CN110337560A - 云台的控制方法、云台、拍摄设备及可读存储介质 - Google Patents

云台的控制方法、云台、拍摄设备及可读存储介质 Download PDF

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CN110337560A CN201880012716.XA CN201880012716A CN110337560A CN 110337560 A CN110337560 A CN 110337560A CN 201880012716 A CN201880012716 A CN 201880012716A CN 110337560 A CN110337560 A CN 110337560A
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Abstract

一种云台(100)的控制方法、云台(100)、拍摄设备(200)及可读存储介质。云台(100)的控制方法包括步骤：获取云台(100)的当前姿态和云台(100)的当前关节角(S10)；根据云台(100)的当前姿态和云台(100)的当前关节角计算云台(100)的基座姿态(S20)；根据云台(100)的基座姿态和目标姿态计算云台(100)的目标关节角(S30)；根据云台(100)的目标关节角和云台(100)的当前关节角确定云台(100)的运动方向(S40)；控制云台(100)按照云台(100)的运动方向运动至云台的目标姿态(S50)。

Description

云台的控制方法、云台、拍摄设备及可读存储介质
技术领域
本申请涉及云台控制领域，特别涉及一种云台的控制方法、云台、拍摄设备和可读存储介质。
背景技术
在相关技术中，云台一般由多个电机驱动，例如对于三轴云台来说，三轴云台包括有偏航(yaw)轴电机、横滚(roll)轴电机及俯仰(pitch)轴电机。云台在自由模式下，用手推云台到相应的位置，云台回转至目标姿态时容易撞到限位，从而导致电机堵转，温度上升，容易烧坏电机，用户体验性差。
发明内容
本申请的实施方式提供一种云台的控制方法、云台、拍摄设备和可读存储介质。
本申请的实施方式提供一种云台的控制方法。所述云台的控制方法包括：
获取云台的当前姿态和所述云台的当前关节角；
根据所述云台的当前姿态和所述云台的当前关节角计算所述云台的基座姿态；
根据所述云台的基座姿态和所述云台的目标姿态计算所述云台的目标关节角；
根据所述云台的目标关节角和所述云台的当前关节角确定所述云台的运动方向；
控制所述云台按照所述云台的运动方向运动至所述云台的目标姿态。
本实施方式的云台的控制方法中，根据云台的目标关节角和云台的当前关节角确定云台的运动方向，并控制云台按照云台的运动方向运动至目标姿态，这样可以避免云台回转至目标姿态时撞到限位而导致电机堵转的情况，从而可以提高云台的使用寿命，用户体验性好。
本申请的实施方式提供一种云台，包括一个或多个云台轴以及驱动所述一个或多个云台轴运动的电机。云台包括：一个或多个处理器，单独地或共同地工作，所述处理器用于：
获取云台的当前姿态和所述云台的当前关节角；
根据所述云台的当前姿态和所述云台的当前关节角计算所述云台的基座姿态；
根据所述云台的基座姿态和目标姿态计算所述云台的目标关节角；
根据所述云台的目标关节角和所述云台的当前关节角确定所述云台的运动方向；
控制所述云台按照所述云台的运动方向运动至所述云台的目标姿态。
本实施方式的云台中，根据云台的目标关节角和云台的当前关节角确定云台的运动方向，并控制云台按照云台的运动方向运动至目标姿态，这样可以避免云台回转至目标姿态时撞到限位而导致电机堵转的情况，从而可以提高云台的使用寿命，用户体验性好。
本申请的实施方式提供一种拍摄设备。所述拍摄设备包括上述实施方式的云台和拍摄装置，所述拍摄装置安装在所述云台。
本实施方式的拍摄设备中，根据云台的目标关节角和云台的当前关节角确定云台的运动方向，并控制云台按照云台的运动方向运动至目标姿态，这样可以避免云台回转至目标姿态时撞到限位而导致电机堵转的情况，从而可以提高云台的使用寿命，用户体验性好。
本申请的实施方式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时实现上述实施方式的云台的控制方法。
本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请实施方式的云台的控制方法的流程图。
图2是本申请实施方式的云台的模块示意图。
图3是本申请实施方式的云台的控制方法的另一流程图。
图4是本申请实施方式的云台的运行路径示意图。
图5是本申请实施方式的云台的控制方法的又一流程图。
图6是本申请实施方式的云台的控制方法的再一流程图。
图7是本申请实施方式的拍摄设备的结构示意图。
附图主要元件标号：
拍摄设备200、云台100、偏航轴轴臂21、横滚轴轴臂23、俯仰轴轴臂25、偏航轴电机22、横滚轴电机24、俯仰轴电机26、机械限位201、第一限位201a、第二限位201b、处理器10、存储器20、拍摄装置110、外框架120、中框架130、内框架140。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1及图2，本申请实施方式的云台100的控制方法可由本申请实施方式的云台100实现，并应用于本申请实施方式的拍摄设备200和云台100。云台100包括机械限位201，云台100在机械限位201所限定的范围内运动，云台100的控制方法包括：
步骤S10，获取云台100的当前姿态和云台100的当前关节角；
步骤S20，根据云台100的当前姿态和云台100的当前关节角计算云台100的基座姿态；
步骤S30，根据云台100的基座姿态和目标姿态计算云台100的目标关节角；
步骤S40，根据云台100的目标关节角和云台100的当前关节角确定云台100的运动方向；
步骤S50，控制云台100按照云台100的运动方向运动至云台100的目标姿态。
请参阅图2，本申请实施方式的云台100包括一个或多个处理器10，单独地或共同地工作。云台100可以包括存储器20，存储器20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)；存储器20也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；用于存储计算机程序。处理器10可以调用程序，实现相应的云台100的控制方法。处理器10用于：
获取云台100的当前姿态和云台100的当前关节角；
根据云台100的当前姿态和云台100的当前关节角计算云台100的基座姿态；
根据云台100的基座姿态和目标姿态计算云台100的目标关节角；
根据云台100的目标关节角和云台100的当前关节角确定云台100的运动方向；
控制云台100按照云台100的运动方向运动至云台100的目标姿态。
也就是说，本申请实施方式的云台100的控制方法的步骤S10、S20、S30、S40及S50均可由处理器10实现。
本申请实施方式的云台100的控制方法及云台100，根据云台100的目标关节角和云台100的当前关节角确定云台100的运动方向，并控制云台100按照云台100的运动方向运动至目标姿态，这样可以避免云台100回转至目标姿态时撞到限位而导致电机堵转的情况，从而可以提高云台100的使用寿命，用户体验性好。
在一些实施例中，目标姿态可以由用户手动输入，例如用户手动输入云台100的目标姿态，在另一些实施例中，云台100在自由状态下，用户用手推动云台，放手后，云台需恢复原状，原状对应的姿态就是云台100在这种场景下的目标姿态。
在某些实施方式中，根据云台100的目标关节角和云台100的当前关节角确定云台100的运动方向包括：根据云台100的目标关节角和云台100的当前关节角的相对大小确定运动方向。
具体的，云台100可以是用来安装、固定相机或传感器等负载的增稳设备和支撑设备。云台100可以为两轴云台100，也可以为三轴云台100。本实施方式以云台100为三轴云台100为例进一步说明。请结合图7，云台100可包括偏航轴轴臂21、横滚轴轴臂23、俯仰轴轴臂25和用于控制偏航轴轴臂21转动的偏航轴电机22、用于控制横滚轴轴臂23转动的横滚轴电机24和用于控制俯仰轴轴臂25转动的俯仰轴电机26，通过偏航轴电机22、横滚轴电机24和俯仰轴电机26对应控制偏航轴轴臂21、横滚轴轴臂23和俯仰轴轴臂25转动，实现云台100姿态的控制。
请参图7，云台100包括基座30、外框架120、中框架130和内框架140，中框架130转动连接外框架120和内框架140，云台100的基座30转动连接外框架120，云台100的当前姿态为内框架140的当前姿态。具体的，云台100的当前姿态和当前关节角的测量值是已知的(可测量得到)。外框架120绕Z轴旋转，根据基座姿态和外框架120的关节角可以得到外框架120的姿态，中框架130绕X轴旋转，根据外框架120的姿态和中框架130的关节角可以得到中框架130的姿态，内框架140绕Y轴旋转，根据中框架130的姿态和内框架140的关节角可以得到内框架140的姿态，内框架140的姿态即为云台100的姿态。
在图7的示例中，偏航轴(yaw)轴臂21可对应云台100的外框架120，横滚轴(roll)轴臂23可对应云台100的中框架130，俯仰轴(pitch)轴臂25可对应云台100的内框架140。
具体的，当云台100放置在云台100搭载的负载的下方，并且云台100的目标关节角大于云台100的当前关节角时，控制云台100沿云台的Z轴正方向运动；当云台100放置在云台100搭载的负载的上方，并且云台100的目标关节角小于云台100的当前关节角时，控制云台100沿云台100的Z轴正方向运动。需要说明的是，本实施方式的控制云台100沿云台的Z轴正方向运动可以理解为沿云台的Z轴的顺时针方向运动。
需要说明的是，本实施方式的云台姿态为三维量，而云台的关节角为一维量，为了方便举例说明，在以下的实施方式中，云台是水平放置在地面上，云台基座平放在地面上，此时横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0，在实施例中只关注偏航轴(yaw)的运动。在一个例子中，云台100的当前姿态可为云台的内框架140的姿态，云台100的当前姿态可通过设置在云台100的内框架140上的惯性测量单元(IMU，Inertial measurement unit)测量而得到的姿态。惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪。而云台100的当前关节角分别通过设置在偏航轴电机22、横滚轴电机24及俯仰轴电机26里面的角度传感器(如霍尔传感器)来获取云台100的各个转动轴所对应的当前关节角。
云台100的目标姿态可为用户直接输入的设定数据，也就是说，云台100会根据用户输入的设定数据以使得云台100运动至云台100的目标姿态的位置。
在一个实施例中，若云台100的当前姿态四元数表示为q_camera_meas，云台100的内框架的关节角的四元数表示为q_inn，云台100的中框架130的关节角的四元数表示为q_mid，云台100的外框架120的关节角的四元数表示为q_out，云台100的基座姿态的四元数q_base。根据q_camera_meas＝q_base*q_out*q_mid*q_inn，可计算得到云台100的基座姿态为q_base＝q_camera_meas*q_inn-1*q_mid-1*q_out-1。
进一步地，若用户输入的云台100的目标姿态的四元数表示为q_camera_tar，内框架140的目标关节角的四元数表示为q_inn_tar，中框架130的目标关节角四元数表示为q_mid_tar，外框架120的目标关节角的四元数表示为q_out_tar。由于在一定时间内(例如1秒)云台100的基座姿态q_base可以认为是不变的，并且云台100的中框架130的目标关节角q_mid_tar和外框架120的目标关节角q_out_tar在这段时间内也可以认为是不变的，q_mid_tar＝q_mid，q_out_tar＝q_out，由：q_camera_tar＝q_base*q_out_tar*q_mid_tar*q_inn_tar，求出内框架140的关节角q_inn_tar，此时，也可以认为云台100的基座姿态q_base和外框架120的目标关节角q_out_tar在这段时间内也是不变的，也就是说q_out_tar＝q_out，将q_inn_tar、q_base代入上述公式q_camera_tar＝q_base*q_out_tar*q_mid_tar*q_inn_tar中，求得中框架130的关节角q_mid_tar，最后根据中框架130的关节角q_mid_tar求得外框架120的关节角q_out_tar，各个转动轴的电机根据云台100的目标关节角调节，以使云台100达到目标姿态。
需要说明的是，本实施方式的云台姿态为三维量，而云台的关节角为一维量，为了方便举例说明，在以下的实施方式中，云台是水平放置在地面上，云台基座平放在地面上，此时横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0，在实施例中只关注偏航轴(yaw)的运动。在一个实施例中，外框架120的关节角q_out_tar即为本实施方式的云台100的目标关节角。本实施方式中的各个轴的关节角的四元数表示方法可以认为是欧拉角的描述方式，也就是说，可以将各个轴的关节角的四元数表示方法转换为欧拉角的表示方法。而欧拉角的范围为[-180度，180度]。
具体的，在本实施方式中，处理器10可根据云台100的目标关节和云台100的当前关节角确定云台100的运动方向，也就是说，可根据具体情况控制云台100按照正方向或者反方向的路径运行以避免云台100撞到限位，另外处理器10可控制云台100按照处理器10所确定的运动方向运动至用户设定的云台100的目标姿态。
请参阅图4，在某些实施方式中，云台100包括机械限位201，云台100在机械限位201所限定的范围内运动，控制方法包括：
当在机械限位201所限定的范围内存在多个云台100的目标关节角时，选取与云台100的当前关节角距离预设位置的云台100的目标关节角作为云台100的最终目标关节角。
在某些实施方式中，处理器10用于：
当在机械限位201所限定的范围内存在多个云台100的目标关节角时，选取与云台100的当前关节角距离预设位置的云台100的目标关节角作为云台100的最终目标关节角。
也就是说，上述实施方式的控制方法可由处理器10实现。
如此，这样可使得云台100较快速地运动至云台100的目标姿态。
在某些实施方式中，预设位置为多个云台100的目标关节角的其中一个距离云台100的当前关节角最近时云台100所处的位置。具体地，在本实施方式中，由于存在多个目标关节角，因此，云台100可以从当前关节角运动到其中一个目标关节角，但在某种情况下需要考虑的是，如果希望云台100以较少的时间从当前位置运动至目标姿态，这样，在当前关节角与多个目标关节角的比较中，存在这样的一个目标关节角，该目标关节角使得云台100从当前位置移动至该目标关节角时所需的时间最少，那么可以将这个目标关节角设置为预设位置。也就是说，预设位置也可理解为多个目标关节角中距离云台100的当前关节角最近的一个目标关节角，即多个云台100的目标关节角的其中一个与云台100的当前关节角角度差最小时云台100的一个目标关节角。
为了方便举例说明，在以下的实施方式中，云台是水平放置在地面上，云台基座平放在地面上，此时横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0，在实施例中只关注偏航轴(yaw)的运动。在一个例子中，机械限位所限定的范围为[-400度，400度]，云台100的当前关节角为100度，若通过欧拉角的方式计算得到云台100的第一个目标关节角为30度，则找到所有满足：30度+360度乘以i所得到的总数值∈[-400度,400度]，若i＝1时，可得到表示式：-400<(30+360＝390)<400，也就是说，390度满足在机械限位所限定的范围内，云台100的第二个目标关节角为390度。若i＝-1时，可得到表示式：-400<(30-360＝-330)<400，也就是说-330度满足在机械限位所限定的范围内，云台的第三个目标关节角为-330度。当云台100的目标关节角为30度和云台100的当前关节角为100度时，两者的角度差为70度。当云台100的目标关节角为390度和云台100的当前关节角为100度时，两者的角度差为290度。当云台100的目标关节角为-330度和云台100的当前关节角为100度时，两者的角度差为430度。因此，可得到30度为距离云台100的当前关节角的值最近的位置所最对应的云台100的目标关节角，也就是说，此时可以将30度最为云台100的最终目标关节角。
请参阅图3，在某些实施方式中，云台100的控制方法包括：
步骤S60，判断云台100的当前关节角与云台100的最终目标关节角的差值是否小于预设值，
若是，步骤S62，控制云台100按照云台100的运动方向直接运动至目标姿态；
若否，步骤S64，根据云台100的当前关节角与云台100的最终目标关节角生成中间目标姿态，控制云台100按照云台100的运动方向运动至中间目标姿态，直至云台100运动至云台100的目标姿态。
在某些实施方式中，处理器10用于：
判断云台100的当前关节角与云台100的最终目标关节角的差值是否小于预设值，若是，控制云台100按照云台100的运动方向直接运动至目标姿态；
若否，根据云台100的当前关节角与云台100的最终目标关节角生成中间目标姿态，控制云台100按照云台100的运动方向运动至中间目标姿态，直至云台100运动至云台100的目标姿态。
如此，这样可以避免云台100撞到机械限201，并且可使云台100平滑地转动至云台100的目标姿态。
需要说明的是，云台100的实际设计中，一般外框架120的机械限位201较大，较容易出现最短路径撞限位的问题，因此以下实施例一和二均以外框架120为例来说明，其中外框架120为绕yaw轴旋转，为了方便举例说明，在以下的实施例一和二是在特殊情况下，云台是水平放置在地面上，云台基座平放在地面上，此时满足世界坐标系的Z轴和云台的坐标系的Z轴平行，均垂直于水平面，云台的Z轴与云台的偏航轴(yaw)重合，而横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0，在实施例中只关注偏航轴(yaw)的运动。在该情况下，云台的关节角和云台的姿态之间的关系满足:基座姿态(yaw)+外框架的当前关节角＝云台的当前姿态；基座姿态(yaw)+外框架的目标关节角＝云台的目标姿态。
实施例一和二为机械限位201所限定的范围内存在多个云台100的目标关节角的解释说明。
实施例一：预设值可为180度，云台的当前关节角为偏航轴(yaw)的关节角为例说明，横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0。请参阅图4，机械限位201的范围为[-320度，320度]，顺时针方向的云台100的关节角逐渐增大，逆时针方向的云台100的关节角逐渐减小。请参阅图4，这里需要说明一下云台的转动规则：机械限位201包括第一限位201a和第二限位201b，第一限位是正范围的最大角度位置，第二限位是负范围的最小角度位置，即第一限位201a对应320度的位置，第二限位对应-320度的位置。若云台100当前位置在O点，云台可以从O点沿着顺时针方向运动至机械限位的第一限位201a，但不能跨过第一限位201a，云台100可以从O点沿着逆时针方向运动至机械限位的第二限位201b，但不能跨过第二限位。也就是说，云台100可以从O点沿着顺时针方向运动可以滑过机械限位的第二限位201b，云台100可以从O点沿着逆时针方向运动可以滑过机械限位的第一限位201a。云台可以从B点逆时针依次转动至D点、A点、滑过机械限位的第二限位201b最后到C点。同时，云台可以从B点顺时针依次转动至E点、F点、滑过机械限位的第一限位201a最后到C点。
若已知：云台100的当前姿态为-60度，云台100的当前关节角为200度，在D点，云台100的目标姿态为50度。根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的当前关节角＝云台的当前姿态，可求解得基座姿态＝-60-200＝-260度，对于姿态角度来说，求得的角度+360*I(I∈N)表示同一个方位，一般会把姿态角度限制在[-180度，180度]的范围内，则可以得到基座姿态＝-260+360＝100度，也就是说，通过云台100的当前姿态和云台100的当前关节角可求得云台100的基座姿态为100度。然后再根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的目标关节角＝云台的目标姿态，可求得云台100的目标关节角＝50-100＝-50度，也就是说，通过云台100的目标姿态(50度)和云台100的基座姿态(100度)可计算得到云台100的目标关节角为-50度，在C点，在机械限位的范围内可行的云台100的目标关节角还可以为：-50度+360度＝310度，在B点，也就是说，存在多解的情况：云台100的目标关节角分别是-50度和310度。由于云台100的目标关节角(310度)距离云台100的当前关节角(200度)较近，因此，将云台100的目标关节角(310度)作为云台100的最终目标关节角。也就是说，控制云台从D点转动B点，云台沿正方向(顺时针反向)从D点运动至B点为最短路径，没有存在机械限位，而且云台100的最终目标关节角(310度)与云台100的当前关节角(200度)的差值(110度)小于预设值(180度)，因此，不需要规避最短路径，可以直接将云台100从当前姿态运动至目标姿态。需要说明的是，上述实施方式的控制方法可以应用在云台100的偏航轴(yaw)、横滚轴(roll)及俯仰轴(pitch)中的任一轴或者多轴。
实施例二，云台100的机械限位201的范围为[-450度，120度]，云台的当前关节角为偏航轴(yaw)的关节角为例说明，横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0。已知：云台100的当前姿态为50度，云台100的当前关节角为110度，云台100的目标姿态为-140度。根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的当前关节角＝云台的当前姿态，可求解得基座姿态＝50-110＝-60度，也就是说，通过云台100的当前姿态和云台100的当前关节角可求得云台100的基座姿态为-60度，然后再根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的目标关节角＝云台的目标姿态，可求得云台100的目标关节角＝-140-(-60)＝-80度，也就是说，通过云台100的目标姿态(-140度)和云台100的基座姿态(-60度)可计算得到云台100的目标关节角为-80度，在机械限位的范围内可行的云台100的目标关节角还可以为：-80度-360度＝-440度，也就是说，存在多解的情况：云台100的目标关节角分别是-80度和-440度。由于云台100的目标关节角(-80度)距离云台100的当前关节角(110度)较近，因此，将云台100的目标关节角(-80度)作为云台100的最终目标关节角。云台沿正方向(顺时针方向)从云台100的当前关节角(110度)所处的位置运动至云台100的目标关节角(-80度)所处的位置为最短路径，但是会撞到机械限位，因此，此时，本实施方式控制云台规避最短路径，也就是控制云台沿反方向(逆时针方向)从云台100的当前关节角(110度)所处的位置运动至云台100的目标关节角(-80度)所处的位置。由于云台100的目标关节角(-80度)与云台100的当前关节角(110度)的差值(190)大于预设值(180度)，在姿态闭环的过程中，由于最短路径的问题，云台100会生成一个顺时针的速度，因此目标关节角与当前关节角的差值大于预设值时，需要生成多个中间姿态，使云台沿着中间姿态运动到目标姿态，所以需要根据云台100的目标关节角(-80度)与云台100的当前关节角(110度)生成云台100的中间目标关节角，例如，云台100的中间目标姿态＝云台100的当前关节角(110度)+dir*40，由于云台为反方向(逆时针方向)转动，则dir＝-1，也就是说，求得云台100的中间目标关节角为70度。因此，处理器10可控制云台100从云台100的当前关节角运动到云台100的中间目标关节角，并且在云台100运动至云台100的中间目标关节角后将运动后的关节角作为云台100的当前关节角，以此类推，直到云台100运动至云台100的目标关节角，达到目标姿态。需要说明的是，上述实施方式的控制方法可以应用在云台100的偏航轴(yaw)、横滚轴(roll)及俯仰轴(pitch)中的任一轴或者多轴。
需要指出的是，中间目标姿态可根据中间目标关节角以及云台100的基座姿态计算得到。云台100的中间目标姿态＝云台100的当前姿态+dir*R，其中，dir表示云台的运动方向，云台运动为正方向时dir为1，云台为负方向时dir为-1。R为预设数值，R的范围可为0至90。
请参阅图2、图4及图5，在某些实施方式中，云台100包括机械限位201，云台100在机械限位201所限定的范围内运动，控制方法包括：
步骤S70，当在机械限位201所限定的范围内存在单个云台100的目标关节角时，判断云台100的当前关节角与云台100的目标关节角的差值是否小于预设值，若是，步骤S72，控制云台100按照云台100的运动方向直接运动至目标姿态；
若否，步骤S74，根据云台100的当前关节角与云台100的目标关节角生成中间目标姿态，控制云台100按照云台100的运动方向运动至中间目标姿态，直至云台100运动至目标姿态。
在某些实施方式中，处理器10用于：
当在机械限位201所限定的范围内存在单个云台100的目标关节角时，判断云台100的当前关节角与云台100的目标关节角的差值是否小于预设值，若是，控制云台100按照云台100的运动方向直接运动至目标姿态；
若否，根据云台100的当前关节角与云台100的目标关节角生成云台100的中间目标姿态，控制云台100按照云台100的运动方向运动至中间目标姿态，直至云台100运动至目标姿态。
如此，这样可以避免云台100撞到机械限位201，并且可使云台100平滑地转动至云台100的目标姿态。
需要说明的是，云台100的实际设计中，一般外框架120的机械限位201较大，较容易出现最短路径撞限位的问题，因此以下实施例三和实施例四均以外框架120为例来说明，其中外框架120为绕yaw轴旋转，为了方便举例说明，在以下的实施例三和实施例四是在特殊情况下，云台是水平放置在地面上，云台基座平放在地面上，此时满足世界坐标系的Z轴和云台的坐标系的Z轴平行，均垂直于水平面，云台的Z轴与云台的偏航轴(yaw)重合，而横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0，在实施例中只关注偏航轴(yaw)的运动。在该情况下，云台的关节角和云台的姿态之间的关系满足:基座姿态(yaw)+外框架的当前关节角＝云台的当前姿态；基座姿态(yaw)+外框架的目标关节角＝云台的目标姿态。以下实施例三和实施例四为机械限位201所限定的范围内存在单个云台100的目标关节角的解释说明。
实施例三：云台100的机械限位201的范围为[-320度，320度]，云台的当前关节角为偏航轴(yaw)的关节角为例说明，横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0。已知：云台100的当前姿态为-60度，云台100的当前关节角为200度，云台100的目标姿态为90度。根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的当前关节角＝云台的当前姿态，可求解得基座姿态＝-60-200＝-260度，对于姿态角度来说，求得的角度+360*I(I∈N)表示同一个方位，一般会把姿态角度限制在[-180度，180度]的范围内，则可以得到基座姿态＝-260+360＝100度，也就是说，通过云台100的当前姿态和云台100的当前关节角可求得云台100的基座姿态为100度，然后再根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的目标关节角＝云台的目标姿态，可求得云台100的目标关节角＝90-100＝-10度，也就是说，通过云台100的目标姿态(90度)和云台100的基座姿态(100度)可计算得到云台100的目标关节角为-10度，在机械限位的范围内可行的云台100关节角只有一个云台100的目标关节角(-10度)。云台沿正方向(顺时针方向)从云台100的当前关节角(200度)所处的位置运动至云台100的目标关节角(-10度)所处的位置为最短路径，但是会撞到机械限位，因此，此时，本实施方式控制云台规避最短路径，也就是控制云台沿反方向(逆时针方向)从云台100的当前关节角(200度)所处的位置运动至云台100的目标关节角(-10度)所处的位置。由于云台100的目标关节角(-10度)与云台100的当前关节角(200度)的差值(210度)大于预设值(180度)，在姿态闭环的过程中，由于最短路径的问题，云台100会生成一个顺时针的速度，因此目标关节角与当前关节角的差值大于预设值时，需要生成多个中间姿态，使云台沿着中间姿态运动到目标姿态，所以需要根据云台100的目标关节角(-10度)与云台100的当前关节角(200度)生成云台100的中间目标关节角，例如，云台100的中间目标姿态＝云台100的当前关节角(200度)+dir*40，控制云台沿反方向(逆时针方向)运动，dir＝-1，也就是说，求得云台100的中间目标关节角为160度。因此，处理器10可控制云台100从云台100的当前关节角运动到云台100的中间目标关节角，并且在云台100运动至云台100的中间目标关节角后将运动后的关节角作为云台100的当前关节角，以此类推，直到云台100运动至云台100的目标关节角，达到目标姿态。需要说明的是，上述实施方式的控制方法可以应用在云台100的偏航轴(yaw)、横滚轴(roll)及俯仰轴(pitch)中的任一轴或者多轴。
实施例四：云台100的机械限位201的范围为[-180度，180度]，云台的当前关节角为偏航轴(yaw)的关节角为例说明，横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0。已知：云台100的当前姿态为-60度，云台100的当前关节角为0度，云台100的目标姿态为-50度。根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的当前关节角＝云台的当前姿态，可求解得基座姿态＝-60-0＝-60度，也就是说，通过云台100的当前姿态和云台100的当前关节角可求得云台100的基座姿态为-60度，然后再根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的目标关节角＝云台的目标姿态，可求得云台100的目标关节角＝-50-(-60)＝10度，也就是说，通过云台100的目标姿态(-60度)和云台100的基座姿态(-50度)可计算得到云台100的目标关节角为10度，在机械限位的范围内可行的云台100关节角只有一个云台100的目标关节角(10度)。云台沿正方向(顺时针方向)从云台100的当前关节角(0度)所处的位置运动至云台100的目标关节角(10度)所处的位置为最短路径，没有存在机械限位，云台100的目标关节角(10度)与云台100的当前关节角(0度)的差值(10度)小于预设值(180度)，因此，不需要规避最短路径，可以直接将云台100从当前姿态运动至目标姿态。需要说明的是，上述实施方式的控制方法可以应用在云台100的偏航轴(yaw)、横滚轴(roll)及俯仰轴(pitch)中的任一轴或者多轴。
请参阅图2、图4及图6，在某些实施方式中，云台100包括机械限位201，机械限位201包括第一限位201a和第二限位201b，云台100在第一限位201a和第二限位201b共同所限定的范围内运动，控制方法包括：
步骤S80，当云台100的目标关节角位于范围外时，计算云台100的目标关节角与第一限位第二限位201b所处的关节角的第一差值，计算云台100的目标关节角与第二限位201b所处的关节角的第二差值；
步骤S82，判断第一差值是否小于第二差值；
若第一差值小于第二差值，步骤S84，则将云台100的目标关节角修正为第一限位201a所处的关节角；
若第一差值大于第二差值，步骤S86，则将云台100的目标关节角修正为第二限位201b所处的关节角。
在某些实施方式中，处理器10用于：
当云台100的目标关节角位于范围外时，计算云台100的目标关节角与第一限位201a所处的关节角的第一差值；
计算云台100的目标关节角与第二限位所处的关节角的第二差值；
判断第一差值与第二差值的大小；
若第一差值小于第二差值，则将云台100的目标关节角修正为第一限位201a所处的关节角；
若第一差值大于第二差值，则将云台100的目标关节角修正为第二限位201b所处的关节角。
如此，这样可以避免云台100撞到机械限位，并且可使云台100平滑地转动至云台100的目标姿态。
以下实施例四为云台100的目标关节角位于范围外的解释说明。
需要说明的是，云台100的实际设计中，一般外框架120的机械限位201较大，较容易出现最短路径撞限位的问题，因此以下实施例五以外框架120为例来说明，其中外框架120为绕yaw轴旋转，为了方便举例说明，在以下的实施例五是在特殊情况下，云台是水平放置在地面上，云台基座平放在地面上，此时满足世界坐标系的Z轴和云台的坐标系的Z轴平行，均垂直于水平面，云台的Z轴与云台的偏航轴(yaw)重合，而横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0，在实施例中只关注偏航轴(yaw)的运动。在该情况下，云台的关节角和云台的姿态之间的关系满足:基座姿态(yaw)+外框架的当前关节角＝云台的当前姿态；基座姿态(yaw)+外框架的目标关节角＝云台的目标姿态。
实施例五：云台100的机械限位的范围为[-200度，60度]，即第一限位201a为-200度，第二限位201b为60度，云台的当前关节角为偏航轴(yaw)的关节角为例说明，横滚轴(roll)和俯仰轴(pitch)的关节角都为0。已知：云台100的当前姿态为90度，云台100的当前关节角为-10度，云台100的目标姿态为170度。根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的当前关节角＝云台的当前姿态，可求解得基座姿态＝90-(-10)＝100度，也就是说，通过云台100的当前姿态和云台100的当前关节角可求得云台100的基座姿态为100度。然后再根据关系式：基座姿态(yaw)+外框架的目标关节角＝云台的目标姿态，可求得云台100的目标关节角＝170-100＝70度，也就是说，通过云台100的目标姿态(170度)和云台100的基座姿态(100度)可计算得到云台100的目标关节角为70度，云台100的目标关节角(70度)位于机械限位201的范围外。此时，计算云台100的目标关节角(70度)与第一限位201a所处的关节角(-200度)的第一差值为270度，计算云台100的目标关节角(70度)与第二限位所处的关节角(60度)的第二差值为10度。由于第一差值(270度)大于第二差值(10)，则将云台100的目标关节角修正为第二限位201b所处的关节角(60度)。由于修正后的云台100的目标关节角(60)与云台100的当前关节角(-10度)的差值(70度)小于预设值(180度)，云台沿正方向(顺时针反向)从云台100的当前关节角(-10度)所处的位置运动至云台100的目标关节角(-60度)所处的位置为最短路径，没有存在机械限位，因此，无需规避最短路径，可以直接将云台100从当前姿态运动至目标姿态。需要说明的是，上述实施方式的控制方法可以应用在云台100的偏航轴(yaw)、横滚轴(roll)及俯仰轴(pitch)中的任一轴或者多轴。
请参阅图7，本申请实施方式还提供一种拍摄设备200。拍摄设备200包括云台100和拍摄装置110，拍摄装置110安装在云台100。
本实施方式的拍摄设备200中，根据云台100的目标关节角和云台100的当前关节角确定云台100的运动方向，并控制云台100按照云台100的运动方向运动至目标姿态，这样可以避免云台100回转至目标姿态时撞到限位而导致电机堵转的情况，从而可以提高云台100的使用寿命，用户体验性好。
其中，拍摄设备200100还可以包括支撑装置，该支撑装置用于支撑云台100。该拍摄设备200100可以为诸如手持拍摄设备200。
本申请的实施方式提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器10执行时实现上述实施方式的云台100的控制方法中的任一流程。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式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执行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，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的执行，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，这应被本申请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，可以被认为是用于执行逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体执行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，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来执行。在上述实施方式中，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执行。例如，如果用硬件来执行，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来执行：具有用于对数据信号执行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执行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，在本申请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执行，也可以采用软件功能模块的形式执行。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式执行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申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (20)

1.一种云台的控制方法，其特征在于，包括：
获取云台的当前姿态和所述云台的当前关节角；
根据所述云台的当前姿态和所述云台的当前关节角计算所述云台的基座姿态；
根据所述云台的基座姿态和所述云台的目标姿态计算所述云台的目标关节角；
根据所述云台的目标关节角和所述云台的当前关节角确定所述云台的运动方向；
控制所述云台按照所述云台的运动方向运动至所述云台的目标姿态。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述云台的目标关节角和所述云台的当前关节角确定所述云台的运动方向包括：根据所述云台的目标关节角和所述云台的当前关节角的相对大小确定运动方向。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述云台包括机械限位，所述云台在所述机械限位所限定的范围内运动，所述控制方法包括：
当在所述机械限位所限定的范围内存在多个所述云台的目标关节角时，选取与所述云台的当前关节角距离预设位置的所述云台的目标关节角作为所述云台的最终目标关节角。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述预设位置为多个所述云台的目标关节角的其中一个距离所述云台的当前关节角最近时所述云台所处的位置。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述距离所述云台的当前关节角最近时所述云台所处的位置是多个所述云台的目标关节角的其中一个与所述云台的当前关节角角度差最小时所述云台所处的位置。
6.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
判断所述云台的当前关节角与所述云台的最终目标关节角的差值是否小于预设值，若是，控制所述云台按照所述云台的运动方向直接运动至所述云台的目标姿态；
若否，根据所述云台的当前关节角与所述云台的最终目标关节角生成中间目标姿态，控制所述云台按照所述云台的运动方向运动至所述中间目标姿态，直至所述云台运动至所述云台的目标姿态。
7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述云台包括机械限位，所述云台在所述机械限位所限定的范围内运动，所述控制方法包括：
当在所述机械限位所限定的范围内存在单个所述云台的目标关节角时，判断所述云台的当前关节角与所述云台的目标关节角的差值是否小于预设值，若是，控制所述云台按照所述云台的运动方向直接运动至所述云台的目标姿态；
若否，根据所述云台的当前关节角与所述云台的目标关节角生成中间目标姿态，控制所述云台按照所述云台的运动方向运动至所述中间目标姿态，直至所述云台运动至所述云台的目标姿态。
8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述云台包括机械限位，所述机械限位包括第一限位和第二限位，所述云台在所述第一限位和所述第二限位共同所限定的范围内运动，所述控制方法包括：
当所述云台的目标关节角位于所述范围外时，计算所述云台的目标关节角与所述第一限位所处的关节角的第一差值，计算所述云台的目标关节角与所述第二限位所处的关节角的第二差值；
判断所述第一差值与所述第二差值的大小；
若所述第一差值小于所述第二差值，则将所述云台的目标关节角修正为所述第一限位所处的关节角；
若所述第一差值大于所述第二差值，则将所述云台的目标关节角修正为所述第二限位所处的关节角。
9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述云台包括外框架、中框架和内框架，所述中框架转动连接所述外框架和所述内框架，所述云台的基座转动连接所述外框架，所述云台的当前姿态为所述内框架的当前姿态。
10.一种云台，包括一个或多个云台轴以及驱动所述一个或多个云台轴运动的电机，其特征在于，包括：一个或多个处理器，单独地或共同地工作，所述处理器用于：
获取所述云台的当前姿态和所述云台的当前关节角；
根据所述云台的当前姿态和所述云台的当前关节角计算所述云台的基座姿态；
根据所述云台的基座姿态和目标姿态计算所述云台的目标关节角；
根据所述云台的目标关节角和所述云台的当前关节角确定所述云台的运动方向；
控制所述云台按照所述云台的运动方向运动至所述云台的目标姿态。
11.如权利要求10所述的云台，其特征在于，所述根据所述云台的目标关节角和所述云台的当前关节角确定所述云台的运动方向包括：根据所述云台的目标关节角和所述云台的当前关节角的相对大小确定运动方向。
12.如权利要求10所述的云台，其特征在于，所述云台包括机械限位，所述云台在所述机械限位所限定的范围内运动，所述处理器用于：
当在所述机械限位所限定的范围内存在多个所述云台的目标关节角时，选取与所述云台的当前关节角距离预设位置的所述云台的目标关节角作为所述云台的最终目标关节角。
13.如权利要求12所述的云台，其特征在于，所述预设位置为多个所述云台的目标关节角的其中一个距离所述云台的当前关节角最近时所述云台所处的位置。
14.如权利要求13所述的云台，其特征在于，所述距离所述云台的当前关节角最近时所述云台所处的位置是多个所述云台的目标关节角的其中一个与所述云台的当前关节角角度差最小时所述云台所处的位置。
15.如权利要求12所述的云台，其特征在于，所述处理器用于：判断所述云台的当前关节角与所述云台的最终目标关节角的差值是否小于预设值，若是，控制所述云台按照所述云台的运动方向直接运动至所述云台的目标姿态；
若否，根据所述云台的当前关节角与所述云台的最终目标关节角生成中间目标姿态，控制所述云台按照所述云台的运动方向运动至所述中间目标姿态，直至所述云台运动至所述云台的目标姿态。
16.如权利要求10所述的云台，其特征在于，所述云台包括机械限位，所述云台在所述机械限位所限定的范围内运动，所述处理器用于：
当在所述机械限位所限定的范围内存在单个所述云台的目标关节角时，判断所述云台的当前关节角与所述云台的目标关节角的差值是否小于预设值，若是，控制所述云台按照所述云台的运动方向直接运动至所述云台的目标姿态；
若否，根据所述云台的当前关节角与所述云台的目标关节角生成中间目标姿态，控制所述云台按照所述云台的运动方向运动至所述中间目标姿态，直至所述云台运动至所述云台的目标姿态。
17.如权利要求10所述的云台，其特征在于，所述云台包括机械限位，所述机械限位包括第一限位和第二限位，所述云台在所述第一限位和所述第二限位共同所限定的范围内运动，所述处理器用于：
当所述云台的目标关节角位于所述范围外时，计算所述云台的目标关节角与所述第一限位所处的关节角的第一差值，计算所述云台的目标关节角与所述第二限位所处的关节角的第二差值；
判断所述第一差值与所述第二差值的大小；
若所述第一差值大于所述第二差值，则将所述云台的目标关节角修正为所述第一限位所处的关节角；
若所述第一差值小于所述第二差值，则将所述云台的目标关节角修正为所述第二限位所处的关节角。
18.如权利要求10所述的云台，其特征在于，所述云台还包括所述云台包括外框架、中框架和内框架，所述中框架转动连接所述外框架和所述内框架，所述云台的基座转动连接所述外框架。
19.一种拍摄设备，其特征在于，包括权利要求10至18任一项所述的云台和拍摄装置，所述拍摄装置安装在所述云台。
20.一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权利要求1至9任一项所述的云台的控制方法的步骤。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112544065A (zh) * 2019-12-31 2021-03-23 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法和云台
WO2021102797A1 (zh) * 2019-11-28 2021-06-03 深圳市大疆创新科技有限公司 一种云台控制方法、控制装置及控制系统
CN113272755A (zh) * 2020-07-01 2021-08-17 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法、装置、云台及计算机可读存储介质
CN113423643A (zh) * 2019-12-31 2021-09-21 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法和云台
WO2021248287A1 (zh) * 2020-06-08 2021-12-16 深圳市大疆创新科技有限公司 云台控制方法、手持云台及计算机可读存储介质
CN114158271A (zh) * 2020-07-08 2022-03-08 深圳市大疆创新科技有限公司 云台控制方法、云台组件、装置、可移动平台和存储介质

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101650570A (zh) * 2009-09-10 2010-02-17 蓝星成都六九一四电子设备厂 智能云台对准系统
CN105116926A (zh) * 2015-08-20 2015-12-02 深圳一电科技有限公司 云台控制方法和装置
US20150346721A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Aibotix GmbH Aircraft
KR20160081839A (ko) * 2014-12-30 2016-07-08 계명대학교 산학협력단 무인 항공기 제어 장치 및 이를 이용한 무인 항공기 제어 방법
CN105912028A (zh) * 2015-12-30 2016-08-31 东莞市青麦田数码科技有限公司 云台控制系统和控制方法
CN105978441A (zh) * 2016-06-15 2016-09-28 零度智控（北京）智能科技有限公司 无人机、电机控制装置及方法
CN106161892A (zh) * 2015-05-15 2016-11-23 三星电子株式会社 摄影装置及其姿态控制方法以及无人驾驶飞行器
CN106742003A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 广州亿航智能技术有限公司 基于智能显示设备的无人机云台转动控制方法
CN107807680A (zh) * 2017-09-21 2018-03-16 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种云台漂移补偿方法
CN207394285U (zh) * 2017-09-27 2018-05-22 浙江大华技术股份有限公司 一种云台转动限位结构及云台

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103426282A (zh) * 2013-07-31 2013-12-04 深圳市大疆创新科技有限公司 遥控方法及终端
JP6279097B2 (ja) * 2015-05-18 2018-02-14 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ ヘッドレスモードに基づく無人機の制御方法とデバイス
CN106586009A (zh) * 2016-10-27 2017-04-26 江苏云端智能科技有限公司 一种无人机

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101650570A (zh) * 2009-09-10 2010-02-17 蓝星成都六九一四电子设备厂 智能云台对准系统
US20150346721A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Aibotix GmbH Aircraft
KR20160081839A (ko) * 2014-12-30 2016-07-08 계명대학교 산학협력단 무인 항공기 제어 장치 및 이를 이용한 무인 항공기 제어 방법
CN106161892A (zh) * 2015-05-15 2016-11-23 三星电子株式会社 摄影装置及其姿态控制方法以及无人驾驶飞行器
CN105116926A (zh) * 2015-08-20 2015-12-02 深圳一电科技有限公司 云台控制方法和装置
CN106742003A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 广州亿航智能技术有限公司 基于智能显示设备的无人机云台转动控制方法
CN105912028A (zh) * 2015-12-30 2016-08-31 东莞市青麦田数码科技有限公司 云台控制系统和控制方法
CN105978441A (zh) * 2016-06-15 2016-09-28 零度智控（北京）智能科技有限公司 无人机、电机控制装置及方法
CN107807680A (zh) * 2017-09-21 2018-03-16 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种云台漂移补偿方法
CN207394285U (zh) * 2017-09-27 2018-05-22 浙江大华技术股份有限公司 一种云台转动限位结构及云台

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021102797A1 (zh) * 2019-11-28 2021-06-03 深圳市大疆创新科技有限公司 一种云台控制方法、控制装置及控制系统
CN112544065A (zh) * 2019-12-31 2021-03-23 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法和云台
CN113423643A (zh) * 2019-12-31 2021-09-21 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法和云台
WO2021248287A1 (zh) * 2020-06-08 2021-12-16 深圳市大疆创新科技有限公司 云台控制方法、手持云台及计算机可读存储介质
CN113272755A (zh) * 2020-07-01 2021-08-17 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法、装置、云台及计算机可读存储介质
WO2022000386A1 (zh) * 2020-07-01 2022-01-06 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法、装置、云台及计算机可读存储介质
CN114158271A (zh) * 2020-07-08 2022-03-08 深圳市大疆创新科技有限公司 云台控制方法、云台组件、装置、可移动平台和存储介质

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