CN108885493A - 体感控制器控制云台的方法、云台、体感控制器和系统 - Google Patents

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Abstract

一种体感控制器控制云台的方法。该方法包括：接收所述体感控制器发送的角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器(120)在大地坐标系下的角速度；根据所述角速度信息确定所述云台(110)的目标姿态；根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。该方法能够提高体感控制器控制云台的控制效率。还包括上述方法的云台、体感控制器和系统。

Description

体感控制器控制云台的方法、云台、体感控制器和系统
版权申明
本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或者该专利披露。
技术领域
本发明涉及云台领域，并且更具体地，涉及一种体感控制器控制云台的方法、云台、体感控制器和系统。
背景技术
利用体感控制器控制云台，能够方便用户对云台进行控制。然而，目前体感控制器控制云台的方案中，云台响应较慢，不能实时跟随上体感控制器的姿态变化，导致影响控制效率。
因此，如何提高体感控制器控制云台的控制效率，成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种体感控制器控制云台的方法、云台、体感控制器和系统，能够提高体感控制器控制云台的控制效率。
第一方面，提供了一种体感控制器控制云台的方法，包括：接收所述体感控制器发送的角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；根据所述角速度信息确定所述云台的目标姿态；根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
第二方面，提供了一种体感控制器控制云台的方法，包括：获取角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；向所述云台发送所述角速度信息，所述角速度信息用于控制所述云台。
第三方面，提供了一种云台，包括：接收器，用于接收体感控制器发送的角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；控制器，用于根据所述角速度信息确定所述云台的目标姿态，根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
第四方面，提供了一种体感控制器，包括：控制器，用于获取角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；发射器，用于向云台发送所述角速度信息，所述角速度信息用于控制所述云台。
第五方面，提供了一种计算机系统，包括：存储器，用于存储计算机可执行指令；处理器，用于访问所述存储器，并执行所述计算机可执行指令，以进行上述第一方面的方法中的操作。
第六方面，提供了一种计算机系统，包括：存储器，用于存储计算机可执行指令；处理器，用于访问所述存储器，并执行所述计算机可执行指令，以进行上述第二方面的方法中的操作。
第七方面，提供了一种系统，包括：上述第三方面的云台和第四方面的体感控制器；或者，上述第五和第六方面的计算机系统。
第八方面，提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有程序代码，该程序代码可以用于指示执行上述第一方面或第二方面的方法。
在本发明实施例的技术方案中，体感控制器通过体感控制器在大地坐标系下的角速度控制云台，云台可以据此迅速地得到目标姿态，从而可以提高云台对体感控制器的响应速度，提高体感控制器控制云台的控制效率。
附图说明
图1是应用本发明实施例的技术方案的一种系统的示意图。
图2是应用本发明实施例的技术方案的一种云台的示意图。
图3是应用本发明实施例的技术方案的体感控制器的示意图。
图4是本发明实施例的体感控制器控制云台的方法的示意性流程图。
图5是本发明实施例的云台的示意性框图。
图6和图7是本发明实施例的体感控制器的示意性框图。
图8是本发明实施例的计算机系统的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。
应理解，本文中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本发明实施例，而非限制本发明实施例的范围。
还应理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
还应理解，本说明书中描述的各种实施方式，既可以单独实施，也可以组合实施，本发明实施例对此并不限定。
除非另有说明，本发明实施例所使用的所有技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请的范围。本申请所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任意的和所有的组合。
本发明实施例的技术方案可以应用于各种云台，例如，手持云台，但本发明实施例对此并不限定。例如，云台也可以设置在可移动设备上。该可移动设备可以是无人机、无人驾驶船、自动驾驶车辆或机器人等，但本发明实施例对此并不限定。
图1是应用本发明实施例的技术方案的一种系统的示意图。
如图1所示，系统100包括云台110和体感控制器120。云台110和体感控制器120之间可通过通信连接进行通信。例如，体感控制器120通过通信连接向云台110发送信息，实现对云台110的控制。云台110和体感控制器120之间的通信连接可以是各种方式的无线通信连接，本发明实施例对此并不限定。
图2是应用本发明实施例的技术方案的一种云台的示意图。应理解，图2仅是示例，不应理解为对本发明实施例的限定。
如图2所示，云台可以包括平移轴轴臂201、平移轴电机202，横滚轴轴臂203、横滚轴电机204、俯仰轴轴臂205和俯仰轴电机206。它们构成云台的转轴机构，其中，每个电机可由相应的电调控制，平移轴轴臂201和平移轴电机202构成平移轴转轴机构，用于进行平移轴的旋转；横滚轴轴臂203和横滚轴电机204构成横滚轴转轴机构，用于进行横滚轴的旋转；俯仰轴轴臂205和俯仰轴电机206构成俯仰轴转轴机构，用于进行俯仰轴的旋转。另外，云台还可以包括基座207和摄像机固定机构208。摄像机固定机构208用于固定摄像机209。
在一些可能的设计中，云台还可以包括控制器(图2中未示出)，用于控制云台的姿态。该控制器可以设置于摄像机固定机构208内，也可以设置于云台的其他位置，本发明实施例对此并不限定。
在一些可能的设计中，云台中设置有惯性测量单元(Inertial MeasurementUnit，IMU)，例如陀螺仪和/或加速度计。控制器可以根据IMU的测量数据确定云台的实际姿态，并控制云台的旋转轴旋转，以使云台的实际姿态达到目标姿态。
在一些可能的设计中，云台中设置有通信装置，例如接收器，通过接收器可以接收体感控制器的信息。云台中的控制器可以根据体感控制器的信息确定目标姿态，进而控制云台的旋转轴旋转，以使云台的实际姿态达到目标姿态。
图3是应用本发明实施例的技术方案的体感控制器的示意图。
图3所示，体感控制器可以包括控制器310，发射器320，IMU和指南针330，以及显示面板340。
显示面板340可以为液晶面板，用于显示体感控制器和/或云台的信息。例如，可以显示体感控制器的状态，姿态信息，速度信息，控制模式，以及云台状态信息等，但本发明实施例对此并不限定。
发射器320可以是各种形式的无线发射器，用于将体感控制器的信息发送给云台。
IMU和指南针330是体感控制器的传感器，能够测量体感控制器的姿态信息和速度信息。
控制器310用于获取IMU和指南针的测量数据，确定体感控制器的姿态和速度信息，并可以驱动显示面板显示相关信息，通过发射器320将相关信息发送给云台。
应理解，除非另有说明，本发明实施例中的术语“速度”为“角速度”。
在一些可能的设计中，体感控制器还可以包括设置面板，用于用户输入相应设置。控制器310可以根据用户的设置进行相应控制。发射器320也可以将相应设置信息发送给云台。
图4示出了本发明实施例的体感控制器控制云台的方法的示意性流程图。
410，体感控制器获取角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度。
在本发明实施例中，采用角速度信息实现体感控制器对云台的控制。体感控制器可以根据传感器的测量数据获取该角速度信息。
可选地，在本发明一个实施例中，可以通过所述体感控制器的IMU获取所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据；通过所述体感控制器的指南针和所述IMU获取所述体感控制器的姿态信息；再根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述体感控制器的姿态信息，获取所述角速度信息。
例如，通过体感控制器的IMU中的陀螺仪可以获取所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据omega_body(x,y,z)。所述体感控制器的姿态信息可以通过以下方式获取：
通过IMU中的加速度计得到重力方向向量Vg；
通过指南针得到地磁方向向量Vmean；
将重力方向向量和地磁方向向量进行差积获得正东方向向量Ve；
将重力方向向量和正东方向向量进行差积获得正北方向向量Vn；
利用重力方向向量、正北方向向量、正东方向向量构成参考空间姿态余弦矩阵(Direction Cosine Matrix，DCM)DCM_ref；
将上述参考空间姿态余弦矩阵DCM_ref转换成姿态四元数Q_ref；
对IMU中陀螺仪的角速度数据进行积分获得姿态四元数Q_int；
将Q_ref和Q_int进行扩展卡尔曼滤波器(ExtendedKalmanFilter，EKF)融合滤波，获得最终的体感控制器的姿态四元数Q_real。
在上述方案中，对加速度计和指南针获取的姿态信息，与陀螺仪获取的姿态信息进行了EKF融合滤波，这样可以得到更佳的姿态信息。
利用所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据omega_body(x,y,z)和所述体感控制器的姿态信息Q_real，可以得到所述体感控制器在大地坐标系下的角速度，即所述角速度信息。具体地，可以根据所述体感控制器的姿态信息确定DCM；再根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述DCM，获取所述角速度信息。
例如，可以将体感控制器的姿态四元数Q_real变换成欧拉角euler(x,y,z)，并将欧拉角的z轴方向的角度值设置成0；将姿态欧拉角euler(x,y,0)转换成空间姿态余弦矩阵DCM_trans；再将角速度数据omega_body(x,y,z)与DCM_trans相乘，得到体感控制器在大地坐标系下的角速度omega_ned(x,y,z)。
可选地，在本发明一个实施例中，可以对所述体感控制器的指南针进行校准。
体感控制器中的指南针可能会受到其他外界物的干扰，通过对其校准能够有效控制漂移。可选地，可以采用椭球校准方式对指南针进行校准。
420，体感控制器向所述云台发送所述角速度信息。
体感控制器将得到的上述角速度信息发送给云台，通过所述角速度信息控制所述云台。
在本发明实施例中，通过角速度信息控制云台，该控制模式可以称为速度控制模式。相应地，体感控制器向云台发送姿态信息，通过姿态信息控制云台的控制模式可以称为位置控制模式。
可选地，在本发明一个实施例中，体感控制器可以先向所述云台发送第一控制模式控制信号，所述第一控制模式控制信号用于控制所述云台工作在速度控制模式。
可选地，用户可以在体感控制器的设置面板上设置控制模式。在用户设置控制模式为速度控制模式时，体感控制器向所述云台发送第一控制模式控制信号，使所述云台工作在速度控制模式。在该模式下，体感控制器向云台发送所述角速度信息，通过所述角速度信息控制所述云台；相应地，云台根据所述角速度信息进行姿态控制。
430，云台根据所述角速度信息确定所述云台的目标姿态。
在体感控制器发送角速度信息的情况下，云台根据所述角速度信息确定目标姿态。具体地，云台可以根据所述角速度信息，确定所述云台的目标角速度；再对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
可选地，在本发明一个实施例中，体感控制器还可以向所述云台发送控制参数信息。
所述控制参数信息用于指示控制倍率、平滑度和死区值中的至少一项。
具体而言，控制倍率表示对角速度进行放大或缩小的比例；平滑度用于对角速度进行滤波，使角速度的变化较平滑；死区值表示云台不动或停下来的角速度值，也就是说，体感控制器发送的角速度低于该死区值时云台不动或停下来。
可选地，用户可以在体感控制器的设置面板上设置上述控制参数信息。在用户设置后，体感控制器向云台发送相应的控制参数信息。
云台接收到上述控制参数信息的情况下，根据所述角速度信息和所述控制参数信息，确定所述云台的目标角速度；再对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
例如，云台接收到所述体感控制器在大地坐标系下的角速度后，将所述体感控制器在大地坐标系下的角速度减去所述死区值，再根据所述控制倍率进行缩放，再根据所述平滑度进行滤波，得到所述云台的目标角速度。然后，再对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
本发明实施例的技术方案，通过控制倍率和平滑度的设置，可以让体感器控制云台有不同的手感，能提供给用户更多的选择，满足各种用户的需要。
440，云台根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
云台在根据体感控制器发送的信息得到目标姿态后，根据该目标姿态控制云台。
具体地，云台可以根据该目标姿态和云台的实际姿态的差别，控制旋转轴旋转，以使云台的实际姿态达到该目标姿态。
例如，可以根据目标姿态和实际姿态的差别，确定电机控制信号；根据所述电机控制信号，控制所述云台的平移轴电机、俯仰轴电机和横滚轴电机，以使所述云台的平移轴、俯仰轴和横滚轴进行旋转，使得所述云台的实际姿态向目标姿态变化。
云台的实际姿态可以通过云台中的IMU的测量数据确定，例如，可以通过对云台中的陀螺仪测得的角速度进行积分，得到云台的实际姿态，但本发明实施例对此并不限定。
在本发明实施例的技术方案中，体感控制器通过体感控制器在大地坐标系下的角速度控制云台，云台可以据此迅速地得到目标姿态，从而可以提高云台对体感控制器的响应速度，提高体感控制器控制云台的控制效率。
以上描述了体感控制器控制云台的速度控制模式。应理解，在本发明实施例中，也可以采用位置控制模式。速度控制模式和位置控制模式既可以单独实施，也可以结合实施。用户可以在体感控制器的设置面板上设置所要采用的控制模式。
在速度控制模式下，体感控制器向所述云台发送第二控制模式控制信号，所述第二控制模式控制信号用于控制所述云台工作在位置控制模式；并向所述云台发送所述体感控制器的姿态信息，通过所述体感控制器的姿态信息控制所述云台。相应地，云台接收到所述体感控制器发送的所述体感控制器的姿态信息后，根据所述体感控制器的姿态信息确定所述云台的目标姿态；并根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
可选地，在本发明一个实施例中，云台可以根据所述体感控制器的姿态信息和姿态偏置，确定所述云台的目标姿态，其中，所述姿态偏置为首次接收到的所述体感控制器的姿态信息。
例如，在云台第一次接收到体感控制器的姿态信息的时候，可以将此时体感控制器的姿态设置成姿态偏置(atti_offset)，此后云台的目标姿态(atti_target)为此后接收到的体感控制器的姿态(atti_force)与姿态偏置(atti_offset)的差(atti_force–atti_offset)。
上文详细描述了本发明实施例的体感控制器控制云台的方法，下面将描述本发明实施例的云台、体感控制器和系统。应理解，本发明实施例的云台、体感控制器和系统可以执行前述本发明实施例的各种方法，即以下各种产品的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为了简洁，不再赘述。
图5示出了本发明实施例的云台500的示意性框图。
应理解，图5中的云台500具体可以采用图2所示的云台的结构，也可以采用其他的结构，本发明实施例对此并不限定。
如图5所示，云台500包括：
接收器510，用于接收体感控制器发送的角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；
控制器520，用于根据所述角速度信息确定所述云台的目标姿态，根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
可选地，在本发明一个实施例中，所述接收器510还用于：
接收所述体感控制器发送的第一控制模式控制信号，所述第一控制模式控制信号用于控制所述云台工作在速度控制模式。
可选地，在本发明一个实施例中，所述控制器520具体用于：
根据所述角速度信息，确定所述云台的目标角速度；
对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
可选地，在本发明一个实施例中，所述接收器510还用于：
接收所述体感控制器发送的控制参数信息，所述控制参数信息用于指示控制倍率、平滑度和死区值中的至少一项。
可选地，在本发明一个实施例中，所述控制器520具体用于：
根据所述角速度信息和所述控制参数信息，确定所述云台的目标角速度；
对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
可选地，在本发明一个实施例中，所述控制器520具体用于：
将所述体感控制器在大地坐标系下的角速度减去所述死区值后，再根据所述控制倍率进行缩放，再根据所述平滑度进行滤波，得到所述云台的目标角速度。
可选地，在本发明一个实施例中，所述接收器510还用于：
接收所述体感控制器发送的第二控制模式控制信号，所述第二控制模式控制信号用于控制所述云台工作在位置控制模式；
接收所述体感控制器发送的所述体感控制器的姿态信息；
所述控制器520还用于：
根据所述体感控制器的姿态信息确定所述云台的目标姿态；
根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
可选地，在本发明一个实施例中，所述控制器520具体用于：
根据所述体感控制器的姿态信息和姿态偏置，确定所述云台的目标姿态，其中，所述姿态偏置为首次接收到的所述体感控制器的姿态信息。
应理解，云台500中还可以包括云台中通常所包括的部件，例如，转轴机构等，本发明实施例对此并不限定。
图6示出了本发明实施例的体感控制器600的示意性框图。
如图6所示，体感控制器600包括：
控制器610，用于获取角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；
发射器620，用于向云台发送所述角速度信息，所述角速度信息用于控制所述云台。
可选地，在本发明一个实施例中，如图7所示，所述体感控制器600还包括：惯性测量单元IMU 630和指南针640；
所述控制器610具体用于：
通过所述IMU 630获取所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据；
通过所述指南针640和所述IMU 630获取所述体感控制器的姿态信息；
根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述体感控制器的姿态信息，获取所述角速度信息。
可选地，在本发明一个实施例中，所述控制器610具体用于：
根据所述体感控制器的姿态信息确定空间姿态余弦矩阵DCM；
根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述DCM，获取所述角速度信息。
可选地，在本发明一个实施例中，所述控制器610还用于：
对所述指南针进行校准。
可选地，在本发明一个实施例中，所述发射器620还用于：
向所述云台发送第一控制模式控制信号，所述第一控制模式控制信号用于控制所述云台工作在速度控制模式。
可选地，在本发明一个实施例中，所述发射器620还用于：
向所述云台发送控制参数信息，所述控制参数信息用于指示控制倍率、平滑度和死区值中的至少一项。
可选地，在本发明一个实施例中，所述发射器620还用于：
向所述云台发送第二控制模式控制信号，所述第二控制模式控制信号用于控制所述云台工作在位置控制模式；
向所述云台发送所述体感控制器的姿态信息，所述体感控制器的姿态信息用于控制所述云台。
可选地，在本发明一个实施例中，如图7所示，所述体感控制器600还包括：
设置面板650，用于用户设置控制倍率、平滑度、死区值、控制模式、开始、暂停、结束对所述云台的控制中的至少一项。
设置面板650用于用户输入相应设置，其可以采用各种实现形式，本发明实施例对此并不限定。
例如，控制倍率可以通过旋钮设置，不同轴的控制倍率可以通过不同旋钮分别设置，即，不同轴的控制倍率可以相同也可以不同。平滑度和死区值也可以通过旋钮设置。控制模式可以通过按钮设置，即用户可以通过按钮设置体感控制器控制云台工作在速度控制模式或者是位置控制模式下。开始、暂停、结束对云台的控制也可以通过按钮设置。
可选地，在本发明一个实施例中，如图7所示，所述体感控制器600还包括：
显示面板660，用于向用户显示所述体感控制器和/或所述云台的信息。
应理解，本发明实施例对上述控制器520和控制器610的具体实现形式不做限定。另外，控制器520和控制器610也可以称为处理器、芯片或主板等，本发明实施例对此也不限定。
图8示出了本发明一个实施例的计算机系统800的示意性框图。
如图8所示，该计算机系统800可以包括处理器810和存储器820。
应理解，计算机系统800中还可以包括其他计算机系统中通常所包括的部件，例如，通信接口等，本发明实施例对此并不限定。
存储器820用于存储计算机可执行指令。
存储器820可以是各种种类的存储器，例如可以包括高速随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，还可以包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器，本发明实施例对此并不限定。
处理器810用于访问该存储器820，并执行该计算机可执行指令，以进行上述本发明各种实施例的方法中的操作。
处理器810可以包括微处理器，现场可编程门阵列(Field－Programmable GateArray，FPGA)，中央处理器(Central Processing unit，CPU)，图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)等，本发明实施例对此并不限定。
在一个实施例中，本发明实施例中的云台可以包括该计算机系统800，以进行上述本发明各种实施例的方法中云台的操作。在一个实施例中，本发明实施例中的体感控制器可以包括该计算机系统800，以进行上述本发明各种实施例的方法中体感控制器的操作
本发明实施例还提供了一种系统，该系统可以包括上述本发明实施例中的云台和体感控制器。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有程序代码，该程序代码可以用于指示执行上述本发明实施例的各种方法。
应理解，在本发明实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、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。另外，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，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
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发明实施例方案的目的。
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，也可以是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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (47)

1.一种体感控制器控制云台的方法，其特征在于，包括：
接收所述体感控制器发送的角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；
根据所述角速度信息确定所述云台的目标姿态；
根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收所述体感控制器发送的角速度信息之前，所述方法还包括：
接收所述体感控制器发送的第一控制模式控制信号，所述第一控制模式控制信号用于控制所述云台工作在速度控制模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述角速度信息确定所述云台的目标姿态，包括：
根据所述角速度信息，确定所述云台的目标角速度；
对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述接收所述体感控制器发送的角速度信息之前，所述方法还包括：
接收所述体感控制器发送的控制参数信息，所述控制参数信息用于指示控制倍率、平滑度和死区值中的至少一项。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述角速度信息确定所述云台的目标姿态，包括：
根据所述角速度信息和所述控制参数信息，确定所述云台的目标角速度；
对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述角速度信息和所述控制参数信息，确定所述云台的目标角速度，包括：
将所述体感控制器在大地坐标系下的角速度减去所述死区值后，再根据所述控制倍率进行缩放，再根据所述平滑度进行滤波，得到所述云台的目标角速度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述体感控制器发送的第二控制模式控制信号，所述第二控制模式控制信号用于控制所述云台工作在位置控制模式；
接收所述体感控制器发送的所述体感控制器的姿态信息；
根据所述体感控制器的姿态信息确定所述云台的目标姿态；
根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述体感控制器的姿态信息确定所述云台的目标姿态，包括：
根据所述体感控制器的姿态信息和姿态偏置，确定所述云台的目标姿态，其中，所述姿态偏置为首次接收到的所述体感控制器的姿态信息。
9.一种体感控制器控制云台的方法，其特征在于，包括：
获取角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；
向所述云台发送所述角速度信息，所述角速度信息用于控制所述云台。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取角速度信息，包括：
通过所述体感控制器的惯性测量单元IMU获取所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据；
通过所述体感控制器的指南针和所述IMU获取所述体感控制器的姿态信息；
根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述体感控制器的姿态信息，获取所述角速度信息。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述体感控制器的姿态信息，获取所述角速度信息，包括：
根据所述体感控制器的姿态信息确定空间姿态余弦矩阵DCM；
根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述DCM，获取所述角速度信息。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述体感控制器的指南针进行校准。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，在向所述云台发送所述角速度信息之前，所述方法还包括：
向所述云台发送第一控制模式控制信号，所述第一控制模式控制信号用于控制所述云台工作在速度控制模式。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述云台发送控制参数信息，所述控制参数信息用于指示控制倍率、平滑度和死区值中的至少一项。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述云台发送第二控制模式控制信号，所述第二控制模式控制信号用于控制所述云台工作在位置控制模式；
向所述云台发送所述体感控制器的姿态信息，所述体感控制器的姿态信息用于控制所述云台。
16.一种云台，其特征在于，包括：
接收器，用于接收体感控制器发送的角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；
控制器，用于根据所述角速度信息确定所述云台的目标姿态，根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
17.根据权利要求16所述的云台，其特征在于，所述接收器还用于：
接收所述体感控制器发送的第一控制模式控制信号，所述第一控制模式控制信号用于控制所述云台工作在速度控制模式。
18.根据权利要求16或17所述的云台，其特征在于，所述控制器具体用于：
根据所述角速度信息，确定所述云台的目标角速度；
对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的云台，其特征在于，所述接收器还用于：
接收所述体感控制器发送的控制参数信息，所述控制参数信息用于指示控制倍率、平滑度和死区值中的至少一项。
20.根据权利要求19所述的云台，其特征在于，所述控制器具体用于：
根据所述角速度信息和所述控制参数信息，确定所述云台的目标角速度；
对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
21.根据权利要求20所述的云台，其特征在于，所述控制器具体用于：
将所述体感控制器在大地坐标系下的角速度减去所述死区值后，再根据所述控制倍率进行缩放，再根据所述平滑度进行滤波，得到所述云台的目标角速度。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的云台，其特征在于，所述接收器还用于：
接收所述体感控制器发送的第二控制模式控制信号，所述第二控制模式控制信号用于控制所述云台工作在位置控制模式；
接收所述体感控制器发送的所述体感控制器的姿态信息；
所述控制器还用于：
根据所述体感控制器的姿态信息确定所述云台的目标姿态；
根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
23.根据权利要求22所述的云台，其特征在于，所述控制器具体用于：
根据所述体感控制器的姿态信息和姿态偏置，确定所述云台的目标姿态，其中，所述姿态偏置为首次接收到的所述体感控制器的姿态信息。
24.一种体感控制器，其特征在于，包括：
控制器，用于获取角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；
发射器，用于向云台发送所述角速度信息，所述角速度信息用于控制所述云台。
25.根据权利要求24所述的体感控制器，其特征在于，所述体感控制器还包括：惯性测量单元IMU和指南针；
所述控制器具体用于：
通过所述IMU获取所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据；
通过所述指南针和所述IMU获取所述体感控制器的姿态信息；
根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述体感控制器的姿态信息，获取所述角速度信息。
26.根据权利要求25所述的体感控制器，其特征在于，所述控制器具体用于：
根据所述体感控制器的姿态信息确定空间姿态余弦矩阵DCM；
根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述DCM，获取所述角速度信息。
27.根据权利要求25或26所述的体感控制器，其特征在于，所述控制器还用于：
对所述指南针进行校准。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的体感控制器，其特征在于，所述发射器还用于：
向所述云台发送第一控制模式控制信号，所述第一控制模式控制信号用于控制所述云台工作在速度控制模式。
29.根据权利要求24至28中任一项所述的体感控制器，其特征在于，所述发射器还用于：
向所述云台发送控制参数信息，所述控制参数信息用于指示控制倍率、平滑度和死区值中的至少一项。
30.根据权利要求24至29中任一项所述的体感控制器，其特征在于，所述发射器还用于：
向所述云台发送第二控制模式控制信号，所述第二控制模式控制信号用于控制所述云台工作在位置控制模式；
向所述云台发送所述体感控制器的姿态信息，所述体感控制器的姿态信息用于控制所述云台。
31.根据权利要求24至30中任一项所述的体感控制器，其特征在于，所述体感控制器还包括：
设置面板，用于用户设置控制倍率、平滑度、死区值、控制模式、开始、暂停、结束对所述云台的控制中的至少一项。
32.根据权利要求24至31中任一项所述的体感控制器，其特征在于，所述体感控制器还包括：
显示面板，用于向用户显示所述体感控制器和/或所述云台的信息。
33.一种计算机系统，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机可执行指令；
处理器，用于访问所述存储器，并执行所述计算机可执行指令，以进行根据权利要求1至8中任一项所述的方法中的操作。
34.一种计算机系统，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机可执行指令；
处理器，用于访问所述存储器，并执行所述计算机可执行指令，以进行根据权利要求9至15中任一项所述的方法中的操作。
35.一种系统，其特征在于，包括：云台和体感控制器；
所述体感控制器，包括：
控制器，用于获取角速度信息，其中，所述角速度信息包括所述体感控制器在大地坐标系下的角速度；
发射器，用于向所述云台发送所述角速度信息；
所述云台包括：
接收器，用于所述接收体感控制器发送的所述角速度信息；
控制器，用于根据所述角速度信息确定所述云台的目标姿态，根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
36.根据权利要求35所述的系统，其特征在于，所述体感控制器还包括：IMU和指南针；
所述体感控制器的控制器具体用于：
通过所述IMU获取所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据；
通过所述指南针和所述IMU获取所述体感控制器的姿态信息；
根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述体感控制器的姿态信息，获取所述角速度信息。
37.根据权利要求36所述的系统，其特征在于，所述体感控制器的控制器具体用于：
根据所述体感控制器的姿态信息确定空间姿态余弦矩阵DCM；
根据所述体感控制器在所述体感控制器的坐标系下的角速度数据和所述DCM，获取所述角速度信息。
38.根据权利要求36或37所述的系统，其特征在于，所述体感控制器的控制器还用于：
对所述指南针进行校准。
39.根据权利要求35至38中任一项所述的系统，其特征在于，所述发射器还用于：
向所述云台发送第一控制模式控制信号，所述第一控制模式控制信号用于控制所述云台工作在速度控制模式；
所述接收器还用于：
接收所述体感控制器发送的所述第一控制模式控制信号。
40.根据权利要求35至39中任一项所述的系统，其特征在于，所述云台的控制器具体用于：
根据所述角速度信息，确定所述云台的目标角速度；
对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
41.根据权利要求35至40中任一项所述的系统，其特征在于，所述发射器还用于：
向所述云台发送控制参数信息，所述控制参数信息用于指示控制倍率、平滑度和死区值中的至少一项；
所述接收器还用于：
接收所述体感控制器发送的所述控制参数信息。
42.根据权利要求41所述的系统，其特征在于，所述云台的控制器具体用于：
根据所述角速度信息和所述控制参数信息，确定所述云台的目标角速度；
对所述云台的目标角速度进行积分，得到所述云台的目标姿态。
43.根据权利要求42所述的系统，其特征在于，所述云台的控制器具体用于：
将所述体感控制器在大地坐标系下的角速度减去所述死区值后，再根据所述控制倍率进行缩放，再根据所述平滑度进行滤波，得到所述云台的目标角速度。
44.根据权利要求35至43中任一项所述的系统，其特征在于，所述发射器还用于：
向所述云台发送第二控制模式控制信号，所述第二控制模式控制信号用于控制所述云台工作在位置控制模式；
向所述云台发送所述体感控制器的姿态信息；
所述接收器还用于：
接收所述体感控制器发送的所述第二控制模式控制信号；
接收所述体感控制器发送的所述体感控制器的姿态信息；
所述云台的控制器还用于：
根据所述体感控制器的姿态信息确定所述云台的目标姿态；
根据所述云台的目标姿态，控制所述云台。
45.根据权利要求44所述的系统，其特征在于，所述云台的控制器具体用于：
根据所述体感控制器的姿态信息和姿态偏置，确定所述云台的目标姿态，其中，所述姿态偏置为首次接收到的所述体感控制器的姿态信息。
46.根据权利要求35至45中任一项所述的系统，其特征在于，所述体感控制器还包括：
设置面板，用于用户设置控制倍率、平滑度、死区值、控制模式、开始、暂停、结束对所述云台的控制中的至少一项。
47.根据权利要求35至46中任一项所述的系统，其特征在于，所述体感控制器还包括：
显示面板，用于向用户显示所述体感控制器和/或所述云台的信息。
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