区域,其中所述正转区域的云台200关节角、所述反转区域的云台200关节角均大于180度并小于360度;所述转动区域是根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台200的转动中心划分成多个所述子区域的。
在一实施例中,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者不共线。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;所述处理器110,用于当所述云台200在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台200从所述第二位置沿着反转方向返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;当所述云台200在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;所述处理器110,用于当所述云台200在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为反转方向时,则控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;当所述云台200在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向时,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台200从所述第二位置沿着正转方向返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者共线。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域和所述反转区域未重合的部分;所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置所在的子区域为所述正转区域和所述反转区域重合的部分;所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置之后所述云台200在所述第一位置的关节角与所述云台200在被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置之前所述云台200在所述第一位置的关节角的正负相反。
在一实施例中,所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向以第一预设速度返回至所述第一位置,其中,所述第一预设速度大于0°/s并小于180°/s。
在一实施例中,所述处理器110,用于控制所述云台200以第二预设速度沿所述最短路径返回所述第一位置,其中所述第二预设速度大于0°/s并小于180°/s。
在一实施例中,所述处理器110,用于确定所述云台基座220的姿态和所述云台200在所述第一位置的姿态;根据所述云台基座220的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域。
在一实施例中,所述处理器110,用于根据所述云台基座220的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述云台基座220至所述第一位置的旋转姿态;根据所述旋转姿态,计算所述云台200在所述第一位置的关节角;根据所述云台200在所述第一位置的关节角和多个所述子区域,确定所述第一位置所在的子区域。
在一实施例中,所述处理器110,用于获取搭载所述云台200的无人飞行器的实时姿态;根据所述无人飞行器的实时姿态,确定所述云台基座220的姿态。
在一实施例中,所述关节角为所述云台200的偏航轴角度。
进一步地,参见图8,所述装置还可包括存储装置120。所述存储装置120可以包括易失性存储器(volatile memory),例如随机存取存储器(random-access memory,RAM);存储装置120也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如快闪存储器(flashmemory),硬盘(hard disk drive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD);存储装置120还可以包括上述种类的存储器的组合。可选地,所述存储装置120用于存储程序指令。所述处理器110,可以调用所述程序指令,实现如上述实施例一的相应方法。
需要说明的是,本发明实施例的所述处理器110的具体实现可参考上述实施例一中相应内容的描述,在此不赘述。
实施例三
参见图9,本发明实施例三提供一种云台200,所述云台200可包括轴组件210和处理器110(例如,单核或多核处理器),所述处理器110与所述轴组件210电连接。其中,云台200的转动区域的云台200关节角大于360度,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域。
所述处理器110可以是中央处理器(central processing unit,CPU)。所述处理器110还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),可编程逻辑器件(programmable logicdevice,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmablelogicdevice,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。
进一步地,所述处理器110包括一个或多个,单独地或共同地工作。
本实施例中,所述处理器110用于,当所述轴组件210被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述轴组件210在所述第一位置的关节角与所述轴组件210在第二位置的关节角的差值;当所述差值满足第一特定条件时,控制所述轴组件210从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述轴组件210从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。本实施例中,当云台200在不能旋转360度的角度上被动的触发而从第一位置转动至第二位置后,根据云台200在第一位置的关节角与云台200在第二位置的关节角的差值选择云台200的自动复位方式,云台200不会因为最短路径的问题撞到机械限位,减少对用户的困惑,用户体验好。
在一实施例中,所述第一特定条件为:所述差值的绝对值小于或等于180度。
在一实施例中,所述第二特定条件为:所述差值的绝对值大于180度。
在一实施例中,所述转动区域是根据等分原则划分为多个所述子区域的。
在一实施例中,所述云台200的转动区域包括正转区域和反转区域,其中所述正转区域的云台200关节角、所述反转区域的云台200关节角均大于180度并小于360度;所述转动区域是根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台200的转动中心划分成多个所述子区域的。
在一实施例中,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者不共线。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;
在一实施例中,所述处理器110,用于控制所述轴组件210从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;所述处理器110,用于当所述轴组件210在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述轴组件210从所述第二位置沿着反转方向返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述轴组件210从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;当所述轴组件210在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述轴组件210从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;所述处理器110,用于当所述轴组件210在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为反转方向时,则控制所述轴组件210从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;当所述轴组件210在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向时,控制所述轴组件210从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述轴组件210从所述第二位置沿着正转方向返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;所述处理器110,用于控制所述轴组件210从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者共线。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域和所述反转区域未重合的部分;所述处理器110,用于控制所述轴组件210从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置所在的子区域为所述正转区域和所述反转区域重合的部分;所述处理器110,用于控制所述轴组件210从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述控制所述轴组件210从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置之后所述轴组件210在所述第一位置的关节角与所述轴组件210在被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置之前所述轴组件210在所述第一位置的关节角的正负相反。
在一实施例中,所述处理器110,用于控制所述轴组件210从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向以第一预设速度返回至所述第一位置,其中,所述第一预设速度大于0°/s并小于180°/s。
在一实施例中,所述处理器110,用于控制所述轴组件210以第二预设速度沿所述最短路径返回所述第一位置,其中所述第二预设速度大于0°/s并小于180°/s。
在一实施例中,参见图11,所述云台200还包括云台基座220,所述轴组件210至少部分固定连接所述云台基座220,所述处理器110,用于确定所述云台基座220的姿态和所述轴组件210在所述第一位置的姿态;根据所述云台基座220的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域。
在一实施例中,所述处理器110,用于根据所述云台基座220的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述云台基座220至所述第一位置的旋转姿态;根据所述旋转姿态,计算所述轴组件210在所述第一位置的关节角;根据所述轴组件210在所述第一位置的关节角和多个所述子区域,确定所述第一位置所在的子区域。
在一实施例中,所述处理器110,用于获取搭载所述云台200的无人飞行器的实时姿态;根据所述无人飞行器的实时姿态,确定所述云台基座220的姿态。
在一实施例中,所述轴组件210包括偏航轴,所述关节角为所述云台200的偏航轴角度。
需要说明的是,本发明实施例的所述处理器110的具体实现可参考上述实施例一中相应内容的描述,在此不赘述。
本实施例中,所述处理器110也可为所述云台200的控制器,当然,当云台200搭载在无人飞行器上时,所述处理器110也可为所述无人飞行器的飞行控制器。
可选地,所述云台200为两轴云台或三轴云台。本实施例以云台200为三轴云台为例进一步说明。所述三轴云台包括偏航轴、横滚轴、俯仰轴和用于控制偏航轴转动的偏航轴电机、用于控制横滚轴转动的横滚轴电机、用于控制俯仰轴转动的俯仰轴电机。当所述处理器110为飞行控制器时,所述偏航轴电机、所述横滚轴电机和所述俯仰轴电机分别与所述飞行控制器电连接,以通过飞行控制器来控制所述偏航轴电机、所述横滚轴电机和所述俯仰轴电机的转动,从而控制三轴云台的姿态。
进一步地,参见图11,所述云台200上搭载有负载300,所述负载300可以为影像捕获设备或者摄像设备(如相机、摄录机、红外线摄像设备、紫外线摄像设备或者类似的设备),音频捕获装置(例如,抛物面反射传声器),红外线摄像设备等,所述负载300可以提供静态感应数据(如图片)或者动态感应数据(如视频)。所述负载300搭载在所述承载体,从而通过所述承载体控制所述负载300转动。
实施例四
结合图10和图11,本发明实施例四提供一种无人飞行器,所述无人飞行器可包括机身、搭载在所述机身上的云台200以及处理器110(例如,单核或多核处理器),所述处理器110与所述云台200电连接。其中,云台200的转动区域的云台200关节角大于360度,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域。
所述处理器110可以是中央处理器(central processing unit,CPU)。所述处理器110还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logicdevice,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。
进一步地,所述处理器110包括一个或多个,单独地或共同地工作。
本实施例中,所述处理器110,用于当所述云台200被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台200在所述第一位置的关节角与所述云台200在第二位置的关节角的差值;当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台200从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。本实施例中,当云台200在不能旋转360度的角度上被动的触发而从第一位置转动至第二位置后,根据云台200在第一位置的关节角与云台200在第二位置的关节角的差值选择云台200的自动复位方式,云台200不会因为最短路径的问题撞到机械限位,减少对用户的困惑,用户体验好。
在一实施例中,所述第一特定条件为:所述差值的绝对值小于或等于180度。
在一实施例中,所述第二特定条件为:所述差值的绝对值大于180度。
在一实施例中,所述转动区域是根据等分原则划分为多个所述子区域的。
在一实施例中,所述云台200的转动区域包括正转区域和反转区域,其中所述正转区域的云台200关节角、所述反转区域的云台200关节角均大于180度并小于360度;所述转动区域是根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台200的转动中心划分成多个所述子区域的。
在一实施例中,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者不共线。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;所述处理器110,用于当所述云台200在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台200从所述第二位置沿着反转方向返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;当所述云台200在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;所述处理器110,用于当所述云台200在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为反转方向时,则控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;当所述云台200在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向时,控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台200从所述第二位置沿着正转方向返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者共线。
在一实施例中,所述第一位置的子区域为所述正转区域和所述反转区域未重合的部分;所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述第一位置所在的子区域为所述正转区域和所述反转区域重合的部分;所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
在一实施例中,所述控制所述云台200从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置之后所述云台200在所述第一位置的关节角与所述云台200在被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置之前所述云台200在所述第一位置的关节角的正负相反。
在一实施例中,所述处理器110,用于控制所述云台200从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向以第一预设速度返回至所述第一位置,其中,所述第一预设速度大于0°/s并小于180°/s。
在一实施例中,所述处理器110,用于控制所述云台200以第二预设速度沿所述最短路径返回所述第一位置,其中所述第二预设速度大于0°/s并小于180°/s。
在一实施例中,参见图11,所述云台200包括云台基座220,所述云台基座220固定连接所述机身。所述处理器110,用于确定所述云台基座220的姿态和所述云台200在所述第一位置的姿态;根据所述云台基座220的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域。
在一实施例中,所述处理器110,用于根据所述云台基座220的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述云台基座220至所述第一位置的旋转姿态;根据所述旋转姿态,计算所述云台200在所述第一位置的关节角;根据所述云台200在所述第一位置的关节角和多个所述子区域,确定所述第一位置所在的子区域。
在一实施例中,所述处理器110,用于获取搭载所述云台200的无人飞行器的实时姿态;根据所述无人飞行器的实时姿态,确定所述云台基座220的姿态。
在一实施例中,所述云台200包括偏航轴,所述关节角为所述云台200的偏航轴角度。
需要说明的是,本发明实施例的所述处理器110的具体实现可参考上述实施例一中相应内容的描述,在此不赘述。
本实施例中,所述处理器110为所述无人飞行器的飞行控制器。当然,所述处理器110也可为所述云台200的控制器。
可选地,所述云台200为两轴云台或三轴云台。本实施例以云台200为三轴云台为例进一步说明。所述三轴云台包括轴组件220,所述轴组件220可包括偏航轴、横滚轴、俯仰轴和用于控制偏航轴转动的偏航轴电机、用于控制横滚轴转动的横滚轴电机、用于控制俯仰轴转动的俯仰轴电机,所述偏航轴电机、所述横滚轴电机和所述俯仰轴电机分别与所述飞行控制器电连接,以通过飞行控制器来控制所述偏航轴电机、所述横滚轴电机和所述俯仰轴电机的转动,从而控制三轴云台的姿态。
参见图11,所述无人飞行器还可包括搭载在云台200上的负载300,所述负载300可以为影像捕获设备或者摄像设备(如相机、摄录机、红外线摄像设备、紫外线摄像设备或者类似的设备),音频捕获装置(例如,抛物面反射传声器),红外线摄像设备等,所述负载300可以提供静态感应数据(如图片)或者动态感应数据(如视频)。所述负载300搭载在所述承载体,从而通过所述承载体控制所述负载300转动。
进一步地,又结合图10和图11,无人飞行器可以包括动力机构500。其中,动力机构500可以包括一个或者多个旋转体、螺旋桨、桨叶、电机、电子调速器等。例如,所述动力机构500的旋转体可以是自紧固(self-tightening)旋转体、旋转体组件、或者其它的旋转体动力单元。无人飞行器可以有一个或多个动力机构500。所有的动力机构500可以是相同的类型。可选的,一个或者多个动力机构500可以是不同的类型。动力机构500可以通过合适的手段安装在无人飞行器上,如通过支撑元件(如驱动轴)。动力机构500可以安装在无人飞行器任何合适的位置,如顶端、下端、前端、后端、侧面或者其中的任意结合。通过控制一个或多个动力机构500,以控制无人飞行器的飞行。
结合图10和图11,所述无人飞行器可与终端400通信连接。在某些实施例中,终端400可以向无人飞行器、承载体及负载300中的一个或者多个提供控制数据,并且从无人飞行器、承载体及负载300中的一个或者多个中接收信息(如无人飞行器、承载体或者负载300的位置及/或运动信息,负载300感测的数据,如相机捕获的影像数据)。进一步地,可通过遥控器控制无人飞行器的飞行。
在某些实施例中,无人飞行器可以与除了终端400之外的其它远程设备通讯,终端400也可以与除无人飞行器之外的其它远程设备进行通讯。例如,无人飞行器及/或终端400可以与另一个无人飞行器或者另一个无人飞行器的承载体或负载300通讯。当有需要的时候,所述另外的远程设备可以是第二终端400或者其它计算设备(如计算机、桌上型电脑、平板电脑、智能手机、或者其它移动设备)。该远程设备可以向无人飞行器传送数据,从无人飞行器接收数据,传送数据给终端400,及/或从终端400接收数据。可选的,该远程设备可以连接到因特网或者其它电信网络,以使从无人飞行器及/或终端400接收的数据上传到网站或者服务器上。
在某些实施例中,无人飞行器的运动、承载体的运动及负载300相对固定参照物(如外部环境)的运动,及/或者彼此间的运动,都可以由终端400所控制。所述终端400可以是远程控制终端400,位于远离无人飞行器、承载体及/或负载300的地方。终端400可以位于或者粘贴于支撑平台上。可选的,所述终端400可以是手持的或者穿戴式的。例如,所述终端400可以包括智能手机、平板电脑、桌上型电脑、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风或者其中任意的结合。所述终端400可以包括用户界面,如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或者显示器。任何适合的用户输入可以与终端400交互,如手动输入指令、声音控制、手势控制或者位置控制(如通过终端400的运动、位置或者倾斜)。
实施例五
本发明实施例四提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行上述实施例一所述的控制云台复位的方法的步骤。
对于装置实施例而言,由于其基本对应于方法实施例,所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施例的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施例中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施例中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,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模块中,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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (73)

1.一种控制云台复位的方法,其中,云台的转动区域的云台关节角大于360度,所述云台关节角为所述云台当前位置与所述转动区域的零位之间的夹角,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域;其特征在于,所述方法包括:
当所述云台被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在第二位置的关节角的差值;
当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;
当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置;
所述第一特定条件为:所述差值的绝对值小于或等于180度;
所述第二特定条件为:所述差值的绝对值大于180度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述转动区域是根据等分原则划分为多个所述子区域的。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述云台的转动区域包括正转区域和反转区域,其中所述正转区域的云台关节角、所述反转区域的云台关节角均大于180度并小于360度;
所述转动区域是根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台的转动中心划分成多个所述子区域的。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者不共线。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;
所述根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,包括:
控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;
所述根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,包括:
当所述云台在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台从所述第二位置沿着反转方向返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;
当所述云台在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;
所述根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,包括:
当所述云台在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为反转方向时,则控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;
当所述云台在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向时,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台从所述第二位置沿着正转方向返回至所述第一位置。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;
所述根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,包括:
控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
9.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者共线。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域和所述反转区域未重合的部分;
所述根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,包括:
控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一位置所在的子区域为所述正转区域和所述反转区域重合的部分;
所述根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,包括:
控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
12.根据权利要求6至8任一项或11所述的方法,其特征在于,所述控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置之后所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置之前所述云台在所述第一位置的关节角的正负相反。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置,包括:
控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向以第一预设速度返回至所述第一位置,其中,所述第一预设速度大于0°/s并小于180°/s。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述云台沿所述最短路径返回所述第一位置,包括:
控制所述云台以第二预设速度沿所述最短路径返回所述第一位置,其中所述第二预设速度大于0°/s并小于180°/s。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一位置所在的子区域的确定过程包括:
确定所述云台基座的姿态和所述云台在所述第一位置的姿态;
根据所述云台基座的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述根据所述云台基座的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域,包括:
根据所述云台基座的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述云台基座至所述第一位置的旋转姿态;
根据所述旋转姿态,计算所述云台在所述第一位置的关节角;
根据所述云台在所述第一位置的关节角和多个所述子区域,确定所述第一位置所在的子区域。
17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述确定所述云台基座的姿态,包括:
获取搭载所述云台的无人飞行器的实时姿态;
根据所述无人飞行器的实时姿态,确定所述云台基座的姿态。
18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述关节角为所述云台的偏航轴角度。
19.一种控制云台复位的装置,其中,云台的转动区域的云台关节角大于360度,所述云台关节角为所述云台当前位置与所述转动区域的零位之间的夹角,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域;其特征在于,所述装置包括:一个或多个处理器,单独地或共同地工作,所述处理器与所述云台电连接;所述处理器用于:
当所述云台被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在第二位置的关节角的差值;
当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;
当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置;
所述第一特定条件为:所述差值的绝对值小于或等于180度;
所述第二特定条件为:所述差值的绝对值大于180度。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述转动区域是根据等分原则划分为多个所述子区域的。
21.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述云台的转动区域包括正转区域和反转区域,其中所述正转区域的云台关节角、所述反转区域的云台关节角均大于180度并小于360度;
所述转动区域是根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台的转动中心划分成多个所述子区域的。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者不共线。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;
所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
24.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;
所述处理器,用于
当所述云台在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台从所述第二位置沿着反转方向返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;
当所述云台在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
25.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;
所述处理器,用于
当所述云台在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为反转方向时,则控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;
当所述云台在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向时,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台从所述第二位置沿着正转方向返回至所述第一位置。
26.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;
所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
27.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者共线。
28.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域和所述反转区域未重合的部分;
所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
29.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述第一位置所在的子区域为所述正转区域和所述反转区域重合的部分;
所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
30.根据权利要求24至26任一项或29所述的装置,其特征在于,所述控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置之后所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置之前所述云台在所述第一位置的关节角的正负相反。
31.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向以第一预设速度返回至所述第一位置,其中,所述第一预设速度大于0°/s并小于180°/s。
32.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述处理器,用于
控制所述云台以第二预设速度沿所述最短路径返回所述第一位置,其中所述第二预设速度大于0°/s并小于180°/s。
33.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述处理器,用于
确定所述云台基座的姿态和所述云台在所述第一位置的姿态;
根据所述云台基座的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域。
34.根据权利要求33所述的装置,其特征在于,所述处理器,用于
根据所述云台基座的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述云台基座至所述第一位置的旋转姿态;
根据所述旋转姿态,计算所述云台在所述第一位置的关节角;
根据所述云台在所述第一位置的关节角和多个所述子区域,确定所述第一位置所在的子区域。
35.根据权利要求33所述的装置,其特征在于,所述处理器,用于
获取搭载所述云台的无人飞行器的实时姿态;
根据所述无人飞行器的实时姿态,确定所述云台基座的姿态。
36.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述关节角为所述云台的偏航轴角度。
37.一种云台,其中,云台的转动区域的云台关节角大于360度,所述云台关节角为所述云台当前位置与所述转动区域的零位之间的夹角,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域;其特征在于,所述云台包括轴组件和一个或多个处理器,单独地或共同地工作,所述处理器与所述轴组件电连接;所述处理器用于:
当所述轴组件被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述轴组件在所述第一位置的关节角与所述轴组件在第二位置的关节角的差值;
当所述差值满足第一特定条件时,控制所述轴组件从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;
当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述轴组件从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置;
所述第一特定条件为:所述差值的绝对值小于或等于180度;
所述第二特定条件为:所述差值的绝对值大于180度。
38.根据权利要求37所述的云台,其特征在于,所述转动区域是根据等分原则划分为多个所述子区域的。
39.根据权利要求37所述的云台,其特征在于,所述云台的转动区域包括正转区域和反转区域,其中所述正转区域的云台关节角、所述反转区域的云台关节角均大于180度并小于360度;
所述转动区域是根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台的转动中心划分成多个所述子区域的。
40.根据权利要求39所述的云台,其特征在于,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者不共线。
41.根据权利要求40所述的云台,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;
所述处理器,用于
控制所述轴组件从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
42.根据权利要求40所述的云台,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;
所述处理器,用于
当所述轴组件在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述轴组件从所述第二位置沿着反转方向返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述轴组件从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;
当所述轴组件在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述轴组件从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
43.根据权利要求40所述的云台,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;
所述处理器,用于
当所述轴组件在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为反转方向时,则控制所述轴组件从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;
当所述轴组件在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向时,控制所述轴组件从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述轴组件从所述第二位置沿着正转方向返回至所述第一位置。
44.根据权利要求40所述的云台,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;
所述处理器,用于
控制所述轴组件从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
45.根据权利要求39所述的云台,其特征在于,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者共线。
46.根据权利要求45所述的云台,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域和所述反转区域未重合的部分;
所述处理器,用于
控制所述轴组件从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
47.根据权利要求45所述的云台,其特征在于,所述第一位置所在的子区域为所述正转区域和所述反转区域重合的部分;
所述处理器,用于
控制所述轴组件从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
48.根据权利要求42至44任一项或47所述的云台,其特征在于,所述控制所述轴组件从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置之后所述轴组件在所述第一位置的关节角与所述轴组件在被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置之前所述轴组件在所述第一位置的关节角的正负相反。
49.根据权利要求37所述的云台,其特征在于,所述处理器,用于
控制所述轴组件从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向以第一预设速度返回至所述第一位置,其中,所述第一预设速度大于0°/s并小于180°/s。
50.根据权利要求37所述的云台,其特征在于,所述处理器,用于
控制所述轴组件以第二预设速度沿所述最短路径返回所述第一位置,其中所述第二预设速度大于0°/s并小于180°/s。
51.根据权利要求37所述的云台,其特征在于,所述云台还包括云台基座,所述轴组件至少部分固定连接所述云台基座,所述处理器,用于
确定所述云台基座的姿态和所述轴组件在所述第一位置的姿态;
根据所述云台基座的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域。
52.根据权利要求51所述的云台,其特征在于,所述处理器,用于
根据所述云台基座的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述云台基座至所述第一位置的旋转姿态;
根据所述旋转姿态,计算所述轴组件在所述第一位置的关节角;
根据所述轴组件在所述第一位置的关节角和多个所述子区域,确定所述第一位置所在的子区域。
53.根据权利要求51所述的云台,其特征在于,所述处理器,用于
获取搭载所述云台的无人飞行器的实时姿态;
根据所述无人飞行器的实时姿态,确定所述云台基座的姿态。
54.根据权利要求37所述的云台,其特征在于,所述轴组件包括偏航轴,所述关节角为所述云台的偏航轴角度。
55.一种无人飞行器,包括机身和搭载在所述机身上的云台,其中,云台的转动区域的云台关节角大于360度,所述云台关节角为所述云台当前位置与所述转动区域的零位之间的夹角,所述转动区域根据预设规则划分为多个子区域;其特征在于,所述无人飞行器还包括:一个或多个处理器,单独地或共同地工作,所述处理器与所述云台电连接;所述处理器用于:
当所述云台被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置时,计算所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在第二位置的关节角的差值;
当所述差值满足第一特定条件时,控制所述云台从所述第二位置沿着所述第一方向相反的方向返回所述第一位置;
当所述差值满足第二特定条件时,根据所述第一位置所在的子区域,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径或者沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置;
所述第一特定条件为:所述差值的绝对值小于或等于180度;
所述第二特定条件为:所述差值的绝对值大于180度。
56.根据权利要求55所述的无人飞行器,其特征在于,所述转动区域是根据等分原则划分为多个所述子区域的。
57.根据权利要求55所述的无人飞行器,其特征在于,所述云台的转动区域包括正转区域和反转区域,其中所述正转区域的云台关节角、所述反转区域的云台关节角均大于180度并小于360度;
所述转动区域是根据所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述云台的转动中心划分成多个所述子区域的。
58.根据权利要求57所述的无人飞行器,其特征在于,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者不共线。
59.根据权利要求58所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;
所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
60.根据权利要求58所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;
所述处理器,用于
当所述云台在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台从所述第二位置沿着反转方向返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;
当所述云台在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向,则控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
61.根据权利要求58所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线所包围的子区域;
所述处理器,用于
当所述云台在所述第一位置的关节角为正值时,若所述第一方向为反转方向时,则控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;
当所述云台在所述第一位置的关节角为负值时,若所述第一方向为正转方向时,控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置;若所述第一方向为反转方向时,控制所述云台从所述第二位置沿着正转方向返回至所述第一位置。
62.根据权利要求58所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线以及所述反转区域的最大关节角位置与所述转动中心的连线的延长线所包围的子区域;
所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
63.根据权利要求57所述的无人飞行器,其特征在于,所述正转区域的最大关节角位置、所述反转区域的最大关节角位置和所述转动中心三者共线。
64.根据权利要求63所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一位置的子区域为所述正转区域和所述反转区域未重合的部分;
所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向返回至所述第一位置。
65.根据权利要求63所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一位置所在的子区域为所述正转区域和所述反转区域重合的部分;
所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置。
66.根据权利要求60至62任一项或65所述的无人飞行器,其特征在于,所述控制所述云台从所述第二位置沿着最短路径返回至所述第一位置之后所述云台在所述第一位置的关节角与所述云台在被动的从第一位置沿着第一方向转动至第二位置之前所述云台在所述第一位置的关节角的正负相反。
67.根据权利要求55所述的无人飞行器,其特征在于,所述处理器,用于
控制所述云台从所述第二位置沿着与所述第一方向相反的方向以第一预设速度返回至所述第一位置,其中,所述第一预设速度大于0°/s并小于180°/s。
68.根据权利要求55所述的无人飞行器,其特征在于,所述处理器,用于
控制所述云台以第二预设速度沿所述最短路径返回所述第一位置,其中所述第二预设速度大于0°/s并小于180°/s。
69.根据权利要求55所述的无人飞行器,其特征在于,所述云台包括云台基座,所述云台基座固定连接所述机身,所述处理器,用于
确定所述云台基座的姿态和所述云台在所述第一位置的姿态;
根据所述云台基座的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述第一位置所在的子区域。
70.根据权利要求69所述的无人飞行器,其特征在于,所述处理器,用于
根据所述云台基座的姿态和所述第一位置的姿态,确定所述云台基座至所述第一位置的旋转姿态;
根据所述旋转姿态,计算所述云台在所述第一位置的关节角;
根据所述云台在所述第一位置的关节角和多个所述子区域,确定所述第一位置所在的子区域。
71.根据权利要求69所述的无人飞行器,其特征在于,所述处理器,用于
获取搭载所述云台的无人飞行器的实时姿态;
根据所述无人飞行器的实时姿态,确定所述云台基座的姿态。
72.根据权利要求55所述的无人飞行器,其特征在于,所述云台包括偏航轴,所述关节角为所述云台的偏航轴角度。
73.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至18任一项所述的控制云台复位的方法的步骤。
CN201780016354.7A 2017-12-29 2017-12-29 控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器 Expired - Fee Related CN108778932B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2017/119774 WO2019127344A1 (zh) 2017-12-29 2017-12-29 控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108778932A CN108778932A (zh) 2018-11-09
CN108778932B true CN108778932B (zh) 2021-08-24

Family

ID=64033792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780016354.7A Expired - Fee Related CN108778932B (zh) 2017-12-29 2017-12-29 控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200326709A1 (zh)
CN (1) CN108778932B (zh)
WO (1) WO2019127344A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020107292A1 (zh) * 2018-11-28 2020-06-04 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
WO2020220169A1 (zh) * 2019-04-28 2020-11-05 深圳市大疆创新科技有限公司 一种云台控制方法、设备、可移动平台及存储介质
CN111684386A (zh) * 2019-05-28 2020-09-18 深圳市大疆创新科技有限公司 云台零位标定方法和云台
CN112166280B (zh) * 2019-09-18 2022-06-07 深圳市大疆创新科技有限公司 手持云台及其控制方法
CN113411486B (zh) * 2020-03-16 2022-05-17 浙江宇视科技有限公司 云台摄像机控制方法、装置、云台摄像机和存储介质
CN111811794B (zh) * 2020-06-18 2022-05-20 浙江大华技术股份有限公司 一种云台自检方法、装置、计算设备及存储介质
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
CN113928581B (zh) * 2021-09-30 2022-08-23 北京远度互联科技有限公司 吊舱控制方法、装置、吊舱、无人机及介质

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100958904B1 (ko) * 2009-10-15 2010-05-19 (주)새한지오텍 수치지도 제작을 위해 특정 위치에 대한 구획분리가 가능한 항공촬영방법
CN103342165A (zh) * 2013-06-25 2013-10-09 深圳市大疆创新科技有限公司 飞行器的控制装置、控制系统及控制方法
CN103901897A (zh) * 2014-03-14 2014-07-02 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法及云台的控制系统
CN104111592A (zh) * 2014-08-06 2014-10-22 中国科学院光电技术研究所 一种基于微反射镜阵列实现可变自由照明光瞳的方法
CN104580864A (zh) * 2015-01-21 2015-04-29 广东欧珀移动通信有限公司 摄像头复位方法和装置
CN104601896A (zh) * 2015-02-12 2015-05-06 深圳市欧珀通信软件有限公司 校准摄像头的旋转角度的方法及装置
CN104639830A (zh) * 2014-12-29 2015-05-20 广东欧珀移动通信有限公司 一种复位旋转摄像头的方法及装置
CN105278557A (zh) * 2015-11-20 2016-01-27 南京杰迈视讯科技有限公司 一种实时主动自动校准的云台控制装置和方法
WO2017049183A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Nixie Labs, Inc. Stowable unmanned aerial vehicles and associated systems and methods
CN107077152A (zh) * 2016-11-30 2017-08-18 深圳市大疆创新科技有限公司 控制方法、设备、系统、无人机和可移动平台
KR101796478B1 (ko) * 2016-11-15 2017-11-10 주식회사 드론프로세이프 360도 영상 촬영이 가능한 무인비행체

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3576736B2 (ja) * 1997-01-17 2004-10-13 日本電気エンジニアリング株式会社 チルト機構
CN101436038B (zh) * 2008-12-05 2011-12-28 中国国家博物馆 考古发掘现场智能预探测系统
CN101650570B (zh) * 2009-09-10 2012-05-23 成都六九一四科技有限公司 智能云台对准系统
CN202632119U (zh) * 2012-04-25 2012-12-26 北京柏高联合科技有限公司 一种云台转动控制装置
CN108024474B (zh) * 2015-03-31 2020-10-30 深圳市大疆灵眸科技有限公司 使用固定结构的云台

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100958904B1 (ko) * 2009-10-15 2010-05-19 (주)새한지오텍 수치지도 제작을 위해 특정 위치에 대한 구획분리가 가능한 항공촬영방법
CN103342165A (zh) * 2013-06-25 2013-10-09 深圳市大疆创新科技有限公司 飞行器的控制装置、控制系统及控制方法
CN103901897A (zh) * 2014-03-14 2014-07-02 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法及云台的控制系统
CN104111592A (zh) * 2014-08-06 2014-10-22 中国科学院光电技术研究所 一种基于微反射镜阵列实现可变自由照明光瞳的方法
CN104639830A (zh) * 2014-12-29 2015-05-20 广东欧珀移动通信有限公司 一种复位旋转摄像头的方法及装置
CN104580864A (zh) * 2015-01-21 2015-04-29 广东欧珀移动通信有限公司 摄像头复位方法和装置
CN104601896A (zh) * 2015-02-12 2015-05-06 深圳市欧珀通信软件有限公司 校准摄像头的旋转角度的方法及装置
WO2017049183A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Nixie Labs, Inc. Stowable unmanned aerial vehicles and associated systems and methods
CN105278557A (zh) * 2015-11-20 2016-01-27 南京杰迈视讯科技有限公司 一种实时主动自动校准的云台控制装置和方法
KR101796478B1 (ko) * 2016-11-15 2017-11-10 주식회사 드론프로세이프 360도 영상 촬영이 가능한 무인비행체
CN107077152A (zh) * 2016-11-30 2017-08-18 深圳市大疆创新科技有限公司 控制方法、设备、系统、无人机和可移动平台

Also Published As

Publication number Publication date
US20200326709A1 (en) 2020-10-15
CN108778932A (zh) 2018-11-09
WO2019127344A1 (zh) 2019-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108778932B (zh) 控制云台复位的方法和装置、云台、无人飞行器
JP7000646B2 (ja) ジンバル動作モードの切替方法及び制御装置
CN108780324B (zh) 无人机、无人机控制方法和装置
CN108279694B (zh) 电子设备及其控制方法
JP6835392B2 (ja) 撮像装置により取得された画像を制御するためのシステム及び方法
US11722647B2 (en) Unmanned aerial vehicle imaging control method, unmanned aerial vehicle imaging method, control terminal, unmanned aerial vehicle control device, and unmanned aerial vehicle
US20160231739A1 (en) System and method for controlling a remote aerial device for up-close inspection
US20200320886A1 (en) Information processing device, flight control instruction method, program and recording medium
US20200271269A1 (en) Method of controlling gimbal, gimbal, and unmanned aerial vehicle
CN109076206B (zh) 基于无人机的立体成像方法和装置
US20210276700A1 (en) Control method and device for unmanned aerial vehicle, and unmanned aerial vehicle
CN109844394B (zh) 一种云台的控制方法以及云台
CN110313177B (zh) 云台控制方法和装置
CN112514366A (zh) 图像处理方法、图像处理装置和图像处理系统
JP2021073796A (ja) 制御装置、及び画像を取得する方法
CN111429519A (zh) 三维场景显示方法、装置、可读存储介质及电子设备
WO2022126477A1 (zh) 一种可移动平台的控制方法、装置及可移动平台
KR20180106178A (ko) 무인 비행체, 전자 장치 및 그에 대한 제어 방법
US11174022B2 (en) Smart device for personalized temperature control
CN113016174B (zh) 画面切换方法、装置、终端设备、系统及存储介质
WO2023238631A1 (ja) 制御方法、ジンバル、飛翔体、ジンバル付き飛翔体及びプログラム
CN113741492B (zh) 六旋翼无人机悬停抗风控制方法及装置
JP6978026B1 (ja) ウェイポイント設定方法及びウェイポイント修正方法、管理サーバ、情報処理システム、プログラム
WO2022061592A1 (zh) 电机的控制与检测方法及装置、云台以及可移动平台
CN118714509A (zh) 一种控制方法和电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210824

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee