CN108780328A - 一种云台控制方法、无人机、云台及存储介质 - Google Patents

一种云台控制方法、无人机、云台及存储介质 Download PDF

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
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Abstract

本发明实施例提供了一种云台控制方法、无人机、云台及存储介质，应用于无人机，所述无人机上装设有云台，其中，该方法包括：检测无人机是否进入预设状态；如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令；其中，所述控制指令用于指示所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。本发明实施例，通过控制云台从当前关节角运动到目标关节角的这种方式，可以有效地保证云台不达到限位位置，实现对云台的保护控制，保证了云台的安全。

Description

一种云台控制方法、无人机、云台及存储介质
技术领域
本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种云台控制方法、无人机、云台及存储介质。
背景技术
随着计算机技术的发展以及用户的需求，类似无人机这样的飞行器的发展越来越快，其中，无人机主要包括云台和机体。无人机在飞行过程中可能会因为无人机自身的原因或者用户操作不当等原因发生各种故障或者炸机。
在无人机发生各种故障或者炸机后，需要对无人机进行相应的售后处理，通常是对无人机的飞行数据进行拷贝，以方便调查无人机产生故障或炸机的原因，在拷贝数据的过程中，无人机可能由于机体部分缺失，无法保持平衡，从而导致云台乱动、甚至直接撞到机械限位的情况，降低了云台的使用寿命，严重时甚至会烧毁电机。
因此，如何在这种情况下更好地对云台进行控制成为研究的热点。
发明内容
本发明实施例提供了一种云台控制方法、无人机、云台、系统及存储介质，可提高云台的安全性。
第一方面，本发明实施例提供了一种云台控制方法，应用于无人机，所述无人机上装设有云台，所述方法包括：
检测无人机是否进入预设状态；
如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令；
其中，所述控制指令用于指示所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
第二方面，本发明实施例还提供了另一种云台控制方法，应用于云台，所述云台设置在无人机上，所述方法包括：
当所述无人机处于预设状态时，接收控制指令；
控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
第三方面，本发明实施例提供了一种无人机，包括：
机身；
设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；
云台，装设在所述机身上；
处理器，设置在所述机身内，所述处理器，用于执行如下步骤：
检测无人机是否进入预设状态；
如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令；
其中，所述控制指令用于指示所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
第四方面，本发明实施例提供了一种云台，所述云台挂载与无人机上，包括：
云台轴；
角度传感器；
处理器，所述处理器，用于执行如下步骤：
当所述无人机处于预设状态时，接收控制指令；
控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面或第二方面所述的云台控制方法。
本发明实施例中，无人机通过检测无人机当前所处的状态，如果检测到所述无人机处于预设状态，则向所述云台发送控制指令，以指示所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并在后续拷取数据的过程中，保持在所述目标关节角下。通过控制云台运动到目标关节角的这种方式，可以有效地保证云台不达到限位位置，实现对云台的保护控制，保证了云台的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种云台控制方法的交互流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种云台控制方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种云台控制方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种云台控制方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的又一种云台控制方法的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种无人机的示意框图；
图7是本发明实施例提供的一种云台的示意框图。
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，所描述的实施例是本发明的部分实施例，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作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。
本发明实施例提供的所述云台控制方法可应用于无人机发生故障或炸机之后，在无人机检测到所述无人机的存储装置中的数据被拷取时对云台的控制。其中，所述云台控制方法可应用于无人机，也可应用于无人汽车等其他智能终端；所述存储装置可以是所述无人机的黑匣子；所述数据可以包括飞行高度、飞行方向、飞行速度、加速度中任意一项或多项飞行数据。
本发明实施例提供的所述云台控制方法可以根据该系统中的无人机和云台的交互来实现，下面结合附图对该无人机和云台的交互方法实施例，以及分别对应用于无人机和云台的控制方法进行详细说明。
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种云台控制方法的交互流程示意图。具体地，本发明实施例的方法实现包括如下步骤。
S101：无人机检测所述无人机的存储装置中的数据是否被拷取。
本发明实施例中，无人机可以检测所述无人机的存储装置的数据是否被拷取，其中，所述数据可以包括飞行高度、飞行方向、飞行速度、加速度中任意一项或多项飞行数据，所述存储装置的解释如上所述。例如，无人机可以检测无人机的黑匣子中存储的飞行高度、飞行方向、飞行速度、加速度中任意一项或多项飞行数据是否被拷取。
S102：如果检测结果为是，则确定所述无人机进入预设状态。
本发明实施例中，无人机如果检测到所述无人机的存储装置的数据被拷取，则可以确定所述无人机当前所处的状态为预设状态。例如，假设所述无人机检测到所述无人机的黑匣子中存储的飞行数据被拷取，则所述无人机可以确定所述无人机当前所处的状态为预设状态。可以理解的是，确定所述无人机进入预设状态也可以是无人机是否收到进入传感器校正的指令。例如，当检测到收到无人机需进入指南针校正的指令后，则确定所述无人机进入预设状态。当然，所述确定所述无人机进入预设状态的步骤也可以通过其他方式来触发，在此就不一一列举。
S103：无人机向所述无人机的云台发送控制指令。
本发明实施例中，如果检测到所述无人机进入预设状态，则所述无人机可以向所述云台发送控制指令。其中，所述控制指令用于指示所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
S104：云台接收所述无人机的控制指令。
本发明实施例中，云台可以接收所述无人机发送的控制指令。其中，所述控制指令还用于控制所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。所述云台用于挂设负载，所述云台包括至少一个云台轴。在姿态闭环操作模式下，所述云台轴运动以使负载在大地坐标系下达到期望姿态；在关节角闭环操作模式下，所述云台轴运动以使云台轴在关节角坐标系下达到期望角度。后文中的关节角闭环操作模式和姿态闭环操作模式不再赘述。
S105：云台控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下。
本发明实施例中，云台可以根据接收到的所述控制指令，控制所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。在一个实施例中，所述目标关节角为0度。
在一个实施例中，所述云台接收到所述控制指令之后，可以获取所述云台当前关节角，所述关节角的解释如上所述。例如，所述云台在接收到所述控制指令之后，可以获取到所述云台当前的云台轴相对于所述云台的关节坐标系的关节角为30°。
在一个实施例中，所述云台可以根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线，并根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动至所述目标关节角。其中，所述运动曲线可以是任意形状的曲线，本发明实施例不做限定，只需要满足将云台从当前关节角所对应的位置平滑的调节到目标关节角所对应的位置。例如，假设所述云台获取到的所述云台当前关节角为3°，目标关节角为0°，则可以规划所述云台从当前关节角3°向所述目标关节角0°运动的运动曲线。
在一个实施例中，所述云台在规划所述云台的运动曲线的过程中，可以根据所述云台当前关节角和所述目标关节角，确定出所述云台的运动参数，并根据所述云台的运动参数，规划所述云台的运动曲线。
在一个实施例中，所述运动参数包括运动时间、角速度、角加速度中的任意一项或多项，所述云台可以根据所述云台运动时间、角速度、角加速度中的任意一项或多项，规划所述云台的运动曲线。例如，假设所述云台获取到所述云台当前关节角为30°，所述目标关节角为0°，则所述云台控制所述云台从当前关节角30°所对应的位置运动至所述目标关节角0°所对应的位置需要转动的角度为30°。假设设定所述云台的运动参数为：完成所述云台运动的时间信息为10s，前2.5s内角加速度为恒定的1.6m/s2，中间5s以恒定角加速度运动，后面2.5s内角加速度为-1.6m/s2。所述云台可以根据设定的所述云台的这些运动参数，规划出所述云台从当前关节角30°运动到所述目标关节角0°的运动曲线。
在一个实施例中，目标关节角也可以是云台当前关节角。当所述目标关节角为云台当前关节角时，则无人机进入预设状态时，云台进入关节角闭环操作模式，无人机在预设状态中时，云台保持在当前关节角。
S106：云台接收所述无人机发送的结束指令，并控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式。
本发明实施例中，所述云台如果接收到所述无人机发送的结束指令，则可以控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式。其中，在所述姿态闭环操作模式下所述云台的姿态角为所述云台进入所述关节角闭环操作模式之前的姿态角或者预设的姿态角。在一个实施例中，所述云台可以控制所述云台从所述目标关节角所对应的位置运动到所述姿态闭环操作模式下所述姿态角所对应的位置或预设的姿态角位置。
在所述关节角闭环模式中，控制云台从当前的关节角运动到关节角为零的位置。具体地，可根据云台当前的关节角，进行T形速度规划，自动规划梯形的运动曲线，使云台平滑地运行到关节角为零的位置。而有姿态闭环操作模式是以云台的姿态为控制对象，在可移动物体的运动过程中，控制云台的姿态，使云台跟随可移动物体的运动而运动，从而使得云台相对于可移动物体保持相对静止的自动控制过程。
在另一个实施例中，云台接收到所述无人机发送的结束指令后，也可以控制所述云台重新上电。
在本发明实施例中，无人机通过检测所述无人机的存储装置中的数据是否被拷取来确定所述无人机当前所处的状态，如果为预设状态，则向所述无人机的云台发送控制指令，所述云台接收到所述控制指令后，可以控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并在后续拷取数据的过程中，保持在目标关节角下，所述无人机如果检测到所述无人机的所述预设状态结束，则向所述云台发送结束指令，所述云台根据接收到的所述结束指令，控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式，从而结束关节角闭环操作模式下对云台的控制。可见，本发明实施例通过这种方式，可以实现对云台的保护控制，保证云台的安全。
请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种云台控制方法的流程示意图，所述方法可以由无人机执行，具体地，本发明实施例的所述方法包括如下步骤。
S201：检测无人机是否进入预设状态。
本发明实施例中，无人机可以检测所述无人机是否进入预设状态。在一个实施例中，所述无人机可以检测所述无人机的存储装置中的数据是否被拷取，如果检测结果为是，则可以确定所述无人机当前所处的状态为预设状态。其中，所述数据包括飞行高度、飞行方向、飞行速度、加速度中任意一项或多项飞行数据。
可以理解的是，确定所述无人机进入预设状态也可以是无人机是否收到进入传感器校正的指令。例如，当检测到收到无人机需进入指南针校正的指令后，则确定所述无人机进入预设状态。当然，所述确定所述无人机进入预设状态的步骤也可以通过其他方式来触发，在此就不一一列举。
S202：如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令。
本发明实施例中，如果检测到所述无人机进入预设状态，则所述无人机可以向所述云台发送控制指令。其中，所述控制指令用于指示从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，其中，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。在一个实施例中，所述目标关节角为0度。在另一个实施例中，目标关节角也可以是云台当前关节角。当所述目标关节角为云台当前关节角时，则无人机进入预设状态时，云台进入关节角闭环操作模式，无人机在预设状态中时，云台保持在当前关节角。
在一个实施例中，所述无人机在发送所述控制指令给所述云台之后，可以获取所述云台当前关节角，所述关节角的解释如上所述。例如，所述无人机在发送所述控制指令给所述云台之后，可以获取到所述云台当前的云台轴相对于所述云台的关节坐标系的关节角为30°。
在一个实施例中，所述无人机在向所述云台发送控制指令之后，还可以根据所述云台当前关节角和所述目标关节角，规划所述云台的运动曲线，并根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动至所述目标关节角。其中，所述运动曲线可以是梯形的运动曲线、也可以是其他形状的运动曲线，此处本发明实施例不做限定，只需要满足将云台从当前关节角所对应的位置平滑的调节到目标关节角所对应的位置。
在一个实施例中，如果无人机检测到所述无人机的所述预设状态结束，则可以向所述云台发送结束指令，以控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式，并控制所述云台从所述关节角闭环操作模式下的目标关节角运动到所述姿态闭环操作模式下所述姿态角所对应的位置。其中，在所述姿态闭环操作模式下所述云台的姿态角为所述云台进入所述关节角闭环操作模式之前的姿态角或预设的姿态角。在其它实施例中，当无人机检测到所述无人机的所述预设状态结束，也可以控制所述无人机重新上电。
本发明实施例中，无人机通过检测无人机当前所处的状态，如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令，以指示所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，以及在所述关节角闭环操作模式下从所述当前关节角运动到所述目标关节角，并在后续拷取数据的过程中，保持在所述目标关节角的位置。通过控制云台从所述当前关节角运动并保持在目标关节角的这种方式，可以有效地保证云台不达到限位位置，实现对云台的保护控制，保证了云台的安全。
请参见图3，图3是本发明实施例提供的另一种云台控制方法的流程示意图，所述方法可以由无人机执行，其中，本发明实施例与图2所对应实施例的区别在于，无人机可以根据获取到的所述云台当前关节角和所述目标关节角，规划所述云台的运动曲线，并根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动至所述目标关节角。具体地，本发明实施例的所述方法包括如下步骤。
S301：检测无人机是否进入预设状态。
本发明实施例中，无人机可以检测所述无人机是否进入预设状态。其中，所述无人机的预设状态是通过所述无人机的存储装置中的数据是否被拷取来确定的，如果所述无人机检测到所述无人机的存储装置中的数据被拷取，则可以确定所述无人机当前所处的状态为预设状态。其中，所述数据包括飞行高度、飞行方向、飞行速度、加速度中任意一项或多项飞行数据。
可以理解的是，确定所述无人机进入预设状态也可以是无人机是否收到进入传感器校正的指令。例如，当检测到收到无人机需进入指南针校正的指令后，则确定所述无人机进入预设状态。当然，所述确定所述无人机进入预设状态的步骤也可以通过其他方式来触发，在此就不一一列举。
S302：如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令。
本发明实施例中，所述无人机如果检测到所述无人机进入预设状态，则可以向所述云台发送控制指令。其中，所述控制指令用于指示所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，并控制所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角的解释如上所述。在一个实施例中，所述目标关节角为0度。
S303：获取所述云台当前关节角。
本发明实施例中，无人机可以获取所述云台当前关节角，所述关节角的解释如上所述。例如，所述无人机在发送所述控制指令给所述云台之后，可以获取到所述云台当前的云台轴相对于所述云台的关节坐标系的关节角，如关节角为3°。
S304：根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线。
本发明实施例中，所述无人机在发送所述控制指令给所述云台并获取到所述云台当前关节角和所述目标关节角之后，可以根据所述云台当前关节角和所述目标关节角，规划所述云台的运动曲线。其中，所述运动曲线可以是梯形的运动曲线、也可以是其他形状的运动曲线，此处本发明实施例不做限定，只需要满足将云台从当前关节角所对应的位置平滑的调节到目标关节角所对应的位置。
在一个实施例中，所述无人机可以通过确定所述云台的运动参数来规划所述云台的运动曲线，具体地，所述无人机可以根据所述云台当前关节角和所述目标关节角，确定所述云台的运动参数，并根据所述运动参数规划所述云台的运动曲线。
在一个实施例中，所述云台的运动参数可以包括运动时间、角速度、角加速度中的任意一项或多项，所述无人机可以根据所述云台运动时间、角速度、角加速度中的任意一项或多项，规划所述云台的运动曲线。例如，假设所述无人机获取到所述云台当前关节角为30°，所述目标关节角为0°，则所述无人机控制所述云台从当前关节角30°所对应的位置运动至所述目标关节角0°所对应的位置需要转动的角度为30°，假设设定所述云台的运动参数为：完成所述云台运动的时间信息为10s，前2.5s内角加速度为恒定的1.6m/s2，中间5s以恒定角加速度运动，后面2.5s内角加速度为-1.6m/s2。所述无人机可以根据设定的所述云台的这些运动参数，规划出所述云台从当前关节角30°运动到所述目标关节角0°的运动曲线。
在一个实施例中，目标关节角也可以是云台当前关节角。当所述目标关节角为云台当前关节角时，则无人机进入预设状态时，云台进入关节角闭环操作模式，无人机在预设状态中时，云台保持在当前关节角。
S305：根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动至所述目标关节角。
本发明实施例中，所述无人机在对所述云台的运动曲线进行规划之后，可以控制所述云台按照所规划的运动曲线从所述当前关节角运动到所述目标关节角。例如，假设所述无人机规划的运动曲线为一个梯形运动曲线，则所述无人机可以根据规划的所述梯形运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角3°所对应的位置平滑地运动至所述目标关节角0°所对应的位置。
在一个实施例中，如果所述无人机检测到所述无人机的预设的存储装置中的数据停止被拷取，则所述无人机可以确定所述无人机的所述预设状态结束，并向所述云台发送结束指令，以控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式。其中，在所述姿态闭环操作模式下所述云台的姿态角为所述云台进入所述关节角闭环操作模式之前的姿态角或者预设的姿态角。在一个实施例中，所述无人机可以控制所述云台从所述目标关节角所对应的位置运动到所述姿态闭环操作模式下所述姿态角或预设的姿态角所对应的位置。在其它实施例中，当无人机检测到所述无人机的所述预设状态结束，也可以控制所述无人机或云台重新上电。
本发明实施例中，无人机通过检测无人机当前所处的状态，如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令，以指示所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式并在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到所述目标关节角，并在后续拷取数据的过程中，保持在所述目标关节角的位置。通过控制云台从所述当前关节角运动到目标关节角的这种方式，可以有效地保证云台不达到限位位置，实现对云台的保护控制，保证了云台的安全。
请参见图4，图4是本发明实施例提供的又一种云台控制方法的流程示意图，所述方法可以由云台执行。具体地，本发明实施例的所述方法包括如下步骤。
S401：当无人机处于预设状态时，接收控制指令。
本发明实施例中，所述云台可以接收无人机处于预设状态时发送的控制指令；或者，所述云台可以接收用户输入的控制指令。其中，所述控制指令用于控制所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。在一个实施例中，所述云台在接收到所述控制指令之后，可以通过所述云台的角度传感器获取所述云台当前关节角。例如，所述云台在接收到所述控制指令之后，可以通过所述角度传感器获取到所述云台当前的云台轴相对于所述云台的关节坐标系的关节角为3°。
S402：控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下。
本发明实施例中，所述云台可以根据所述控制指令，控制所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角，并在后续数据拷贝的过程中，云台保持在所述目标关节角下。其中，所述关节角的解释如上所述。在一个实施例中，所述目标关节角为0度。
在一个实施例中，目标关节角也可以是云台当前关节角。当所述目标关节角为云台当前关节角时，则无人机进入预设状态时，云台进入关节角闭环操作模式，无人机在预设状态中时，云台保持在当前关节角。
在一个实施例中，所述云台可以接收结束指令，并在接收到所述结束指令时控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式，以及控制所述云台从所述目标关节角运动到所述姿态闭环操作模式下的姿态角或预设的姿态角，或控制所述云台重新上电。其中，所述结束指令可以是所述无人机发送的；或者所述结束指令可以是用户输入的。所述结束指令是用于通知所述云台所述无人机的预设状态结束。
在一个实施例中，如果所述云台接收到无人机发送的结束指令，则可以控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式。其中，在所述姿态闭环操作模式下所述云台的姿态角为所述云台进入所述关节角闭环操作模式之前的姿态角或预设的姿态角。在一个实施例中，所述云台可以控制所述云台从所述目标关节角所对应的位置运动到所述姿态闭环操作模式下所述姿态角所对应的位置。
本发明实施例中，云台通过接收无人机在预设状态下发送的控制指令，控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并在后续数据拷贝的过程中，保持在所述目标关节角的位置。通过控制所述云台从所述当前关节角运动到目标关节角的这种方式，可以有效地保证云台不达到限位位置，实现对云台的保护控制，保证了云台的安全。
请参见图5，图5是本发明实施例提供的又一种云台控制方法的流程示意图，所述方法可以由云台执行。本发明实施例与图4所对应实施例的区别在于，云台可以根据获取到的所述云台当前关节角和所述目标关节角，并规划所述云台的运动曲线。具体地，本发明实施例的所述方法包括如下步骤。
S501：当无人机处于预设状态时，接收控制指令。
本发明实施例中，所述云台可以接收无人机在进入预设状态之后发送给所述云台的控制指令；或者，所述云台可以接收用户输入的控制指令。其中，所述控制指令用于控制所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。
S502：获取所述云台当前关节角。
本发明实施例中，所述云台在接收到关于从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，并在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角的所述控制指令之后，可以通过所述云台的角度传感器获取所述云台当前关节角，其中，所述角度传感器可以为霍尔传感器、磁编码器。例如，所述云台在接收到所述控制指令之后，可以通过所述角度传感器获取到所述云台当前的云台轴相对于所述云台的关节坐标系的关节角为3°。
S503：根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线。
本发明实施例中，所述云台可以根据获取到的所述云台当前关节角和所述目标关节角，规划所述云台的运动曲线。其中，所述运动曲线的解释如上所述，此处不再赘述。
在一个实施例中，所述云台可以通过确定所述云台的运动参数来规划所述云台的运动曲线，所述云台在确定所述云台的运动曲线的过程中，可以根据所述云台当前关节角和所述目标关节角，确定所述云台的运动参数，并根据所述云台的运动参数，规划所述云台的运动曲线。其中，所述运动参数可以包括运动时间、角速度、角加速度中的任意一项或多项。例如，所述云台可以根据所述云台运动的运动时间、角速度、角加速度中的任意一项或多项，规划所述云台的运动曲线。例如，假设所述云台获取到所述云台当前关节角为30°，所述目标关节角为0°，则所述云台控制所述云台从当前关节角30°所对应的位置运动至所述目标关节角0°所对应的位置需要转动的角度为30°。假设设定所述云台的运动参数为：完成所述云台运动的时间信息为10s，前2.5s内角加速度为恒定的1.6m/s2，中间5s以恒定角加速度运动，后面2.5s内角加速度为-1.6m/s2。所述云台可以根据设定的所述云台的这些运动参数，规划出所述云台从当前关节角为30°运动到所述目标关节角为0°的运动曲线。
在一个实施例中，目标关节角也可以是云台当前关节角。当所述目标关节角为云台当前关节角时，则无人机进入预设状态时，云台进入关节角闭环操作模式，无人机在预设状态中时，云台保持在当前关节角。
S504：控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下。
本发明实施例中，所述云台可以根据规划得到的所述云台的运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角所对应的位置平滑地运动至所述目标关节角所对应的位置。
在一个实施例中，所述云台可以接收结束指令，并在接收到所述结束指令时控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式，以及控制所述云台从所述目标关节角运动到所述姿态闭环操作模式下的姿态角或预设的姿态角，或控制所述云台重新上电。其中，所述结束指令可以是所述无人机发送的；或者所述结束指令可以是用户输入的。所述结束指令的解释如上所述。
在一个实施例中，所述云台可以接收所述无人机发送的结束指令，并在接收到所述结束指令时控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式，并控制所述云台从所述目标关节角运动到所述姿态闭环操作模式下的姿态角或预设的姿态角。其中，在所述姿态闭环操作模式下所述云台的姿态角为所述云台进入所述关节角闭环操作模式之前的姿态角或预设的姿态角。
本发明实施例中，云台通过所述无人机在预设状态下发送的控制指令，获取所述云台当前关节角，并所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线，从而控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并在后续数据拷贝的过程中，保持在所述目标关节角的位置。通过这种方式，实现对云台的保护控制，保证了云台的安全性。
请参见图6，图6是本发明实施例提供的一种无人机的示意框图。如图6所示的本发明实施例中的无人机可以包括：一个或多个处理器601；一个或多个输入设备602，一个或多个输出设备603和存储器604。上述处理器601、输入设备602、输出设备603和存储器604通过总线605连接。存储器604用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，处理器601用于执行存储器604存储的程序指令。其中，处理器601被配置用于调用所述程序指令执行：
检测无人机是否进入预设状态；
如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令；
其中，所述控制指令用于指示所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
进一步地，所述目标关节角为0度或云台的当前关节角或其它预设的关节角。
进一步地，所述预设状态为所述无人机的存储装置中的数据是否被拷取。
进一步地，所述控制指令还用于指示所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。
进一步地，所述数据包括飞行高度、飞行方向、飞行速度、加速度中任意一项或多项飞行数据。
进一步地，所述处理器601调用存储器604中存储的程序指令还用于执行如下步骤：
获取所述云台当前关节角。
进一步地，所述处理器601调用存储器604中存储的程序指令用于执行如下步骤：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线；
根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动到所述目标关节角。
进一步地，所述处理器601调用存储器604中存储的程序指令用于执行如下步骤：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，确定所述云台的运动参数；
根据所述运动参数，规划所述云台的运动曲线。
进一步地，所述运动参数包括运动时间、角速度、角加速度中的一项或多项。
进一步地，所述处理器601调用存储器604中存储的程序指令用于执行如下步骤：
如果检测到所述无人机的所述预设状态结束，则向所述云台发送结束指令，以控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式，或者控制所述无人机或云台重新上电。
本发明实施例中，无人机通过检测无人机当前所处的状态，如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令，以指示所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，以及在所述关节角闭环操作模式下从所述当前关节角运动到所述目标关节角，并在后续拷取数据的过程中，保持在所述目标关节角的位置。通过控制云台从所述当前关节角运动并保持在目标关节角的这种方式，可以有效地保证云台不达到限位位置，实现对云台的保护控制，保证了云台的安全。
应当理解，在本发明实施例中，所称处理器601可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备602可以包括触控板、麦克风等，输出设备603可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。
该存储器604可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器601提供指令和数据。存储器604的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器604还可以存储设备类型的信息。
具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器601、输入设备602、输出设备603可执行本发明实施例提供的图1、图2或图3实施例中所描述的云台控制方法的实现方式，也可执行本发明实施例所描述的无人机的实现方式，在此不再赘述。
请参见图7，图7是本发明实施例提供的一种云台的示意框图。如图7所示的本发明实施例中的云台可以包括：一个或多个处理器701；一个或多个角度传感器702。上述处理器701、角度传感器702通过总线703连接。其中，处理器701用于执行如下步骤：
当所述无人机处于预设状态时，接收控制指令；
控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
进一步地，所述目标关节角为0度或云台的当前关节角或其它预设的关节角。
进一步地，所述处理器701用于执行如下步骤：
接收无人机发送的控制指令；
或者，接收用户输入的控制指令。
进一步地，所述控制指令用于控制所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。
进一步地，所述处理器701用于执行如下步骤：
通过所述角度传感器702获取所述云台当前关节角。
进一步地，所述角度传感器702为霍尔传感器、或磁编码器。
进一步地，所述处理器701用于执行如下步骤：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线；
根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动到所述目标关节角。
进一步地，所述处理器701用于执行如下步骤：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，确定所述云台的运动参数；
根据所述运动参数，规划所述云台的运动曲线。
进一步地，所述运动参数包括时间信息、角速度、角加速度中的一项或多项。
进一步地，所述处理器701用于执行如下步骤：
如果接收到所述无人机发送的结束指令，则控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式或控制所述云台重新上电。
本发明实施例中，云台通过接收无人机在预设状态下发送的控制指令，控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并在后续数据拷贝的过程中，保持在所述目标关节角的位置。通过控制所述云台从所述当前关节角运动到目标关节角的这种方式，可以有效地保证云台不达到限位位置，实现对云台的保护控制，保证了云台的安全。
具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器701、角度传感器702可执行本发明实施例提供的图4或图5实施例中所描述的云台控制方法的实现方式，也可执行本发明实施例所描述的云台的实现方式，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种无人机，包括：机身；设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；云台，装设在所述机身上；处理器，设置在所述机身内，所述处理器，用于检测无人机是否进入预设状态；如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令。
所述无人机中处理器的具体实现可参考上述图2或图3所对应实施例的云台控制方法，在此不再赘述。其中，无人机可以是四旋翼无人机、六旋翼无人机、多旋翼无人机等类型的飞行器。所述动力系统可以包括电机、电调、螺旋桨等结构，其中，电机负责带动飞行器螺旋桨，电调负责控制飞行器的电机的转速。
本发明实施例还提供了一种云台，所述云台挂载与无人机上，包括：云台轴；角度传感器；处理器，所述处理器，用于当所述无人机处于预设状态时，接收控制指令；控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。所述云台中处理器的具体实现可参考上述图4或图5所对应实施例的云台控制方法，在此不再赘述。其中，所述角度传感器可以为霍尔传感器或磁编码器。
本发明实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明图1、图2、图3、图4或图5所对应实施例中描述的云台控制方法，也可实现本发明图6所对应实施例中描述的无人机或图7所对应实施例中描述的云台，在此不再赘述。
所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的无人机或云台的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述无人机或云台的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述无人机或云台的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述无人机或云台所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明部分实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (40)

1.一种云台控制方法，其特征在于，应用于无人机，所述无人机上装设有云台，所述方法包括：
检测无人机是否进入预设状态；
如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令；
其中，所述控制指令用于指示所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标关节角为0度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设状态为所述无人机的存储装置中的数据是否被拷取。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制指令还用于指示所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据包括飞行高度、飞行方向、飞行速度、加速度中任意一项或多项飞行数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述云台当前关节角。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线；
根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动到所述目标关节角。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线，包括：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，确定所述云台的运动参数；
根据所述运动参数，规划所述云台的运动曲线。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述运动参数包括运动时间、角速度、角加速度中的一项或多项。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果检测到所述无人机的所述预设状态结束，则向所述云台发送结束指令，以控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式。
11.一种云台控制方法，其特征在于，应用于云台，所述云台设置在无人机上，所述方法包括：
当所述无人机处于预设状态时，接收控制指令；
控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述目标关节角为0度。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述接收控制指令，包括：
接收无人机发送的控制指令；
或者，接收用户输入的控制指令。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制指令用于控制所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述接收控制指令之后，包括：
获取所述云台当前关节角。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线；
根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动到所述目标关节角。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线，包括：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，确定所述云台的运动参数；
根据所述运动参数，规划所述云台的运动曲线。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述运动参数包括运动时间、角速度、角加速度中的一项或多项。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果接收到所述无人机发送的结束指令，则控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式。
20.一种无人机，其特征在于，包括：
机身；
设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；
云台，装设在所述机身上；
处理器，设置在所述机身内，所述处理器，用于执行如下步骤：
检测无人机是否进入预设状态；
如果检测到所述无人机进入预设状态，则向所述云台发送控制指令；
其中，所述控制指令用于指示所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
21.根据权利要求20所述的无人机，其特征在于，所述目标关节角为0度。
22.根据权利要求20所述的无人机，其特征在于，所述预设状态为所述无人机的存储装置中的数据是否被拷取。
23.根据权利要求20所述的无人机，其特征在于，所述控制指令还用于指示所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。
24.根据权利要求22所述的无人机，其特征在于，所述数据包括飞行高度、飞行方向、飞行速度、加速度中任意一项或多项飞行数据。
25.根据权利要求20所述的无人机，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
获取所述云台当前关节角。
26.根据权利要求20所述的无人机，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
根据所述云台当前关节角，规划所述云台的运动曲线；
根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动到所述目标关节角。
27.根据权利要求26所述的无人机，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，确定所述云台的运动参数；
根据所述运动参数，规划所述云台的运动曲线。
28.根据权利要求27所述的无人机，其特征在于，所述运动参数包括时间信息和/或角加速度信息中的一项或多项。
29.根据权利要求23所述的无人机，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
如果检测到所述无人机的所述预设状态结束，则向所述云台发送结束指令，以控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式。
30.一种云台，所述云台挂载与无人机上，其特征在于，包括：
云台轴；
角度传感器；
处理器，所述处理器，用于执行如下步骤：
当所述无人机处于预设状态时，接收控制指令；
控制所述云台从当前关节角运动到目标关节角，并保持在所述目标关节角下，所述关节角是指云台轴相对于所述云台的关节坐标系的角度。
31.根据权利要求30所述的云台，其特征在于，所述目标关节角为0度。
32.根据权利要求30所述的云台，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
接收无人机发送的控制指令；
或者，接收用户输入的控制指令。
33.根据权利要求30所述的云台，其特征在于，所述控制指令还用于控制所述云台从姿态闭环操作模式进入关节角闭环操作模式，所述云台在所述关节角闭环操作模式下从当前关节角运动到目标关节角。
34.根据权利要求30所述的云台，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
通过所述角度传感器获取所述云台当前关节角。
35.根据权利要求34所述的云台，其特征在于，所述角度传感器为霍尔传感器、或磁编码器。
36.根据权利要求30所述的云台，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，规划所述云台的运动曲线；
根据所述运动曲线，控制所述云台从所述当前关节角运动到所述目标关节角。
37.根据权利要求36所述的云台，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
根据所述云台当前关节角和目标关节角，确定所述云台的运动参数；
根据所述运动参数，规划所述云台的运动曲线。
38.根据权利要求37所述的云台，其特征在于，所述运动参数包括时间信息、角速度、角加速度中的一项或多项。
39.根据权利要求33所述的云台，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
如果接收到所述无人机发送的结束指令，则控制所述云台从所述关节角闭环操作模式进入姿态闭环操作模式。
40.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至20任一项所述方法。
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