CN109328325A - 云台控制方法、可移动物体、存储装置、云台控制系统和云台 - Google Patents

Abstract

一种云台控制方法，所述云台设置在可移动物体上，所述可移动物体包括指南针，所述方法包括：确定可移动物体是否进入指南针校准模式；以及当确定可移动物体进入指南针校准模式时，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止。

Description

云台控制方法、可移动物体、存储装置、云台控制系统和云台

技术领域

本发明的实施例涉及一种云台控制方法、使用该云台控制方法的可移动物体、云台控制系统和云台以及存储该云台控制方法相关的程序指令的存储装置。

背景技术

云台一般安装在无人机等可移动物体上，用来搭载照相机、摄像机等负载，并通过对云台的姿态控制来实现对负载的姿态控制。无人机等可移动物体通常也包括指南针，用来告诉可移动物体真北，以在可移动物体的运动中正确地识别方位。但是指南针特别容易受干扰，在使用过程中经常需要对指南针进行校准。例如，无人机进行指南针校准的典型流程是，用户拿着无人机会水平绕一圈，然后垂直绕一圈。这个时候如果用户动作不规范，例如转得过快，云台会乱甩，很容易撞到机械限位机构，导致云台电机长时间地输出大扭矩，造成云台或电机损坏；另一方面，启动规避限位机构的逻辑会导致指南针校准结束后的云台姿态与进入指南针校准前的姿态不一致，用户体验不好。

发明内容

本发明的实施例旨在至少解决现有技术中的上述问题之一。

一方面，本发明的实施例提供了一种云台控制方法，所述云台设置在可移动物体上，所述可移动物体包括指南针，所述方法包括：确定可移动物体是否进入指南针校准模式；以及当确定可移动物体进入指南针校准模式时，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止。

根据一个示例的实施例，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止包括：控制云台电机进入关节角闭环操作模式，在所述关节角闭环操作模式中，控制云台从当前的关节角运动到关节角为零的位置。

根据一个示例的实施例，所述的云台控制方法，还包括：在指南针校准过程中，将云台锁定在关节角为零的位置。

根据一个示例的实施例，所述的云台控制方法，还包括：当退出指南针校准模式时，控制云台进入姿态闭环操作模式，使云台返回到进入指南针校准模式前的姿态。

根据一个示例的实施例，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止包括：控制云台电机，以使得云台跟随可移动物体的运动而运动。

根据一个示例的实施例，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止包括：采用机械锁定方式，锁定云台相对于可移动物体的相对位置。

本发明另一方面的实施例提供了一种可移动物体，包括：云台，用于搭载一负载；指南针，用于确定可移动物体的方位；控制装置，所述控制装置适于运行程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1-5所述的方法。

根据一个示例的实施例，所述可移动物体为无人机。

根据一个示例的实施例，所述负载为成像装置。

根据一个示例的实施例，所述控制装置设置在可移动物体的机体中。

根据一个示例的实施例，所述控制装置设置在云台中。

根据一个示例的实施例，所述控制装置从遥控装置接收指示信号，以确定可移动物体是否进入指南针校准模式。

本发明另一方面的实施例提供了一种存储装置，用于存储程序指令，所述程序指令用于执行以上所述的方法。

本发明另一方面的实施例提供了一种云台控制系统，包括：云台，设置在可移动物体上；遥控装置，用于发送控制云台的指示信号；存储装置，用于存储程序指令，所述程序指令用于执行如上所述的方法；以及控制装置，所述控制装置适于接受所述遥控装置发送的所述指示信号，并运行存储装置上存储的所述程序指令。

根据一个示例的实施例，所述存储装置集成在所述云台或遥控装置中。

根据一个示例的实施例，所述控制装置集成在所述云台中。

本发明另一方面的实施例提供了一种云台，设置在可移动物体上，所述云台包括控制装置，所述控制装置适于执行如上所述的方法。

根据本发明实施例的云台控制方法、可移动物体、存储装置、云台控制系统和云台，当确定可移动物体进入指南针校准模式时，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止。从而，本发明的实施例避免了指南针校准时云台任意动作撞到机械限位机构，导致对云台或电机的损坏。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的云台控制方法的流程图。

图2示出了根据本发明的一个示例实施例的云台控制方法的流程图。

图3示出了根据本发明的另一个示例实施例的云台控制方法的流程图。

图4示出了根据本发明的另一个示例实施例的云台控制方法的流程图。

图5是根据本发明的一个实施例的无人机的系统方框图。

图6是根据本发明的另一个实施例的无人机的系统方框图。

图7是根据本发明的一个实施例的云台控制系统的方框图。

具体实施方式

为更清楚地阐述本公开的目的、技术方案及优点，以下将结合附图对本公开的实施例进行详细的说明。应当理解的是，下文对于实施例的描述旨在对本公开的总体构思进行解释和说明，而不应当理解为是对本公开的限制。在说明书中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的部件或构件。为了清晰起见，附图不一定按比例绘制，并且附图中可能省略了一些公知部件和结构。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”“顶”或“底”等等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。当诸如层、膜、区域或衬底基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

图1是根据本发明的一个实施例的云台控制方法的流程图。所述云台控制方法应用于包含该云台的可移动物体。本发明的实施例均以无人机(如无人飞行器)为例来说明本发明构思的云台控制方法。本领域技术人员应当理解，可移动物体不限于无人飞行器，例如还可以是无人船、无人车、载人机或任意安装有增稳云台和指南针的可移动物体，本发明对此不做限定。

如图1所示，一种云台控制方法包括以下步骤：

首先，在步骤S11中，确定可移动物体是否进入指南针校准模式。

例如，确定可移动物体是否进入指南针校准模式，可通过遥控器向无人机的飞行控制器发送进入指南针校准的指示信号，无人机的飞行控制器接收到该指示信号后，可确定无人机进入了指南针校准模式。或者，可在云台或无人机上设置控制按钮，当用户按下该控制按钮时，通知飞行控制器无人机进入了指南针校准模式。

在步骤S12中，当确定可移动物体进入指南针校准模式时，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止。

例如，当飞行控制器接收到来自遥控器的进入指南针校准模式的指示信号后，飞行控制器通过云台电机控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止。

本领域技术人员自然也可以构思和采用其它可行的方式来实现进入指南针校准模式时使云台相对于可移动物体保持相对静止。这些方式也落入本发明的发明构思的范围内。

根据本实施例的云台控制方法，当确定可移动物体进入指南针校准模式时，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止。从而，防止了指南针校准时云台任意动作撞到机械限位机构，导致对云台或电机的损坏。

图2示出了根据本发明的一个示例实施例的云台控制方法的流程图。如图2所示，一种云台控制方法包括以下步骤：

首先，在步骤S21中，确定可移动物体是否进入指南针校准模式。

例如，确定可移动物体是否进入指南针校准模式，可通过遥控器向无人机的飞行控制器发送进入指南针校准的指示信号，无人机的飞行控制器接收到该指示信号后，可确定无人机进入了指南针校准模式，之后控制过程进行到步骤S22。如果无人机的飞行控制器没有接收到进入指南针校准模式的指示信号，可确定无人机没有进入指南针校准模式，则飞行控制器可持续监测遥控器是否发送了进入指南针校准的指示信号，直到接收到该指示信号。

当在步骤S21中确定了可移动物体进入了指南针校准模式时，在步骤S22中，确定可移动物体是否退出指南针校准模式。

例如，确定可移动物体是否退出指南针校准模式，可通过遥控器向无人机的飞行控制器发送退出指南针校准的指示信号，无人机的飞行控制器接收到该指示信号后，可确定无人机退出了指南针校准模式。退出指南针校准模式可以是完成指南针校准后退出，也可以是校准中途退出。此时，控制过程返回步骤S21，飞行控制器可持续监测遥控器是否发送了进入指南针校准的指示信号。相反，如果在步骤S22中无人机的飞行控制器没有接到退出指南针校准的指示信号，可确定无人机没有退出指南针校准模式，控制过程进行到步骤S23。

在步骤S23中，当确定可移动物体进入指南针校准模式且没有退出时，控制云台电机进入关节角闭环操作模式，在所述关节角闭环操作模式中，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。当云台有多个电机时，以每个云台电机单独作为控制对象，每个电机单独做位置闭环。

在指南针校准的过程中，该控制过程可连续动态进行，以将云台锁定在关节角为零的位置。即，每当关节角偏离零位置，就对云台电机进行控制，以使云台返回到关节角为零的位置。例如，当位置传感器检测到关节角为负值时，给云台电机提供正向的扭矩，使电机正转。反之，当检测到关节角为正值时，给云台电机提供反向的扭矩，使电机反转。

此后，控制过程可返回步骤S22，飞行控制器可持续监测遥控器是否发送了退出指南针校准的指示信号。如果飞行控制器没有接到退出指南针校准的指示信号，则继续控制云台电机执行关节角闭环操作模式，以将云台锁定在关节角为零的位置。

根据本实施例的云台控制方法，当确定可移动物体进入指南针校准模式时，控制云台电机进入关节角闭环操作模式，在所述关节角闭环操作模式中，控制云台从当前的关节角运动到关节角为零的位置，并锁定在关节角为零的位置。这样，在指南针校准过程中，云台相对于可移动物体始终保持相对静止。从而，防止了指南针校准时云台任意动作撞到机械限位机构，导致对云台或电机的损坏。另外，该实施例的控制方法可通过编制程序由飞行控制器自动执行，提升控制的准确性和用户使用便利性。

图3示出了根据本发明的另一个示例实施例的云台控制方法的流程图。如图3所示，一种云台控制方法包括以下步骤：

首先，在步骤S31中，确定可移动物体是否进入指南针校准模式。

例如，确定可移动物体是否进入指南针校准模式，可通过遥控器向无人机的飞行控制器发送进入指南针校准的指示信号，无人机的飞行控制器接收到该指示信号后，可确定无人机进入了指南针校准模式，控制过程进行到步骤S32。相反，如果无人机的飞行控制器没有接收到进入指南针校准模式的指示信号，可确定无人机没有进入指南针校准模式，飞行控制器可持续监测遥控器是否发送了进入指南针校准的指示信号，直到接收到该指示信号。

如果在步骤S31中确定了可移动物体进入了指南针校准模式，则在步骤S32中，确定可移动物体是否退出指南针校准模式。

例如，确定可移动物体是否退出指南针校准模式，可通过遥控器向无人机的飞行控制器发送退出指南针校准的指示信号，无人机的飞行控制器接收到该指示信号后，可确定无人机退出了指南针校准模式。退出指南针校准模式可以是完成指南针校准后退出，也可以是校准中途退出。如果在步骤S32中无人机的飞行控制器没有接到退出指南针校准的指示信号，可确定无人机没有退出指南针校准模式，控制过程进行到步骤S33。

在步骤S33中，当确定可移动物体进入指南针校准模式且没有退出时，控制云台电机进入关节角闭环操作模式。这里，关节角闭环操作模式是以云台的关节角为控制对象，采用闭环控制方式使云台关节角输出量为零的自动控制过程。在所述关节角闭环操作模式中，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。当云台有多个转动轴时，对每个轴的关节角进行关节角闭环操作控制。

在指南针校准过程中，该控制过程可连续动态进行，以将云台锁定在关节角为零的位置。即，每当关节角偏离零位置，就对云台电机进行控制，以使云台返回到关节角为零的位置。例如，当位置传感器检测到关节角为负值时，给云台电机提供正向的扭矩，使电机正转。反之，当检测到关节角为正值时，给云台电机提供反向的扭矩，使电机反转。

此后，控制过程可返回步骤S32，飞行控制器可持续监测遥控器是否发送了退出指南针校准的指示信号。如果飞行控制器没有接到退出指南针校准的指示信号，则继续控制云台电机执行关节角闭环操作模式，以将云台锁定在关节角为零的位置。

另一方面，如果在步骤S32中无人机的飞行控制器接到了退出指南针校准的指示信号，可确定无人机退出指南针校准模式，控制过程进行到步骤S34。在步骤S34中，飞行控制器控制云台进入姿态闭环操作模式，在姿态闭环操作模式中，飞行控制器以控制云台的姿态为目标，根据来自位置传感器或姿态传感器等测量元件发送的实时测量信号，对云台进行姿态闭环控制，驱动云台电机，使云台快速运行到进入指南针校准模式之前的姿态。为此，在进入指南针校准模式之前，飞行控制器可记录和存储云台的姿态，以便于在退出指南针校准模式之后控制云台返回到进入指南针校准模式之前的姿态。

根据本实施例的云台控制方法，当确定可移动物体进入指南针校准模式时，控制云台电机进入关节角闭环操作模式，在所述关节角闭环操作模式中，控制云台从当前的关节角运动到关节角为零的位置，并锁定在关节角为零的位置。这样，在指南针校准过程中，云台相对于可移动物体始终保持相对静止。从而，防止了指南针校准时云台任意动作撞到机械限位机构，导致对云台或电机的损坏。另外，该实施例的控制方法在指南针校准之后，飞行控制器自动控制云台进入姿态闭环操作模式，使云台运行到进入指南针校准模式之前相对无人机的原始姿态，用户不需要重新调整云台，提升了用户体验。

图4示出了根据本发明的另一个示例实施例的云台控制方法的流程图。如图4所示，一种云台控制方法包括以下步骤：

首先，在步骤S41中，确定可移动物体是否进入指南针校准模式。

例如，确定可移动物体是否进入指南针校准模式，可通过遥控器向无人机的飞行控制器发送进入指南针校准的指示信号，无人机的飞行控制器接收到该指示信号后，可确定无人机进入了指南针校准模式，控制过程进行到步骤S42。相反，如果无人机的飞行控制器没有接收到进入指南针校准模式的指示信号，可确定无人机没有进入指南针校准模式，飞行控制器可持续监测遥控器是否发送了进入指南针校准的指示信号，直到接收到该指示信号。

接着，如果在步骤S41中确定了可移动物体进入了指南针校准模式，则在步骤S42中，飞行控制器获取和记录可移动物体和云台的相对姿态。具体地，飞行控制器可根据设置在可移动物体和云台上的位置传感器或姿态传感器等测量元件发送的信号，获取可移动物体和云台的原始位置和/或姿态，并计算可移动物体和云台的原始相对姿态。可移动物体和云台的原始相对姿态可存储在存储器中。

接着，在步骤S43中，飞行控制器可监测可移动物体和云台的相对姿态是否发生了变化。具体地，飞行控制器可根据位置传感器或姿态传感器等测量元件发送的实时测量信号，获取可移动物体和云台的新的相对姿态，并将该新的相对姿态与存储器中存储的原始相对姿态进行比较，以确定可移动物体和云台的相对姿态是否发生了变化。飞行控制器可持续监测可移动物体和云台的相对姿态。当确定可移动物体和云台的相对姿态发生变化时，过程进行到步骤S44。

在步骤S44中，飞行控制器控制云台进入姿态跟随操作模式。这里，姿态跟随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。例如，在指南针校准过程中，当监测到无人机的机身相对于云台顺时针转动了一个角度，则控制云台的相应电机，使得云台相应地也顺时针转动同样的角度，从而使得云台相对于可移动物体保持相对静止。

接着，在步骤S45中，确定可移动物体是否退出指南针校准模式。例如，确定可移动物体是否退出指南针校准模式，可通过遥控器向无人机的飞行控制器发送退出指南针校准的指示信号，无人机的飞行控制器接收到该指示信号后，可确定无人机退出了指南针校准模式。退出指南针校准模式可以是完成指南针校准后退出，也可以是校准中途退出。飞行控制器可持续监测遥控器是否发送了退出指南针校准的指示信号。

如果在步骤S45中无人机的飞行控制器接到了退出指南针校准的指示信号，可确定无人机退出指南针校准模式，控制过程进行到步骤S46。在步骤S46中，飞行控制器控制云台退出姿态跟随操作模式。之后，飞行控制器可根据需要驱动云台电机，使云台运行到例如适合拍照的目标姿态。

根据本实施例的云台控制方法，当确定可移动物体进入指南针校准模式时，控制云台电机进入姿态跟随操作模式，在所述姿态跟随操作模式中，控制云台跟随可移动物体的运动而运动。这样，在指南针校准过程中，云台相对于可移动物体始终保持相对静止。从而，防止了指南针校准时云台任意动作撞到机械限位机构，导致对云台或电机的损坏。另外，该实施例的控制方法在指南针校准之后，云台相对可移动物体仍保持进入指南针校准模式之前的姿态，用户不需要重新调整云台，提升了用户体验。

图5是根据本发明的一个实施例的无人机100的系统方框图。本领域技术人员应当理解，本发明实施例的无人飞行器可以替换为无人船、无人车，或任意安装有增稳云台和指南针的可移动物体，本发明对此不做限定。如图5所示，无人机100包括云台101、指南针102和控制装置103。控制装置103设置在无人机100的机体中。云台101用于搭载一负载。所述负载例如为照相机或摄像机，用于在无人机的飞行过程中拍摄照片和/或视频。所述云台101可以为三轴增稳云台，三个轴相互垂直，分别用于调整照相机或摄像机的俯仰角、平移角或侧倾角。每个轴的运动通过云台电机来控制。所述指南针102用于在无人机的飞行过程中确定方位，并将位置信号发送给控制装置103，保证无人机按照正确的航线飞行。控制装置103作为无人机的控制中心，用于接受例如来自遥控装置、传感器等的信号，执行和处理各类命令和数据，控制无人机和/或云台的各种动作。

由于指南针特别容易受干扰，在使用过程中经常需要对指南针进行校准。在指南针校准的过程中，如果用户动作不规范，例如转得过快，云台会乱甩，很容易撞到机械限位机构，导致云台电机长时间地输出大扭矩，造成云台或电机损坏；另一方面，启动规避限位机构的逻辑会导致指南针校准结束后的云台姿态与进入指南针校准前的姿态不一致，用户体验不好。

为了解决上述问题，根据本实施例，控制装置103可以包括一个或多个处理器，用于执行以下控制：

确定无人机100是否进入指南针校准模式；以及

当确定无人机100进入指南针校准模式时，控制云台101的动作，使得云台101相对于无人机100保持相对静止。

具体地，确定无人机100是否进入指南针校准模式，可通过遥控器向控制装置103发送进入指南针校准的指示信号，控制装置103接收到该指示信号后，可确定无人机100进入了指南针校准模式。或者，可在云台101或无人机100上设置控制按钮，当按下该控制按钮时，通知控制装置103无人机100进入了指南针校准模式。当控制装置101确定无人机100进入指南针校准模式时，可通过云台电机控制云台101的动作，使得云台101相对于无人机100保持相对静止。或者，当控制装置103确定无人机进入指南针校准模式时，可启动机械锁定机构，使得云台101相对于无人机100保持相对静止。

根据一个示例的实施例，当确定无人机100进入指南针校准模式且没有退出时，控制装置103控制云台电机进入关节角闭环操作模式。在所述关节角闭环操作模式中，控制装置101控制云台101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，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。

在指南针校准的过程中，该控制过程可连续动态进行，以将云台101锁定在关节角为零的位置。即，每当关节角偏离零位置，就对云台电机进行控制，以使云台101返回到关节角为零的位置。例如，当位置传感器检测到关节角为负值时，给云台电机提供正向的扭矩，使电机正转。反之，当检测到关节角为正值时，给云台电机提供反向的扭矩，使电机反转。

根据上述实施例，当确定可移动物体例如无人机进入指南针校准模式时，控制装置控制云台电机进入关节角闭环操作模式，在所述关节角闭环操作模式中，控制云台从当前的关节角运动到关节角为零的位置，并锁定在关节角为零的位置。这样，在指南针校准过程中，云台相对于可移动物体始终保持相对静止。从而，防止了指南针校准时云台任意动作撞到机械限位机构，导致对云台或电机的损坏。另外，该实施例的控制方法可通过编制程序由控制装置自动执行，提升控制的准确性和用户使用便利性。

进一步地，根据一个实施例，在指南针校准的过程中，控制装置103可持续监测遥控器是否发送了退出指南针校准的指示信号。当接收到退出指南针校准的指示信号后，控制装置103可控制云台电机从关节角闭环操作模式切换到姿态闭环操作模式，在姿态闭环操作模式中，飞行控制器根据来自位置传感器或姿态传感器等测量元件发送的实时测量信号，对云台电机进行姿态闭环控制，使云台101快速运行到进入指南针校准模式之前的姿态。为此，在进入指南针校准模式之前，控制装置103可记录和存储云台101的姿态，以便于在退出指南针校准模式之后控制云台101返回到进入指南针校准模式之前的姿态。

根据该实施例，在指南针校准之后，控制装置自动控制云台进入姿态闭环操作模式，使云台运行到进入指南针校准模式之前的姿态，用户不需要重新调整云台，提升了用户体验。

根据另一个示例的实施例，当确定无人机100进入指南针校准模式时，控制装置103控制云台电机进入姿态跟随操作模式。具体地，控制装置103可根据设置在无人机100或云台101上的位置传感器或姿态传感器等测量元件发送的信号，获取无人机100和云台101的原始位置和/或姿态，并计算无人机100和云台101的原始相对姿态。无人机100和云台101的原始相对姿态可存储在存储器中。

接着，控制装置103可监测无人机100和云台101的相对姿态是否发生了变化。具体地，控制装置103可根据位置传感器或姿态传感器等测量元件发送的信号，以获取无人机100和云台101的新的相对姿态，并将该新的相对姿态与存储器中存储的原始相对姿态进行比较，以确定无人机100和云台101的相对姿态是否发生了变化。

控制装置103可持续监测无人机100和云台101的相对姿态。当确定无人机100和云台101的相对姿态发生变化时，控制装置103控制云台101进入姿态跟随操作模式，以控制云台的姿态，使云台101跟随无人机100的运动而运动，使得云台101相对于无人机100保持相对静止。例如，在指南针102校准过程中，当监测到无人机100的机身相对于云台101顺时针转动了一个角度，则控制云台101的相应电机，使得云台相应地也顺时针转动同样的角度，从而使得云台101相对于无人机100保持相对静止。

根据一个示例的实施例，在指南针校准过程中，控制装置103还可持续监测无人机100是否退出指南针校准模式。例如，确定无人机100是否退出指南针校准模式，可通过遥控器向控制装置103发送退出指南针校准的指示信号，控制装置103接收到该指示信号后，可确定无人机100退出了指南针校准模式。退出指南针校准模式可以是完成指南针校准后退出，也可以是校准中途退出。

如果控制装置103接到了退出指南针校准的指示信号，则控制云台101退出姿态跟随操作模式。随后，控制装置103可根据需要驱动云台电机，使云台101运行到例如适合拍照的目标姿态。

根据本实施例，当确定可移动物体例如无人机进入指南针校准模式时，控制云台电机进入姿态跟随操作模式，在所述姿态跟随操作模式中，控制云台跟随可移动物体的运动而运动。这样，在指南针校准过程中，云台相对于可移动物体始终保持相对静止。从而，防止了指南针校准时云台任意动作撞到机械限位机构，导致对云台或电机的损坏。另外，该实施例的控制方法在指南针校准之后，云台相对可移动物体仍保持进入指南针校准模式之前的姿态，用户不需要重新调整云台，提升了用户体验。

图6是根据本发明的另一个实施例的无人机200的系统方框图。如图6所示，无人机200包括云台201、指南针202和控制装置203。控制装置203设置在云台201中。云台201用于搭载一负载。所述负载例如为照相机或摄像机，用于在无人机的飞行过程中拍摄照片和/或视频。所述云台201可以为三轴增稳云台，三个轴相互垂直，分别用于调整照相机或摄像机的俯仰角、平移角或侧倾角。每个轴的运动通过云台电机来控制。所述指南针202用于在无人机的飞行过程中确定方位，并将位置信号发送给控制装置203，保证使无人机200按照正确的航线飞行。控制装置203作为无人机的控制中心，用于接受例如来自遥控装置、传感器等的信号，执行和处理各类命令和数据，控制无人机和/或云台的各种动作。

图6的实施例与图5的实施例的不同之处在于，控制装置203设置在云台201中而不是无人机200的机体中。当进行指南针校准时，该实施例的控制装置203可执行与图5的实施例的控制装置103类似的控制，具体控制过程在此不再赘述。该实施例同样可以实现如图5所示的实施例的优点和效果。

根据另外的实施例，控制装置103或203可以包括多个控制模块或处理器，多个控制模块或处理器一起设置在云台或无人机的机体中，或分别设置在云台和无人机的机体中。

需要说明的是，图5和图6的实施例均描述了与指南针校准相关的控制，但是，控制装置103或203可以同时用于控制无人机或云台的其它操作。或者，控制装置103或203也可以是单独的处理器，专门用于进行与指南针校准相关的控制。

本发明另一方面的实施例提供了一种存储装置，用于存储程序指令，所述程序指令可以被可移动物体例如如图5和6所示的无人机的控制装置运行，以执行如图1-4所示的控制方法。所述存储装置例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM、Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。所述存储装置可以单独存在，也可以包含在其它装置中。例如，所述存储装置可以集成在云台或遥控装置中。

图7是根据本发明的一个实施例的云台控制系统的方框图。如图7所示，一种云台控制系统300包括：云台301、遥控装置302、存储装置303和控制装置304。云台301设置在例如无人机的可移动物体上，其上可搭载照相机、摄像机等负载。遥控装置302用于向云台301发送指示信号。存储装置303用于存储程序指令。控制装置304适于接受遥控装置302发送的指示信号，并运行存储装置303上存储的程序指令。

遥控装置302可以是移动设备，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理、可穿戴设备(例如眼镜、腕带、臂带、手套、头盔、挂件)或任意其他类型的移动设备。遥控装置302可以包括或不包括显示装置。存储装置303例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM、Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序指令或代码的介质和设备。可选地，存储装置303可集成在云台301或遥控装置302中。可选地，控制装置304可集成在云台301中。遥控装置302和控制装置304之间可以进行有线或无线通信，以相互传送控制指令、数据、图像等。

在本实施例中，当需要进行指南针校准时，遥控装置302向云台发送无人机进入指南针校准模式的指示信号。存储装置303存储程序指令，所述程序指令用于执行如图1-4的实施例所述的方法。控制装置304接受到遥控装置302发送的指示信号后，运行存储装置303上存储的程序指令，以执行如图1-4的实施例所述的方法。

本发明另一方面的实施例提供了一种云台，设置在例如无人机的可移动物体上，其上可搭载照相机、摄像机等负载。所述云台包括控制装置，当需要进行指南针校准时，所述控制装置适于执行如图1-4的实施例所述的方法。

通过以上各实施例的描述可知，根据本发明各实施例的云台控制方法、可移动物体、存储装置、云台控制系统和云台，当需要进行指南针校准时，可控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止。从而，防止了指南针校准时云台任意动作撞到机械限位机构，导致对云台或电机的损坏。另外，在指南针校准之后，可控制云台返回到进入指南针校准模式之前相对可移动体的原始姿态，用户不需要重新调整云台，提升了用户体验。

以上通过举例的方式描述了本公开的几个实施例，但是本领域的技术人员将会认识到，在不背离本公开的构思的前提下，可以对本公开的实施例做出各种修改和变化。在不产生冲突的情况下，各个实施例之间可以相互组合、部分替代。所有这些修改和变化都应当落入本公开的保护范围内。因此，本公开的保护范围应以权利要求限定的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种云台控制方法，所述云台设置在可移动物体上，所述可移动物体包括指南针，所述方法包括：

确定可移动物体是否进入指南针校准模式；以及

当确定可移动物体进入指南针校准模式时，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止。

2.根据权利要求1所述的云台控制方法，其中，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止包括：

控制云台电机进入关节角闭环操作模式，在所述关节角闭环操作模式中，控制云台从当前的关节角运动到关节角为零的位置。

3.根据权利要求2所述的云台控制方法，还包括：

在指南针校准过程中，将云台锁定在关节角为零的位置。

4.根据权利要求3所述的云台控制方法，还包括：当退出指南针校准模式时，控制云台进入姿态闭环操作模式，使云台返回到进入指南针校准模式前的姿态。

5.根据权利要求1所述的云台控制方法，其中，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止包括：

控制云台电机，以使得云台跟随可移动物体的运动而运动。

6.根据权利要求1所述的云台控制方法，其中，控制云台的动作，使得云台相对于可移动物体保持相对静止包括：

采用机械锁定方式，锁定云台相对于可移动物体的相对位置。

7.一种可移动物体，包括：

云台，用于搭载一负载；

指南针，用于确定可移动物体的方位；

控制装置，所述控制装置适于运行程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1-6所述的方法。

8.根据权利要求7所述的可移动物体，其中，所述可移动物体为无人机。

9.根据权利要求7所述的可移动物体，其中，所述负载为成像装置。

10.根据权利要求7所述的可移动物体，其中，所述控制装置设置在可移动物体的机体中。

11.根据权利要求7所述的可移动物体，其中，所述控制装置设置在云台中。

12.根据权利要求7所述的可移动物体，其中，所述控制装置从遥控装置接收指示信号，以确定可移动物体是否进入指南针校准模式。

13.一种存储装置，用于存储程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1-6所述的方法。

14.一种云台控制系统，包括：

云台，设置在可移动物体上；

遥控装置，用于发送控制云台的指示信号；

存储装置，用于存储程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1-6所述的方法；以及

控制装置，所述控制装置适于接受所述遥控装置发送的所述指示信号，并运行存储装置上存储的所述程序指令。

15.根据权利要求14所述的云台控制系统，其中，所述存储装置集成在所述云台或遥控装置中。

16.根据权利要求14所述的云台控制系统，其中，所述控制装置集成在所述云台中。

17.一种云台，设置在可移动物体上，所述云台包括控制装置，所述控制装置适于执行权利要求1-6所述的方法。