CN113939788A - 云台的控制方法及云台 - Google Patents

Abstract

一种云台的控制方法及云台，所述云台包括承载基座(11)和转动部件(12)，所述转动部件用于增稳负载，所述承载基座设有姿态测量单元，所述方法包括：根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度；根据所述承载基座的运动速度确定目标跟随速度，以控制所述转动部件按照所述目标跟随速度跟随所述承载基座运动。通过检测在用户驱动下承载基座的运动速度可以识别用户的意图，根据承载基座的速度调整转动部件的跟随速度，可以实现跟随速度的自动切换，无需用户手动调整，更加智能。

Description

云台的控制方法及云台

技术领域

本申请涉及云台技术领域，具体而言，涉及一种云台的控制方法及云台。

背景技术

云台被广泛用于对负载进行增稳，比如，在使用手机、相机等图像采集设备进行图像采集时，通常会使用云台对图像采集设备进行增稳，避免因抖动导致采集的图像模糊。云台一般包括承载基座和转动部件，转动部件可以用于增稳负载，而承载基座则用于支撑转动部件。为了实现对目标对象进行跟踪拍摄，在云台的某些模式下，转动部件可以跟随承载基座运动，并且转动部件跟随承载基座运动的跟随速度可以设置成不同的档位，比如快档或者慢档，用户可以通过云台上的按钮或按键手动切换档位以调整跟随速度。

很明显，通过按钮或按键手动切换跟随速度的方式比较繁琐，并且在抓拍快速运动的目标对象时，如果要先手动去切换跟随速度档位再进行拍摄，往往会耽误最佳的拍摄时机。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种云台的控制方法及云台。

根据本申请的第一方面，提供一种云台的控制方法，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述承载基座设有姿态测量单元，所述方法包括：

根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度确定目标跟随速度，以控制所述转动部件按照所述目标跟随速度跟随所述承载基座运动。

根据本申请的第二方面，提供一种云台的控制方法，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述方法包括：

检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度；

其中，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关。

根据本申请的第三方面，提供一种云台的控制方法，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载；所述云台包括第一控制模式和第二控制模式，所述转动部件在所述第一控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略不同于所述转动部件在所述第二控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略，所述第一控制模式和所述第二控制模式通过所述云台上的指定控件切换；所述方法包括：

检测所述云台当前的控制模式；

在检测到所述云台处于所述第一控制模式时，检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度，并根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关；

在检测到所述云台处于所述第二控制模式时，根据所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差确定所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度。

根据本申请的第四方面，提供一种云台，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述承载基座设有姿态测量单元，所述云台包括处理器、存储器以及存储在所述存储器所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：

根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度确定目标跟随速度，以控制所述转动部件按照所述目标跟随速度跟随所述承载基座运动。

根据本申请的第五方面，提供一种云台，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述云台包括处理器、存储器以及存储在所述存储器所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：

检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度；

其中，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关。

根据本申请的第六方面，提供一种云台，其特征在于，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述云台包括第一控制模式和第二控制模式，所述转动部件在所述第一控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略不同于所述转动部件在所述第二控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略，所述第一控制模式和所述第二控制模式通过所述云台上的指定控件切换；

所述云台包括处理器、存储器以及存储在所述存储器所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：

检测所述云台当前的控制模式；

在检测到所述云台处于所述第一控制模式时，检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度，并根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关；

在检测到所述云台处于所述第二控制模式时，根据所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差确定所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度。

应用本申请提供的方案，可以在云台的承载基座上设置姿态测量单元，通过姿态测量单元确定承载基座的运动速度，然后根据承载基座的运动速度确定云台的转动部件跟随承载基座运动的目标跟随速度。通过检测在用户驱动下承载基座的运动速度可以识别用户的意图，根据承载基座的速度调整转动部件的跟随速度，可以实现跟随速度的自动切换，无需用户手动额外触发档位调整，更加智能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请一个实施例云台的示意图。

图2是本申请一个实施例的一种云台控制方法的流程图。

图3是本申请一个实施例的一种云台控制方法的流程图。

图4是本申请一个实施例的一种云台控制方法的流程图。

图5是本申请一个实施例的应用场景的示意图。

图6是本申请一个实施例的一种云台的逻辑结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在使用图像采集设备采集图像时，通常会使用云台对图像采集设备进行增稳，避免在采集图像的过程中因抖动造成采集的图像模糊。如图1所示，云台可以包括承载基座11和转动部件12，转动部件12可以用于增稳负载，承载基座11用于支撑转动部件12。转动部件121可以包括一个或者多个电机121以及一个或者多个轴臂122，轴臂122可以在电机121的驱动下绕着转动轴转动，从而带动转动部件12上安装的负载转动，以将负载稳定在用户设定的姿态。

在云台的一些模式下，转动部件可以跟随承载基座运动，以实现图像采集设备对目标对象进行跟踪拍摄。并且为了实现跟拍或者抓拍等不同拍摄场景的需求，用户可以调节转动部件跟随承载基座的跟随速度。目前，一般通过在云台的承载基座上设置按钮或者在云台的用户交互界面上设置控件，用户通过该按钮或者控件切换跟随速度的档位，其中，跟随速度包括快档和慢档两个档位，快档的跟随速度基于负载姿态和承载基座姿态的偏差与预设系数A1的乘积确定，慢档的跟随速度基于负载姿态和承载基座姿态的偏差与预设系数A2的乘积确定，其中，A1大于A2，以使得慢档的跟随速度小于快档的跟随速度。然而，通过这种方式实现跟随速度的切换比较繁琐，并且在抓拍快速运动的目标对象时，如果要先手动去切换跟随速度档位再进行拍摄，往往会耽误最佳的拍摄时机。

基于此，本申请实施例提供一种云台的控制方法，可以通过检测云台承载基座在用户驱动下的运动速度识别用户的意图，根据承载基座的运动速度自动调整云台的转动部件跟随承载基座运动的跟随速度，无需用户手动额外触发档位调整，实现跟随速度的智能调节。

本申请实施例提供的云台的控制方法可以由云台执行。

本申请实施例的云台可以是单轴云台、双轴云台、三轴云台或者多轴云台。云台可以搭载于不同的载体，比如，可以是手持云台，也可以是车载或者机载云台。

本申请实施例的云台可以包括承载基座和转动部件，转动部件用于增稳负载，承载基座用于支撑转动部件，比如，针对手持云台，其承载基座为手柄，针对机载或者车载云台，其承载基座可以相应是机身、车身或者其上固定转动部件的部位。转动部件可以包括一个或者多个电机以及一个或者多个轴臂，具体可以根据云台的转动轴数设置。其中，负载可以安装于转动部件上，转动部件的各轴臂在电机的驱动下可以绕着云台的转动轴转动，从而可以带动负载转动。其中，转动部件安装负载的位置处可以设置姿态测量单元，通过姿态测量单元可以实时测量负载的姿态，以便通过测得的负载的姿态和用户设定的姿态的偏差驱动电机调整轴臂转动，将负载稳定在用户设定的姿态。其中，负载可以是各种需要被增稳的设备，比如，可以是手机、相机、平板等，本申请实施例不作限制。

本申请实施例的云台的承载基座上设置有姿态测量单元，用于检测承载基座的运动速度，其中，姿态测量单元可以是各种可以测量物体运动状态的设备，比如，可以是陀螺仪、加速度计、惯性测量单元(IMU)等，只要可以通过姿态测量单元确定承载基座的运动速度即可，本申请不作限制。

具体的，如图2所示，本申请实施例提供的云台控制方法可以包括以下步骤：

S202、根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度；

S204、根据所述承载基座的运动速度确定目标跟随速度，以控制所述转动部件按照所述目标跟随速度跟随所述承载基座运动。

在云台的使用过程中，通常云台可以通过其承载基座固定在载体上，载体可以与承载基座为一体结构，也可以与承载基座可拆卸连接(此时，载体可以为手柄或机身或车身，承载基座可以为云台中的转动部件的安装部件)，甚至于载体可以是其它搭载云台的各种对象，比如可以是持云台的人手。针对手持云台，使用过程中，用户通常手握云台的承载基座，针对机载或者车载云台，云台通常是通过其承载基座与车身或者机身刚性连接，因而，通过检测承载基座的运动速度即可以识别用户的意图。以手持云台为例，用户想要快速跟拍，则会快速移动承载基座，用户想要慢速跟拍，则会慢速移动承载基座，因而可以通过检测承载基座的运动速度确定用户当前是想要快速跟随或者慢速跟随目标对象。所以，本申请实施例在云台的承载基座上设置姿态测量单元，通过姿态测量单元采集的数据确定承载基座的运动速度。在某些场景，承载基座的运动速度可以由承载基座上的姿态测量单元直接测得，在某些场景，姿态测量单元可以检测承载基座的运动的加速度，通过对加速度积分确定承载基座的速度。由于姿态测量单元采集的数据可能为姿态测量单元所在坐标系下的数据，因而在某些场景，在获取姿态测量单元采集的数据后，还可以对其采集的数据进行坐标系转换，以得到承载基座在世界坐标系下的运动速度。

在确定承载基座的运动速度后，可以根据承载基座的运动速度确定转动部件跟随承载基座运动的目标跟随速度，并控制转动部件按照该目标跟随速度跟随承载基座运动。根据承载基座运动速度确定目标跟随速度的策略可以根据实际需求灵活设置，比如，可以是承载基座运动速度越大，目标跟随速度越大，也可以是分段式设置，比如承载基座运动速度大于一定值，则目标跟随速度为A速度，否则目标跟随速度为B速度，当然，也可以采用其他的确定策略，本申请不作限制。

在按照目标跟随速度跟随承载基座运动时，转动部件可以只在一个轴向上跟随承载基座运动，也可以在多个轴向上跟随承载基座运动，以三轴云台为例，三轴云台包括Pitch、Yaw、Roll三个轴，在跟随承载基座运动过程中，可以是仅Yaw跟随，Pitch、Roll轴固定，也可以是其中的两个轴向跟随，另一个固定，也可以是三个轴都同时跟随，本申请不作限制。

通过自动检测承载基座的运动速度，根据承载基座的运动速度实时自动调节转动部件的跟随速度，可以无需用户手动额外触发档位调节，使得跟随速度的调节更加智能，同时，也可以提高跟随速度的切换效率，更有利于用户对快速运动的目标对象进行抓拍。

通常而言，在用户驱动下承载基座的运动速度越快，说明用户想要越快速地跟拍目标对象，在用户驱动下承载基座的运动速度越慢，则说明用户想要慢速地跟拍目标对象，因此，在一些实施例中，目标跟随速度与承载基座的运动速度正相关，即承载基座的运动速度越大，则目标跟随速度越大。比如，可以预先设置跟随速度与承载基座运动速度的比例系数，根据目标跟随承载基座的运动速度和比例系数确定当前的目标跟随速度。

当然，目标跟随速度也可以采用分段式设计，比如可以预先设置不同的速度档位，当承载基座的运动速度满足不同的条件时，则自动将目标跟随速度切换到不同的档位。在一些实施例中，转动部件的跟随速度可以包括至少两个档位，比如，可以包括快、慢两档，或者可以包括快、中、慢三档，或者是更多档位。不同档位对应不同的跟随速度，或者不同档位对应不同的跟随速度确定策略。在根据承载基座的运动速度确定目标跟随速度时，可以先根据承载基座的运动速度和预设的速度阈值从这至少两个档位中确定一个目标档位，然后根据目标档位对应的跟随速度确定目标跟随速度。其中，预设的速度阈值可以根据实际需求设置，预设的速度阈值可以是一个或者多个，不同速度阈值可以用于实现跟随速度在两个档位之间切换。

由于调整转动部件跟随承载基座的跟随速度的目的是为了让负载的姿态尽量与承载基座的姿态对齐，以对目标对象进行跟踪拍摄。因而，在一些实施例中，在确定不同档位对应的跟随速度时，可以先确定负载的姿态和承载基座姿态的姿态偏差，然后根据该姿态偏差确定不同档位对应的跟随速度，比如，针对不同的档位，在确定其对应的跟随速度时，可以基于姿态偏差和预设的系数确定，不同档位对应的系数可以不同。其中，负载的姿态可以通过负载处设置的姿态测量单元测量得到的姿态，比如IMU测得的姿态，当然，在一些实施例中，负载的姿态也可以是对承载基座上的姿态测量单元测得的承载基座的运动速度进行积分，得到的负载的期望姿态，具体可以根据实际需求设置，本申请实施不作限制。

在一些实施例中，也可以直接根据承载基座的运动速度确定不同档位对应的跟随速度，比如，不同档位对应的跟随速度可以是承载基座的运动速度乘以不同的比例系数，或者承载基座的速度加减一定的阈值得到。在一些实施例中，也可以同时结合负载与承载基座的姿态偏差和承载基座的速度来确定不同档位对应的跟随速度。比如，有些档位对应的跟随速度可以直接基于姿态偏差确定，有些档位对应的跟随速度可以同时结合姿态偏差和承载基座的运动速度确定。

在一些实施例中，转动部件可以包括两个档位，比如第一档位和第二档位，其中，第一档位对应的跟随速度小于第二档位对应的跟随速度。比如，第一档位对应的跟随速度可以用于正常跟踪拍摄的场景，因而，其跟随速度可以较小，第二档位对应的跟随速度可以用于对快速运动的物体进行抓拍的场景，因而其要求较大的跟随速度。

在一些实施例中，可以预先设置跟随速度在第一档位和第二档位切换的速度阈值，根据该速度阈值来判定用户当前是想要以较慢的速度跟拍，还是想要快速抓拍。当承载基座的运动速度小于或者等于预设的速度阈值时，则将目标档位确定为第一档位，当承载基座的运动速度大于预设的速度阈值时，则将目标档位确定为第二档位，然后可以根据目标档位对应的跟随速度确定转动部件跟随承载基座运动的最终速度。

由于第一档位对应的跟随速度可以用于慢速或者正常跟随的场景，在这种场景，只要让负载的姿态尽量对齐承载基座的姿态即可达到较好的跟随效果。因而，在一些实施例中，第一档位对应的跟随速度可以基于负载和承载基座的姿态偏差与预设的第一系数确定。比如，负载与承载基座的姿态偏差为error，假设第一系数为K1，则第一档位对应的跟随速度V1可以通过公式(1)计算得到：

V1＝K1×error公式(1)

第二档位对应的跟随速度可以用于快速抓拍的场景，这种场景相比于第一档位要求较大的跟随速度。所以，在一些实施例中，第二档位对应的跟随速度可以基于负载和承载基座的姿态偏差与预设的第二系数确定，第二系数不同于第一系数，比如，第二系数可以大于第一系数。假设负载与承载基座的姿态偏差为error，第二系数为K2，则第二档位对应的跟随速度V2可以通过公式(2)计算得到：

V2＝K2×error，公式(2)，其中，K2>K1

在一些实施例中，在确定第二档位对应的跟随速度时，可以先基于负载与承载基座的姿态偏差与第一系数确定一个速度，然后再将该速度与承载基座的运动速度叠加得到第二档位对应的跟随速度。比如，负载与承载基座的姿态偏差为error，假设第一系数为K1，承载基座的运动速度为V0,则第二档位对应的跟随速度V2可以通过公式(3)计算得到：

V3＝K1×error+V0公式(3)在一些实施例中，也可以直接将承载基座的运动速度作为第二档位对应的跟随速度。

其中，若根据负载姿态与承载基座的姿态确定目标跟随速度，则负载的姿态和承载基座的姿态始终存在一定的偏差，导致负载的姿态变化无法跟上承载基座的姿态变化。以自拍模式时用户转动云台环绕自身自拍为例，如果仅根据负载姿态与承载基座的姿态确定跟随速度，负载的姿态和承载基座的姿态始终存在一定的偏差，如果将承载基座的运动速度直接赋予给转动部件，或者将承载基座的运动速度与根据姿态偏差确定的速度叠加得到转动部件的目标跟随速度，由于承载基座的运动速度可以利用其上设置的姿态测量单元获取，从而可以将承载基座的运动速度作为控制转动部件的目标跟随速度的前馈，以确保负载的姿态变化可以较快跟上承载基座的姿态变化，从而实现第二档位下的快速抓拍。

当然，在某些场景，比如用户手持云台时，随意晃动了云台，或者云台搭载在无人机或者车辆上时，由于颠簸或者晃动，导致检测到承载基座的运动速度也会比较大，可能超过预设的速度阈值，造成转动部件的跟随速度不停的在不同档位之间切换，而此时用户并不想切换云台转动部件的跟随速度。考虑到这种场景持续的时间比较短暂，只是短时间内承载基座的运动速度突然增大，因此，在某些实施例中，在根据承载基座的运动速度确定目标跟随速度时，承载基座的运动速度可以是预设时长内承载基座的平均运动速度。比如，可以统计10s内承载基座的运动速度的平均值，该平均值大于预设阈值，说明此时用户在持续以较快速度抓拍目标对象，而并非只是不小心晃动了云台，即可以进行跟随速度的切换。通过这种方式，可以对用户的意图进行准确识别。

相关技术中，为了避免转动部件在跟随承载基座运动过程中，由于跟随速度较小，导致转动部件出现撞限位的问题，通常在转动部件转动到关节角极限值附近时，则自动调整转动部件跟随承载基座转动的目标姿态，使其目标姿态与承载基座的姿态存在一定差距，避免撞限位，这样便会导致转动部件停止转动时，转动部件和承载基座无法对齐。为了解决上述问题，在确定转动部件的目标跟随速度时，可以结合转动部件当前的关节角，当转动部件转动到关节角极限值附近时，可以调整其跟随速度，使跟随速度大一些，这样既解决了撞限位的问题，同时转动部件和承载基座也可以对齐。所以，在一些实施例中，转动部件当前的关节角在不同的角度区间时，转动部件对应的目标跟随速度也不同。比如，当转动部件转动到关节角极限值附近时，其跟随速度可以大于其他的角度区间的对应的跟随速度，以避免撞限位。

在一些实施例中，在根据承载基座的运动速度确定目标档位后，可以确定当前转动部件的关节角，如果关节角不在指定角度区间内，则转动部件跟随承载基座的目标跟随速度为该目标档位对应的跟随速度。在一些实施例中，如果确定转动部件当前的关节角在指定角度区间时，则目标跟随速度可以在目标档位对应的跟随速度的基础上再叠加一个预设的规避速度，以增大其跟随速度，避免撞限位。其中，指定角度区间可以是根据转动部件的关节角极限值确定的一个规避区间，具体范围可以根据实际需求设定。

在一些实施例中，规避速度可以基于转动部件当前的关节角与该指定角度区间的端点值的差值确定，指定角度区间的端点值包括转动部件的关节角范围的端点值。当然，规避速度也可以是预先设置的一个固定速度，具体可以根据实际应用场景设置。

举个例子，假设转动部件某个轴向的关节角为(A，B)，指定角度区间为在关节角极限值附近设置两个角度区间，假设为(A，C1)和(C2，B)，那么当转动部件的关节角在(C1，C2)角度范围内，则目标跟随速度即为目标档位对应的跟随速度，当转动部件的关节角在(A，C1)和(C2，B)角度范围内，则目标跟随速度即为目标档位对应的跟随速度加上一个规避速度，其中，在角度范围(A，C1)的规避速度Vg可以通过公式(4)确定：

Vg＝K×(D-C1)公式(4)

在角度范围(A，C1)的规避速度Vg可以通过公式(5)确定：

Vg＝K×(D-C2)公式(5)

其中，K为预设的系数，可以取负值，D为转动部件当前的关节角。

为满足不同场景的拍摄需求，云台可以包括不同的控制模式，不同的控制模下，目标跟随速度的确定策略可以不同。在一些实施例中，云台包括第一控制模式和第二控制模式，目标跟随速度在第一控制模式下的确定策略不同于目标跟随速度在第二控制模式下的确定策略，所以，在确定目标跟随速度之前，可以先确定云台当前的控制模式，如果云台处于第一控制模式，则根据承载基座的运动速度确定转动部件的目标跟随速度。在一些实施例中，如果确定云台当前的控制模式为第二控制模式，则根据负载的姿态与承载基座的姿态的偏差确定目标跟随速度。

在一些实施例中，第一控制模式与第二控制模式可以通过云台上设置的按钮或者云台交互界面上的控件进行切换。

在一些实施例中，云台上的负载包括成像装置，云台可以包括自拍模式，当检测到云台处于自拍模式时，则转动部件跟随承载基座运动的目标跟随速度为承载基座的运动速度。其中，云台可以包括用户交互界面，当检测到云台上的成像装置的镜头的朝向与用户交互界面的朝向一致时，则可以确定此时云台处于自拍模式。通过将承载基座的运动速度直接赋予给转动部件，这样便可以保证用户在自拍时，用户始终位于画面中的固定位置。

具体的，在自拍模式下，如果仅根据负载姿态与承载基座的姿态确定目标跟随速度，负载的姿态和承载基座的姿态始终存在一定的偏差，那么就无法保证用户始终位于画面中的固定位置，比如画面中心位置。由于本申请实施例可以通过姿态测量单元测得承载基座的运动速度，因而可以将承载基座的运动速度直接赋予给转动部件，这样便可以保证承载基座的运动速度与转动部件的运动速度一致，而使得用户始终位于画面中的诸如中心位置。

此外，本申请实施例还提供了另一种云台的控制方法，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，具体的，所述方法如图3所示，包括以下步骤：

S302、检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度；

S304、根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度；其中，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关。

其中，云台的控制方法的具体实施细节可参靠上述云台控制方法中各实施例中的描述，在此不再赘述。

进一步的，本申请实施例还提供了另一种云台的控制方法，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载；所述云台包括第一控制模式和第二控制模式，所述转动部件在所述第一控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略不同于所述转动部件在所述第二控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略，所述第一控制模式和所述第二控制模式通过所述云台上的指定控件切换；如图4所示，所述方法包括以下步骤：

S402、检测所述云台当前的控制模式；

S404、在检测到所述云台处于所述第一控制模式时，检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度，并根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关；

S406、在检测到所述云台处于所述第二控制模式时，根据所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差确定所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度。

其中，云台的控制方法的具体实施细节可参靠上述云台控制方法中各实施例中的描述，在此不再赘述。

为了进一步解释本申请实施例提供的云台的控制方法，以下以一个具体的实施例加以解释。

如图5所示，为本申请实施例的一个应用场景示意图，在使用手机50拍照时，可以使用三轴云台51对手机50进行增稳，三轴云台51包括承载基座511和转动部件512，承载基座511上设置有惯性测量单元IMU 5111，转动部件512包括三个电机和是三个轴臂，三个轴臂在电机的驱动下可以分别绕着Pitch、Yaw、Roll三个轴转动，从而带动手机50转动。为了实现对目标对象进行跟踪拍摄，在云台51的某些模式下，转动部件512在某些轴向上可以跟随承载基座511运动。云台50上还包括控制模式切换按钮513，通过切换按钮513可以实现云台50在第一控制模式和第二控制模式下的切换。其中，云台51处于第一控制模式时，转动部件512跟随承载基座511的跟随速度根据承载基座511的运动速度确定，云台51处于第二控制模式时，转动部件512的跟随速度根据手机50的姿态与承载基座511的姿态的偏差确定。

云台51处于第一控制模式时，转动部件512跟随承载基座511运动的跟随速度包括两个档位，快档和慢档，快档主要用于对快速运动的物体进行抓拍，慢档主要用于对正常速度或者慢速运动的物体进行跟踪拍摄。云台51可以根据承载基座511的运动速度实现快档和慢档之间的自动切换。其中，云台第一控制模式下快档的跟随速度V1、第一控制模式下慢档的跟随速度V2、第二控制模式下的跟随速度V3分别通过以下示例性公式确定：

V1＝B1×error

V2＝B1×error+V0

V3＝B2×error

其中，error表示手机的姿态与承载基座的姿态的偏差，B1、B2为预设系数，B2大于B1，V0为承载基座的运动速度。

在使用云台51增稳手机50的过程中，云台51可以检测当前处于第一控制模式还是第二控制模式，如果处于第二控制模式，则跟随速度为V3。如果处于第一控制模式，则可以每隔预设时长(比如5s)统计承载基座511上的姿态测量单元采集的承载基座511的运动速度，然后取平均，如果平均速度大于预设阈值，则将转动部件512的跟随速度自动切换至快档，其跟随速度为V2，如果平均速度小于预设阈值，则将转动部件512的跟随速度自动切换至慢档，其跟随速度为V1。

当然，为了避免转动部件512撞限位，还可以预先设置规避区间，假设云台51的关节角为(A，B)，规避区间为(A，C1)，(C2，B)，如果云台的关节角为不在规避区间内，则跟随速度为对应档位的跟随速度，如果云台的关节角为在规避区间内，则跟随速度在对应档位的跟随速度的基础上叠加一个规避速度。其中，其中，在角度范围(A，C1)的规避速度Vg可以通过公式(4)确定：

Vg＝∣B1×(D-C1)∣

在角度范围(A，C1)的规避速度Vg可以通过公式(5)确定：

Vg＝∣B1×(D-C2)∣

其中，D为转动部件当前的关节角。

当然，在云台51处于自拍时模式时，转动部件的跟随速度为承载基座的速度。

本申请实施例提供的云台控制方法可以基于承载基座的速度自动调整转动部件的跟随速度，实现转动部件跟随速度的自动切换，相比于手动调节，更加智能，同时也可以解决转动部件在转动过程中撞限位的问题。

相应的，本申请实施例还提供了一种云台，如图6所示，所述云台60包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述承载基座设有姿态测量单元61，所述云台包括处理器62、存储器63以及存储在所述存储器63所述处理器62可执行的计算机程序，所述处理器62执行所述计算机程序时，实现以下步骤：

根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度确定目标跟随速度，以控制所述转动部件按照所述目标跟随速度跟随所述承载基座运动。

在一些实施例中，所述目标跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关。

在一些实施例中，所述转动部件的跟随速度包括至少两个档位，所述处理器用于根据所述承载基座的运动速度确定所述目标跟随速度时，具体用于：

根据所述承载基座的运动速度与预设的速度阈值从所述至少两个档位中确定目标档位；

根据所述目标档位对应的跟随速度确定所述目标跟随速度。

在一些实施例中，所述至少两个档位包括第一档位和第二档位，所述第一档位对应的跟随速度小于所述第二档位对应的跟随速度。

在一些实施例中，所述处理器用于根据所述承载基座的运动速度与预设的速度阈值确定所述目标档位时，具体用于：

当所述承载基座的运动速度小于或等于所述速度阈值，将所述目标档位确定为所述第一档位；

当所述承载基座的运动速度大于所述速度阈值，将所述目标档位确定为所述第二档位。

在一些实施例中，所述至少两个档位对应的跟随速度为基于姿态偏差和/或所述承载基座的运动速度确定，所述姿态偏差为所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差。

在一些实施例中，所述第一档位对应的跟随速度为基于所述姿态偏差与预设的第一系数确定。

在一些实施例中，所述第二档位对应的跟随速度为基于所述姿态偏差与预设的第二系数确定，所述第二系数不同于所述第一系数；或

所述第二档位对应的跟随速度为通过基于所述姿态偏差与所述第一系数确定的速度与所述承载基座的运动速度叠加得到；或

所述第二档位对应的跟随速度为所述承载基座的运动速度。

在一些实施例中，所述承载基座的运动速度为预设时长内所述承载基座的平均运动速度。

在一些实施例中，所述转动部件当前的关节角在不同的角度区间时，所述转动部件对应不同的目标跟随速度。

在一些实施例中，所述处理器用于根据所述目标档位对应的跟随速度确定所述目标跟随速度时，具体用于：

当确定所述转动部件当前的关节角不在指定角度区间时，所述目标跟随速度为所述目标档位对应的跟随速度。

在一些实施例中，所述处理器用于根据所述目标档位对应的跟随速度确定所述目标跟随速度时，具体用于：

当确定所述转动部件当前的关节角在指定角度区间时，所述目标跟随速度为通过所述目标档位对应的跟随速度与预设的规避速度叠加得到。

在一些实施例中，所述规避速度基于所述转动部件当前的关节角与所述指定角度区间的端点值的差值确定；

所述指定角度区间的端点值包括所述转动部件的关节角范围的端点值。

在一些实施例中，所述云台包括第一控制模式和第二控制模式，所述目标跟随速度在所述第一控制模式下的确定策略不同于所述目标跟随速度在所述第二控制模式下的确定策略；所述处理器还用于：

确定所述云台当前的控制模式；

当所述控制模式为第一控制模式时，则执行根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度，并根据所述承载基座的运动速度确定所述转动部件的目标跟随速度的步骤。

在一些实施例中，所述处理器还用于：

当所述控制模式为第二控制模式时，根据所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差确定所述目标跟随速度。

在一些实施例中，所述第一控制模式与所述第二控制模式之间的切换为通过所述云台上的指定控件触发。

在一些实施例中，所述负载包括成像装置，所述云台包括自拍模式；

当检测到所述云台处于所述自拍模式时，所述目标跟随速度为所述承载基座的运动速度。

其中，调整云台跟随速度的具体实施细节可参靠上述云台控制方法中各实施例中的描述，在此不再赘述。

本申请另一实施例还提供了一种云台，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述云台包括处理器、存储器以及存储在所述存储器所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：

检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度；

其中，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关。

其中，调整云台跟随速度的具体实施细节可参靠上述云台控制方法中各实施例中的描述，在此不再赘述。

本申请另一实施例还提供了一种云台，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述云台包括第一控制模式和第二控制模式，所述转动部件在所述第一控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略不同于所述转动部件在所述第二控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略，所述第一控制模式和所述第二控制模式通过所述云台上的指定控件切换；

所述云台包括处理器、存储器以及存储在所述存储器所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：

检测所述云台当前的控制模式；

在检测到所述云台处于所述第一控制模式时，检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度，并根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关；

在检测到所述云台处于所述第二控制模式时，根据所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差确定所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度。

其中，调整云台跟随速度的具体实施细节可参靠上述云台控制方法中各实施例中的描述，在此不再赘述。

相应地，本说明书实施例还提供一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一实施例中的云台的控制方法。

本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机可用存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

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。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明实施例所提供的方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (38)

1.一种云台的控制方法，其特征在于，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述承载基座设有姿态测量单元，所述方法包括：

根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度确定目标跟随速度，以控制所述转动部件按照所述目标跟随速度跟随所述承载基座运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述转动部件的跟随速度包括至少两个档位，所述根据所述承载基座的运动速度确定所述目标跟随速度，包括：

根据所述承载基座的运动速度与预设的速度阈值从所述至少两个档位中确定目标档位；

根据所述目标档位对应的跟随速度确定所述目标跟随速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少两个档位包括第一档位和第二档位，所述第一档位对应的跟随速度小于所述第二档位对应的跟随速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述承载基座的运动速度与预设的速度阈值确定所述目标档位，包括：

当所述承载基座的运动速度小于或等于所述速度阈值，将所述目标档位确定为所述第一档位；

当所述承载基座的运动速度大于所述速度阈值，将所述目标档位确定为所述第二档位。

6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述至少两个档位对应的跟随速度为基于姿态偏差和/或所述承载基座的运动速度确定，所述姿态偏差为所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一档位对应的跟随速度为基于所述姿态偏差与预设的第一系数确定。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二档位对应的跟随速度为基于所述姿态偏差与预设的第二系数确定，所述第二系数不同于所述第一系数；或

所述第二档位对应的跟随速度为通过基于所述姿态偏差与所述第一系数确定的速度与所述承载基座的运动速度叠加得到；或

所述第二档位对应的跟随速度为所述承载基座的运动速度。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述承载基座的运动速度为预设时长内所述承载基座的平均运动速度。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述转动部件当前的关节角在不同的角度区间时，所述转动部件对应不同的目标跟随速度。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标档位对应的跟随速度确定所述目标跟随速度，包括：

当确定所述转动部件当前的关节角不在指定角度区间时，所述目标跟随速度为所述目标档位对应的跟随速度。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标档位对应的跟随速度确定所述目标跟随速度，包括：

当确定所述转动部件当前的关节角在指定角度区间时，所述目标跟随速度为通过所述目标档位对应的跟随速度与预设的规避速度叠加得到。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述规避速度基于所述转动部件当前的关节角与所述指定角度区间的端点值的差值确定；

所述指定角度区间的端点值包括所述转动部件的关节角范围的端点值。

14.根据权利要求1-13任一项所述的方法，其特征在于，所述云台包括第一控制模式和第二控制模式，所述目标跟随速度在所述第一控制模式下的确定策略不同于所述目标跟随速度在所述第二控制模式下的确定策略；所述方法还包括：

确定所述云台当前的控制模式；

当所述控制模式为第一控制模式时，则执行根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度，并根据所述承载基座的运动速度确定所述转动部件的目标跟随速度的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述控制模式为第二控制模式时，根据所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差确定所述目标跟随速度。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述第一控制模式与所述第二控制模式之间的切换为通过所述云台上的指定控件触发。

17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载包括成像装置，所述云台包括自拍模式；

当检测到所述云台处于所述自拍模式时，所述目标跟随速度为所述承载基座的运动速度。

18.一种云台的控制方法，其特征在于，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述方法包括：

检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度；

其中，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关。

19.一种云台的控制方法，其特征在于，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载；所述云台包括第一控制模式和第二控制模式，所述转动部件在所述第一控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略不同于所述转动部件在所述第二控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略，所述第一控制模式和所述第二控制模式通过所述云台上的指定控件切换；所述方法包括：

检测所述云台当前的控制模式；

在检测到所述云台处于所述第一控制模式时，检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度，并根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关；

在检测到所述云台处于所述第二控制模式时，根据所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差确定所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度。

20.一种云台，其特征在于，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述承载基座设有姿态测量单元，所述云台包括处理器、存储器以及存储在所述存储器所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：

根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度确定目标跟随速度，以控制所述转动部件按照所述目标跟随速度跟随所述承载基座运动。

21.根据权利要求20所述的云台，其特征在于，所述目标跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关。

22.根据权利要求20或21所述的云台，其特征在于，所述转动部件的跟随速度包括至少两个档位，所述处理器用于根据所述承载基座的运动速度确定所述目标跟随速度时，具体用于：

根据所述承载基座的运动速度与预设的速度阈值从所述至少两个档位中确定目标档位；

根据所述目标档位对应的跟随速度确定所述目标跟随速度。

23.根据权利要求22所述的云台，其特征在于，所述至少两个档位包括第一档位和第二档位，所述第一档位对应的跟随速度小于所述第二档位对应的跟随速度。

24.根据权利要求23所述的云台，其特征在于，所述处理器用于根据所述承载基座的运动速度与预设的速度阈值确定所述目标档位时，具体用于：

当所述承载基座的运动速度小于或等于所述速度阈值，将所述目标档位确定为所述第一档位；

当所述承载基座的运动速度大于所述速度阈值，将所述目标档位确定为所述第二档位。

25.根据权利要求22-24任一项所述的云台，其特征在于，所述至少两个档位对应的跟随速度为基于姿态偏差和/或所述承载基座的运动速度确定，所述姿态偏差为所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差。

26.根据权利要求25所述的云台，其特征在于，所述第一档位对应的跟随速度为基于所述姿态偏差与预设的第一系数确定。

27.根据权利要求26所述的云台，其特征在于，所述第二档位对应的跟随速度为基于所述姿态偏差与预设的第二系数确定，所述第二系数不同于所述第一系数；或

所述第二档位对应的跟随速度为通过基于所述姿态偏差与所述第一系数确定的速度与所述承载基座的运动速度叠加得到；或

所述第二档位对应的跟随速度为所述承载基座的运动速度。

28.根据权利要求20-27任一项所述的云台，其特征在于，所述承载基座的运动速度为预设时长内所述承载基座的平均运动速度。

29.根据权利要求20-28任一项所述的云台，其特征在于，所述转动部件当前的关节角在不同的角度区间时，所述转动部件对应不同的目标跟随速度。

30.根据权利要求29所述的云台，其特征在于，所述处理器用于根据所述目标档位对应的跟随速度确定所述目标跟随速度时，具体用于：

当确定所述转动部件当前的关节角不在指定角度区间时，所述目标跟随速度为所述目标档位对应的跟随速度。

31.根据权利要求29或30所述的云台，其特征在于，所述处理器用于根据所述目标档位对应的跟随速度确定所述目标跟随速度时，具体用于：

当确定所述转动部件当前的关节角在指定角度区间时，所述目标跟随速度为通过所述目标档位对应的跟随速度与预设的规避速度叠加得到。

32.根据权利要求31所述的云台，其特征在于，所述规避速度基于所述转动部件当前的关节角与所述指定角度区间的端点值的差值确定；

所述指定角度区间的端点值包括所述转动部件的关节角范围的端点值。

33.根据权利要求20-32任一项所述的云台，其特征在于，所述云台包括第一控制模式和第二控制模式，所述目标跟随速度在所述第一控制模式下的确定策略不同于所述目标跟随速度在所述第二控制模式下的确定策略；所述处理器还用于：

确定所述云台当前的控制模式；

当所述控制模式为第一控制模式时，则执行根据所述姿态测量单元采集的数据确定所述承载基座的运动速度，并根据所述承载基座的运动速度确定所述转动部件的目标跟随速度的步骤。

34.根据权利要求33所述的云台，其特征在于，所述处理器还用于：

当所述控制模式为第二控制模式时，根据所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差确定所述目标跟随速度。

35.根据权利要求33或34所述的云台，其特征在于，所述第一控制模式与所述第二控制模式之间的切换为通过所述云台上的指定控件触发。

36.根据权利要求20所述的云台，其特征在于，所述负载包括成像装置，所述云台包括自拍模式；

当检测到所述云台处于所述自拍模式时，所述目标跟随速度为所述承载基座的运动速度。

37.一种云台，其特征在于，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述云台包括处理器、存储器以及存储在所述存储器所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：

检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度；

根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度；

其中，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关。

38.一种云台，其特征在于，所述云台包括承载基座和转动部件，所述转动部件用于增稳负载，所述云台包括第一控制模式和第二控制模式，所述转动部件在所述第一控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略不同于所述转动部件在所述第二控制模式下跟随所述承载基座运动的跟随速度的确定策略，所述第一控制模式和所述第二控制模式通过所述云台上的指定控件切换；

所述云台包括处理器、存储器以及存储在所述存储器所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：

检测所述云台当前的控制模式；

在检测到所述云台处于所述第一控制模式时，检测所述承载基座在用户驱动下的运动速度，并根据所述承载基座的运动速度调整所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度，所述跟随速度与所述承载基座的运动速度正相关；

在检测到所述云台处于所述第二控制模式时，根据所述负载的姿态与所述承载基座的姿态的偏差确定所述转动部件跟随所述承载基座运动的跟随速度。

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