WO2016154996A1 - 稳定平台及其跟随控制系统及方法 - Google Patents

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WO2016154996A1
WO2016154996A1 PCT/CN2015/075807 CN2015075807W WO2016154996A1 WO 2016154996 A1 WO2016154996 A1 WO 2016154996A1 CN 2015075807 W CN2015075807 W CN 2015075807W WO 2016154996 A1 WO2016154996 A1 WO 2016154996A1
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following
axis
stable platform
attitude
preset
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French (fr)
Inventor
潘立忠
蓝玉钦
Original Assignee
深圳市大疆创新科技有限公司
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback

Definitions

  • a stable platform following control system for carrying a load the stable platform comprising a translation axis, a roll axis, and a pitch axis connected in sequence, the pitch axis for connecting the load
  • the method includes: detecting a module: detecting whether the stable platform is in a following posture, wherein the following posture is a posture in which the stable platform rotates in a direction of a pitch axis such that the stable platform loads upward or downward; determining a module: real-time Obtaining current position information of the roll axis of the stable platform, and calculating relative position information of the roll axis with respect to the following attitude; following module: automatically controlling the position according to relative position information of the roll axis The roll shaft is rotated to perform automatic following of the roll axis until returning to the following attitude.
  • FIG. 1 is a system architecture diagram of a preferred embodiment of a stable platform following control system of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view showing the load of the stabilizing platform shown in FIG. 2 facing downward.
  • Fig. 5 is a schematic view showing the load of the stabilizing platform shown in Fig. 2 facing upward.
  • FIG. 6 is a flow chart of a preferred embodiment of a stable platform following control method of the present invention.
  • the stable platform following control system 18 (hereinafter referred to as the following control system 18) is applied to a stable platform 1.
  • the stable platform 1 is used to carry a load 14.
  • the load 14 can be any other suitable imaging device such as a camera, camera or lens.
  • the stable platform 1 is a cloud platform.
  • the stable platform 1 is a handheld cloud platform (as shown in FIG. 2).
  • the load 14 is an image acquisition device.
  • the stabilizing platform 1 includes at least, but not limited to, a translational axis 11 (Pan or Yaw axis, which may also be referred to as a heading axis) and a roller axis 12 (Roll axis), which are sequentially connected, A pitch axis 13 (Pitch or Tilt axis), a first driving device 110, a first position detecting device 111, a second driving device 120, a second position detecting device 121, a third driving device 130, and a third position detecting device 131.
  • a translational axis 11 Pan or Yaw axis, which may also be referred to as a heading axis
  • Roll axis 12 roller axis 12
  • a pitch axis 13 Pitch or Tilt axis
  • first driving device 110 the second driving device 120, and the third driving device 130 may be a brushless motor or a driving device such as a brush motor.
  • the third position detecting device 131 is configured to detect position information (ie, a rotation angle) of the pitch axis 13 with respect to the zero point position.
  • the position detecting device described above may be provided on the corresponding driving device.
  • the position detecting means described above may be an encoder.
  • the position detecting device described above may also be a position sensor.
  • Each of the position detecting devices acquires positional information of each of the axes with respect to a zero position by detecting a rotation angle of a drive shaft of each of the drive devices.
  • the stable platform 1 described in the present invention has a three-axis follow mode, and when the mode is turned on, the processor of the stable platform 1 is rotated when the stable platform 1 is rotated (for example, rotated or tilted).
  • the three axes are also controlled to perform corresponding rotations to control the load 14 to smoothly perform respective rotational and pitching actions to maintain the relative position of the load 14 and the stable platform 1 unchanged.
  • the speed of the rotation can be accurately set by the processor 16 of the stable platform.
  • the stabilization platform 1 further includes, but is not limited to, an inertial measurement unit (IMU) and a storage device 17.
  • IMU inertial measurement unit
  • the inertial measurement unit 15 is configured to detect a pose of the load 14 carried on the stable platform 1, and the pose may include, but is not limited to, the position and angle of the load 14.
  • the processor 16 is configured to execute and process various types of commands and data of the stable platform 1.
  • the storage device 17 is configured to store various types of data of the stable platform 1. In other embodiments, the storage device 17 may be a memory external to the stable platform 1.
  • the following control system 18 may be segmented into one or more modules that are stored in the storage device 17 of the stabilizing platform 1 and configured to be comprised of one or more
  • the processor (this embodiment is a processor 16) is executed to complete the present invention.
  • the stable platform of the present invention follows the functional block diagram of the preferred embodiment of the control system.
  • the following control system 18 includes a detection module 180, a determination module 181, and a following module 182.
  • Each of the above functional modules 180-181 is a respective program segment for completing a specific function, and is more suitable for describing the execution process of the software in the computer than the software program itself, such as being executed in the processor 16 of the stable platform 1, and thus the present invention is directed to the software program.
  • the descriptions are all described in modules.
  • the user when the user needs to use the stable platform 1 to perform the load 14 to face down or down, the user can start the stable platform 1 in the direction of the pitch axis 13 after starting the stable platform 1. Rotating so that the load 14 carried by the stabilizing platform 1 faces downward (see FIG. 4) or upwards (see FIG. 5) to use the stable platform 1 currently in a downward or upward attitude of the load 14.
  • the stable platform 1 currently in a downward or upward attitude of the load 14.
  • the detecting module 180 is configured to detect whether the stable platform 1 is in a following posture.
  • the following attitude is a posture in which the stable platform 1 is rotated in the direction of the pitch axis 13 such that the load 14 of the stable platform 1 faces upward or downward.
  • the following gesture may be updated in real time. That is, the following posture may be based on whether the current pose information of the load 14 and the current position information of the translation axis 11, the roll axis 12, and the pitch axis 13 of the stable platform 1 satisfy a preset condition. Update in real time.
  • the preset condition is that the tilt angle of the load 14 relative to the horizontal plane is a preset tilt angle gama, and the rotation angle of the shift axis 11 relative to the zero position of the stable platform 1 is a preset angle psi.
  • the rotation angle of the roll axis 12 with respect to the zero point position is a preset angle phi
  • the rotation angle of the pitch axis 13 with respect to the zero point position is a preset angle theta.
  • the determining module 181 is configured to acquire current position information of the roll axis 12 of the stable platform 1 in real time according to the motion of the stable platform 1 Relative position information of the cross roller 12 with respect to the following attitude is described.
  • the following module 182 is configured to control the rotation of the second driving device 120 of the stable platform 1 according to the determined relative position information of the roll axis 12 to drive the roll shaft 12 to rotate to perform the horizontal The automatic follow of the roller 12 until the stable platform 1 returns to the following attitude. Specifically, the following module 182 determines whether the relative position information of the roll axis 12 satisfies a preset roll axis following condition to perform automatic following of the roll axis 12. When the relative position information of the roll shaft 12 satisfies the preset roll axis following condition, the following module 182 drives the roll axis 12 to rotate so that the current roll axis 12 of the stable platform 1 is current.
  • the position information coincides with the position information of the roll shaft 12 corresponding to the following posture to perform automatic following of the roll shaft 12.
  • the following module 182 keeps the current posture of the roll axis 12 of the stable platform 1 unchanged, and does not execute the roll axis 12 follow.
  • the preset roll axis following condition is that when the roll angle of the roll axis 12 relative to the following attitude exceeds a predetermined angle range, the roll axis 12 is executed. Automatic follow-up, or automatic following of the roll axis 12 when the angle of rotation of the roll axis 12 relative to the following attitude is not zero.
  • the present invention mainly uses the position difference of the roll shaft 12 to realize the load 14 facing downward or follow the shooting up.
  • the position information of the translation axis 11 and the pitch axis 13 of the stable platform 1 is changed or changed more than one.
  • the determining module 181 and the following module 182 also drive the translation axis 11 and the pitch axis 13 according to the relative position information of the translation axis 11 and the pitch axis 13 with respect to the following attitude. Rotate until the stabilizing platform 1 returns to the following attitude.
  • the following module 182 is further configured to determine whether the relative position information of the translation axis 11 satisfies a preset translation axis following condition.
  • the following module 182 controls the rotation of the first driving device 110 of the stable platform 1 to drive the translation axis 11 to rotate, so that The current position information of the translation axis 11 of the stabilization platform 1 coincides with the position information of the translation axis 11 corresponding to the following posture to perform automatic following of the translation axis 11.
  • the following module 182 maintains the current posture of the translation axis 11 of the stable platform 1 unchanged, and does not perform the following of the translation axis 11.
  • the preset translation axis following condition is: when the rotation angle of the translation axis 11 relative to the following posture exceeds a predetermined angle range, automatic tracking of the translation axis 11 is performed. Or when the rotation angle of the translation axis 11 with respect to the following posture is not zero, automatic following of the translation axis 11 is performed.
  • the determining module 181 when it is determined that the stable platform 1 is in the following attitude, is further configured to acquire the stable platform 1 in real time according to the motion of the stable platform 1
  • the current position information of the pitch axis 13 is calculated, and relative position information of the pitch axis 13 with respect to the following attitude is calculated.
  • the following module 182 does not control the three axes of the stable platform 1 to follow.
  • Step S602 the detecting module 180 detects whether the stable platform 1 is in a following posture.
  • the following attitude is a posture in which the stable platform 1 is rotated in the direction of the pitch axis 13 such that the load 14 of the stable platform 1 faces upward or downward.
  • the detecting module 180 detects the current pose of the load 14 carried on the stable platform 1 in real time by controlling the inertial measurement unit 15, and controls the first position detecting device 111,
  • the second position detecting device 121 and the third position detecting device 131 respectively detect the current position information of the translation axis 11, the roll axis 12, and the pitch axis 13 in real time to determine the current posture of the stable platform 1 and pass through
  • the current posture of the stable platform 1 is compared with the following posture of the stable platform 1 to determine whether the stable platform 1 is in a following posture.
  • the following gesture may be updated in real time. That is, the following posture may be based on whether the current pose information of the load 14 and the current position information of the translation axis 11, the roll axis 12, and the pitch axis 13 of the stable platform 1 satisfy a preset condition. Update in real time.
  • the preset condition is that the tilt angle of the load 14 relative to the horizontal plane is a preset tilt angle gama, and the rotation angle of the shift axis 11 relative to the zero position of the stable platform 1 is a preset angle psi.
  • the rotation angle of the roll axis 12 with respect to the zero point position is a preset angle phi
  • the rotation angle of the pitch axis 13 with respect to the zero point position is a preset angle theta.
  • the angle of inclination of the load 14 of the stabilizing platform 1 with respect to the horizontal plane can be measured by using a horizontal goniometer (not shown) externally or built in the stable platform 1. Determining the stable platform 1 when the current tilt angle of the load 14 with respect to the horizontal plane and the current position information of the translation axis 11 , the roll axis 12 , and the pitch axis 13 of the stable platform 1 satisfy the preset condition described above.
  • the current posture as a follow gesture.
  • the preset tilt angle gama is greater than -30 degrees and less than 30 degrees.
  • the preset angle theta is greater than -60 degrees and less than 60 degrees.
  • the preset angle phi is greater than -40 degrees and less than 40 degrees.
  • the preset angle psi is an arbitrary angle value. The range corresponding to the preset tilt angle gama, the preset angle theta, the preset angle phi, and the preset angle psi may be adjusted according to actual needs.
  • step S603 when it is determined that the stable platform 1 is in the following attitude, the determining module 181 acquires current position information of the roll axis 12 of the stable platform 1 in real time according to the motion of the stable platform 1, and calculates Relative position information of the roll axis 12 with respect to the following attitude.
  • Step S604 the following module 182 controls the rotation of the second driving device 120 of the stable platform 1 according to the relative position information of the determined roll axis 12 to drive the roll shaft 12 to rotate until the stabilization The platform 1 is restored to the following posture. Specifically, the following module 182 determines whether the relative position information of the roll axis 12 satisfies a preset roll axis following condition to perform automatic following of the roll axis 12. When the relative position information of the roll shaft 12 satisfies the preset roll axis following condition, the following module 182 drives the roll axis 12 to rotate so that the current roll axis 12 of the stable platform 1 is current. The position information coincides with the position information of the roll shaft 12 corresponding to the following posture to perform automatic following of the roll shaft 12. When the relative position information of the roll shaft 12 does not satisfy the preset roll axis following condition, the following module 182 keeps the current posture of the roll axis 12 of the stable platform 1 unchanged, and does not execute the roll axis 12 follow.
  • the preset roll axis following condition is that when the roll angle of the roll axis 12 relative to the following attitude exceeds a predetermined angle range, the roll axis 12 is executed. Automatic follow-up, or automatic following of the roll axis 12 when the angle of rotation of the roll axis 12 relative to the following attitude is not zero.
  • the step 603 further includes: when determining that the stable platform 1 is in the following posture, the determining module 181 is according to the stable platform 1 The motion acquires current position information of the translation axis 11 of the stable platform 1 in real time, and calculates relative position information of the translation axis 11 with respect to the following posture.
  • the step 604 further includes: the following module 182 controls the rotation of the first driving device 110 of the stable platform 1 according to the determined relative position information of the translation axis 11 to drive the translation shaft 11 to rotate until the The stable platform 1 is restored to the following posture.
  • the following module 182 performs automatic following of the translation axis 11 by determining whether the relative position information of the translation axis 11 satisfies a preset translation axis following condition.
  • the following module 182 drives the translation axis 11 to rotate, so that the current position information of the translation axis 11 of the stable platform 1 is The positional information of the translation axis 11 corresponding to the following posture is identical to perform automatic following of the translation axis 11.
  • the following module 182 maintains the current posture of the translation axis 11 of the stable platform 1 unchanged, and does not perform the following of the translation axis 11.
  • the preset translation axis following condition is that when the rotation angle of the translation axis 11 relative to the following posture exceeds a predetermined angle range, the automatic following of the translation axis 11 is performed. Or when the rotation angle of the translation shaft 11 with respect to the following posture is not zero, the automatic following of the translation shaft 11 is performed.
  • the step S603 further includes: when determining that the stable platform 1 is in the following posture, the determining module 181 acquires the stable platform in real time according to the motion of the stable platform 1 The current position information of the pitch axis 13 of 1 is calculated, and the relative position information of the pitch axis 13 with respect to the following attitude is calculated.
  • the step S604 further includes: the following module 182 controls the rotation of the first driving device 110 of the stable platform 1 according to the determined relative position information of the pitch axis 13 to drive the pitch axis 13 to rotate until the step The stable platform 1 is restored to the following posture.
  • the following module 182 performs automatic following of the pitch axis 13 by determining whether the relative position information of the pitch axis 13 satisfies a preset translation axis following condition.
  • the following module 182 drives the pitch axis 13 to rotate, so that the current position information of the pitch axis 13 of the stable platform 1 is The positional information of the pitch axis 13 corresponding to the following attitude is identical to perform automatic following of the pitch axis 13.
  • the following module 182 maintains the current attitude of the pitch axis 13 of the stable platform 1 unchanged, and does not perform the following of the panning axis 11.
  • the preset pitch axis following condition is: performing automatic following of the pitch axis 13 when the rotation angle of the pitch axis 13 relative to the following attitude exceeds a predetermined angle range Or when the rotation angle of the pitch axis 13 with respect to the following attitude is not zero, automatic following of the pitch axis 13 is performed.
  • the stable platform following control system 18 of the present invention allows the user to freely and conveniently follow the shooting of the load 14 downwards or upwards, and automatically follows the drive of the roll shaft by the positional difference of the roll shaft 12. Since the three-axis follow mode is turned on, it does not affect the function of other poses in other poses, which is convenient for the user.

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Abstract

一种稳定平台(1)及其跟随控制系统及方法,该方法包括:启动稳定平台(1)后,检测稳定平台(1)是否处于一跟随姿态;当确定稳定平台(1)处于跟随姿态时,根据稳定平台(1)的运动实时获取稳定平台(1)横滚轴(12)的当前位置信息,并计算得到横滚轴(12)相对于跟随姿态的相对位置信息;控制稳定平台(1)的横滚轴(12)转动,以执行横滚轴(12)的自动跟随,直至恢复至跟随姿态。该稳定平台(1)跟随控制方法能够方便地控制稳定平台(1)所承载的负载(14)进行朝下或朝上跟随拍摄。

Description

稳定平台及其跟随控制系统及方法 技术领域
本发明涉及一种稳定平台,尤其涉及一种稳定平台及其跟随控制系统及方法。
背景技术
在操作传统的云台(例如,三轴手持云台)进行跟随拍摄时,如果要实现云台所承载的镜头朝下跟随拍摄,需要在云台的正常模式下打开遥控器,并利用预设的遥控命令(tilt命令)将所述镜头转动至朝下的位置,再利用平移轴(Pan或yaw轴)的位置传感器测出跟随的位置差,以根据该测得的位置差驱动驱动装置实现镜头朝下位置跟随。如果要实现镜头朝上跟随拍摄时,要在倒置模式下打开遥控器,利用预设的遥控命令(tilt命令)将所述镜头转动到朝上的位置,再利用所述平移轴的位置传感器测出跟随的位置差,以根据该位置差驱动驱动装置实现镜头朝上位置跟随。如果用户还需要进行一些正常位姿的拍摄,则需要再次使用遥控器将云台恢复到相应的正常状态。在其他处理方式中,如果用户不想使用遥控器进行遥控,要实现镜头朝下或朝下跟随的话,就需要预先存储开机时预设状态,使得在开机时,自动地实现镜头的朝上或朝下拍摄。但如果用户还想要进行一些正常位姿的拍摄,则需要重新开机使云台恢复到相应的正常状态。
传统技术中,无论是镜头朝下跟随拍摄还是镜头朝下跟随拍摄,要么都需要用户通过操作遥控器实现,要么用户无法方便地使用云台,限制了在正常模式或倒置模式下其他位姿的功能使用,给使用者的操作带来了不便。
发明内容
鉴于以上内容,有必要提供一种稳定平台及其跟随控制系统,其无需操作者使用遥控器且不会影响到稳定平台的正常状态的使用,方便地实现稳定平台所承载的镜头朝上或朝下的跟随拍摄。
一种稳定平台跟随控制系统,所述稳定平台用于承载一负载,所述稳定平台包括依次连接的平移轴、横滚轴、以及俯仰轴,所述俯仰轴用于连接所述负载,该系统包括:检测模块:检测所述稳定平台是否处于一跟随姿态,所述跟随姿态为所述稳定平台沿俯仰轴的方向转动使得所述稳定平台负载朝上或朝下时的姿态;确定模块:实时获取所述稳定平台的横滚轴的当前位置信息,并计算所述横滚轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;跟随模块:根据所述横滚轴的相对位置信息,自动控制所述横滚轴转动,以执行所述横滚轴的自动跟随,直至恢复至所述跟随姿态。
此外,还有必要提供一种稳定平台跟随拍摄的控制方法,其无需操作者使用遥控器且不会影响到稳定平台的正常状态的使用,方便地实现镜头朝上或朝下的跟随拍摄。
一种稳定平台跟随拍摄的控制方法,所述稳定平台用于承载一负载,所述稳定平台包括依次连接的平移轴、横滚轴、以及俯仰轴,所述俯仰轴用于连接所述负载,该方法包括:检测步骤:检测所述稳定平台是否处于一跟随姿态,所述跟随姿态为所述稳定平台沿俯仰轴的方向转动使得所述稳定平台负载朝上或朝下时的姿态;确定步骤:实时获取所述稳定平台的横滚轴的当前位置信息,并计算所述横滚轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;跟随步骤:根据所述横滚轴的相对位置信息,自动控制所述横滚轴转动,以执行所述横滚轴的自动跟随,直至恢复至所述跟随姿态。
更进一步地,还有必要提供一种稳定平台,其无需操作者使用遥控器且不会影响到稳定平台的正常状态的使用,方便地实现所述稳定平台的负载朝上或朝下的跟随拍摄。
一种稳定平台,该稳定平台用于承载一负载,该稳定平台包括平移轴、横滚轴、俯仰轴,所述俯仰轴用于连接所述负载,以及一处理器,该处理器用于:检测所述稳定平台是否处于一跟随姿态,所述跟随姿态为所述稳定平台沿俯仰轴的方向转动使得所述稳定平台的负载朝上或朝下时的姿态;实时获取所述稳定平台的横滚轴的当前位置信息,并计算所述横滚轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;根据所述横滚轴的相对位置信息,自动控制所述横滚轴转动,以执行所述横滚轴的自动跟随,直至恢复至所述跟随姿态。
相较于现有技术,本发明所述的稳定平台及其跟随控制系统及方法,其通过将稳定平台进行旋转后及检测到所述稳定平台为跟随姿态时,通过横滚轴(Roll轴)的相对位置信息控制横滚轴的电机进行转动,以实现所述稳定平台承载的负载向上或向下拍摄时横滚轴的自动跟随。所述控制系统及方法无需操作者使用遥控器来进行辅助操作,也不会影响或限制限制正常模式或倒置模式的其他位姿的功能使用,方便了用户的使用。
附图说明
图1为本发明稳定平台跟随控制系统较佳实施例的系统架构图。
图2为本发明一稳定平台较佳实施例的示意图。
图3为本发明稳定平台跟随控制系统较佳实施例的功能模块图。
图4为图2所示的稳定平台的负载朝下的示意图。
图5为图2所示的稳定平台的负载朝上的示意图。
图6为本发明稳定平台跟随控制方法较佳实施例的流程图。
主要元件符号说明
稳定平台 1
平移轴 11
第一驱动装置 110
第一位置检测装置 111
横滚轴 12
第二驱动装置 120
第二位置检测装置 121
俯仰轴 13
第三驱动装置 130
第三位置检测装置 131
负载 14
惯性测量单元 15
处理器 16
存储装置 17
跟随控制系统 18
检测模块 180
确定模块 181
跟随模块 182
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
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,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
以下结合具体实施方式对本发明的实现进行详细的描述。
参阅图1所示,是本发明稳定平台跟随控制系统较佳实施例的系统架构图。所述稳定平台跟随控制系统18(以下简称跟随控制系统18)应用于一稳定平台1中。所述的稳定平台1用于承载一负载14。所述负载14可以是相机、摄影机或镜头等其他任意适用的成像装置。在本较佳实施例中,所述稳定平台1为一云台,具体地,所述稳定平台1为一手持云台(如图2所示)。所述负载14为一图像获取装置。
结合图1与图2所示,所述稳定平台1至少包括,但不限于:依次连接的平移轴11(Pan或Yaw轴,也可以称为航向轴)、横滚轴12(Roll轴)、俯仰轴13(Pitch或Tilt轴)、第一驱动装置110、第一位置检测装置111、第二驱动装置120、第二位置检测装置121、第三驱动装置130、及第三位置检测装置131。所述稳定平台1利用所述第一驱动装置110、第二驱动装置120、及第三驱动装置130可以驱动并控制所述稳定平台1的三轴(平移轴11、横滚轴12、俯仰轴13)进行转动,以调整所述负载14的拍摄角度及/或位置,即调整负载14的角度及/或位置。所述俯仰轴13与所述负载14连接。
需要说明的是,第一驱动装置110、第二驱动装置120、第三驱动装置130可以为无刷电机,也可以为有刷电机等驱动装置。
本发明所述的稳定平台1采用的是一个预设的万向节系统。当所述稳定平台1启动后,所述稳定平台1会进行自动校准并复位到稳定平台1的正常状态,此时,所述的平移轴11、横滚轴12以及俯仰轴13的状态表示为所述稳定平台1的零点位置。所述第一位置检测装置111用于检测所述平移轴11相对于所述零点位置的位置信息(即转动角度)。所述第二位置检测装置121用于检测所述横滚轴12相对于所述零点位置的位置信息(即转动角度)。所述第三位置检测装置131用于检测所述俯仰轴13相对于所述零点位置的位置信息(即转动角度)。上述的位置检测装置也可以设置于上述对应的驱动装置上。在本较佳实施例中,上述的位置检测装置可以是编码器。在其他较佳实施例中,上述的位置检测装置也可以是位置传感器。上述各位置检测装置通过检测上述各驱动装置的驱动轴的旋转角度,从而获取上述各轴相对于零点位置的位置信息。
应说明的是,本发明中所述的稳定平台1具有三轴跟随(Follow)模式,当该模式开启时,当稳定平台1转动(例如旋转或俯仰)时,所述稳定平台1的处理器16也会控制所述三轴进行相应的转动,以控制所述负载14平滑地进行相应的旋转和俯仰动作,以保持所述负载14与所述稳定平台1的相对位置不变。所述转动的速度可以通过稳定平台的处理器16进行精确地设置。
在本较佳实施例中,所述稳定平台1还包括,但不限于,惯性测量单元15(Inertial measurement unit,IMU)以及存储装置17。所述惯性测量单元15用于检测所述稳定平台1上所承载的负载14的位姿,所述位姿可以包括,但不限于所述负载14的位置和角度。所述的处理器16用于执行和处理所述稳定平台1的各类命令和数据。所述的存储装置17用于存储所述稳定平台1的各类数据。在其它实施例中,所述存储装置17可以为所述稳定平台1外接的存储器。在本实施例中,所述跟随控制系统18可以被分割成一个或多个模块,所述一个或多个模块被存储在所述稳定平台1的存储装置17中并被配置成由一个或多个处理器(本实施例为一个处理器16)执行,以完成本发明。
如图3所示,本发明稳定平台跟随控制系统较佳实施例的功能模块图。所述的跟随控制系统18包括检测模块180、确定模块181、以及跟随模块182。上述各功能模块180~181是完成特定功能的各个程序段,比软件程序本身更适合于描述软件在计算机中的执行过程,如在稳定平台1的处理器16中执行,因此本发明对软件程序的描述都以模块描述。
应说明的是,当用户需要利用所述稳定平台1进行负载14朝下或朝下跟随拍摄时,用户可以在启动所述稳定平台1之后,将所述稳定平台1沿俯仰轴13的方向进行转动,以使得稳定平台1所承载的负载14朝下(参见图4所示)或朝上(参见图5所示),以使用当前处于负载14朝下或朝上姿态的所述稳定平台1进行负载14朝下或朝上地跟随拍摄。
在本较佳实施例中,所述检测模块180用于检测所述稳定平台1是否处于一跟随姿态。所述跟随姿态为所述稳定平台1沿俯仰轴13的方向转动后使得所述稳定平台1的负载14朝上或朝下时的姿态。在本较佳实施例中,所述检测模块180通过控制所述惯性测量单元15检测所述稳定平台1上所承载的负载14的当前位姿,并控制所述第一位置检测装置111、第二位置检测装置121及第三位置检测装置131分别检测所述平移轴11、横滚轴12、俯仰轴13的当前位置信息,以确定所述稳定平台1的当前姿态,并透过将所述稳定平台1的当前姿态与所述稳定平台1的跟随姿态进行比对,以判定所述稳定平台1是否处于跟随姿态。
在本较佳实施例中,所述跟随姿态可以是固定不变的。即,所述跟随姿态所对应的负载14的位姿、三轴的位置信息为预设的固定值。当所述稳定平台1的当前姿态所对应的负载14的当前位姿及三轴的当前位置信息分别与所述跟随姿态所对应的负载14的位姿及三轴的位置信息相同时,所述检测模块180确定所述稳定平台1处于跟随姿态。
在其他较佳实施例中,所述跟随姿态可以是实时更新的。即,所述的跟随姿态可以根据所述负载14的当前位姿信息、以及所述稳定平台1的平移轴11、横滚轴12、俯仰轴13的当前位置信息是否满足预设条件,以进行实时地更新。所述预设条件为:所述负载14相对于水平面的倾斜角度为预设倾斜角度gama,所述平移轴11相对于所述稳定平台1的零点位置的转动角度为预设角度psi,所述横滚轴12相对于所述零点位置的转动角度为预设角度phi,及所述俯仰轴13相对于所述零点位置的转动角度为预设角度theta。其中,所述稳定平台1的负载14相对于水平面的倾斜角度可以利用稳定平台1外接或内置的水平测角器(图中未示出)来测得。当所述负载14相对于水平面的当前倾斜角度、以及所述稳定平台1的平移轴11、横滚轴12、俯仰轴13的当前位置信息满足上述的预设条件时,确定所述稳定平台1的当前姿态作为跟随姿态。
在本较佳实施例中,所述预设倾斜角度gama大于-30度且小于30度。所述预设角度theta大于-60度且小于60度。所述预设角度phi大于-40度且小于40度。所述预设角度psi可以为任意角度值。上述预设倾斜角度gama、所述预设角度theta、所述预设角度phi、所述预设角度psi所对应的范围可以根据实际需求而进行相应的调整。
当确定所述稳定平台1处于所述跟随姿态时,所述确定模块181用于根据所述稳定平台1的运动实时获取所述稳定平台1的横滚轴12的当前位置信息,并计算得到所述横滚轴12相对于所述跟随姿态的相对位置信息。
所述跟随模块182用于根据上述确定的横滚轴12的相对位置信息,控制所述稳定平台1的第二驱动装置120转动,以驱动所述横滚轴12进行转动,以执行所述横滚轴12的自动跟随,直至所述稳定平台1恢复至所述跟随姿态。具体地,所述跟随模块182判断所述横滚轴12的相对位置信息是否满足预设横滚轴跟随条件,来执行所述横滚轴12的自动跟随。当所述横滚轴12的相对位置信息满足预设横滚轴跟随条件时,所述跟随模块182驱动所述横滚轴12进行转动,以使得所述稳定平台1的横滚轴12的当前位置信息与所述跟随姿态所对应的横滚轴12的位置信息一致,以执行所述横滚轴12的自动跟随。当所述横滚轴12的相对位置信息不满足预设横滚轴跟随条件,所述跟随模块182保持所述稳定平台1的横滚轴12的当前姿态不变,不执行横滚轴12的跟随。
在本较佳实施例中,所述预设横滚轴跟随条件为当所述横滚轴12相对于所述跟随姿态的转动角度超过一预设角度范围时,执行所述横滚轴12的自动跟随,或当所述横滚轴12相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,执行所述横滚轴12的自动跟随。
例如,所述跟随姿态所对应的横滚轴12的位置信息为10度,而所述确定模块181确定所述横滚轴12当前的位置信息为25度,所述确定模块181计算得到横滚轴12相对于所述跟随姿态的相对位置信息为-10度。若该相对位置信息满足预设横滚轴跟随条件,所述跟随模块182控制所述第二驱动装置120转动,直至所述横滚轴12的位置信息为10度。若该相对位置信息不满足预设横滚轴跟随条件,所述跟随模块182保持所述横滚轴12的当前的位置信息不变。
应说明的是,由于此时用户是利用所述稳定平台1进行负载14朝下或朝上跟随拍摄,因此,本发明此时主要是利用横滚轴12的位置差来实现负载14朝下或朝上跟随拍摄。在其他较佳实施例中,如果此时用户操作稳定平台1进行负载14朝下或朝上跟随拍摄时,使稳定平台1的平移轴11、俯仰轴13的位置信息有变化或变化超过了一预设的范围,所述确定模块181与跟随模块182同样会根据所述平移轴11与俯仰轴13相对于所述跟随姿态的相对位置信息,驱动所述平移轴11与俯仰轴13进行相应的转动,直至所述稳定平台1恢复至所述跟随姿态。
具体地,在本发明另一较佳实施例中,当判定所述稳定平台1处于所述跟随姿态时,所述确定模块181还用于根据所述稳定平台1的运动实时获取所述稳定平台1的平移轴11的当前位置信息,并计算得到所述平移轴11相对于所述跟随姿态的相对位置信息。
所述跟随模块182还用于判断所述平移轴11的相对位置信息是否满足预设平移轴跟随条件。当所述平移轴11的相对位置信息满足预设平移轴跟随条件时,所述跟随模块182控制所述稳定平台1的第一驱动装置110转动,驱动所述平移轴11进行转动,以使得所述稳定平台1的平移轴11的当前位置信息与所述跟随姿态所对应的平移轴11的位置信息一致,以执行所述平移轴11的自动跟随。当所述平移轴11的相对位置信息不满足预设平移轴跟随条件,所述跟随模块182保持所述稳定平台1的平移轴11的当前姿态不变,不执行平移轴11的跟随。
在本较佳实施例中,所述预设平移轴跟随条件为:当所述平移轴11相对于所述跟随姿态的转动角度超过一预设角度范围时,执行所述平移轴11的自动跟随,或当所述平移轴11相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,执行所述平移轴11的自动跟随。
在本发明更进一步地较佳实施例中,当判定所述稳定平台1处于所述跟随姿态时,所述确定模块181还用于根据所述稳定平台1的运动实时获取所述稳定平台1的俯仰轴13的当前位置信息,并计算得到所述俯仰轴13相对于所述跟随姿态的相对位置信息。
所述跟随模块182还用于根据上述确定的俯仰轴13的相对位置信息,控制所述稳定平台1的第三驱动装置130转动,以驱动所述俯仰轴13进行转动,直至所述稳定平台1恢复至所述跟随姿态。具体地,所述跟随模块182通过判断所述俯仰轴13的相对位置信息是否满足预设俯仰轴跟随条件,来执行所述俯仰轴13的自动跟随。当所述俯仰轴13的相对位置信息满足预设俯仰轴跟随条件时,所述跟随模块182驱动所述俯仰轴13进行转动,以使得所述稳定平台1的俯仰轴13的当前位置信息与所述跟随姿态所对应的俯仰轴13的位置信息一致,以执行所述俯仰轴13的自动跟随。当所述俯仰轴13的相对位置信息不满足所述预设俯仰轴跟随条件,所述跟随模块182保持所述稳定平台1的俯仰轴13的当前姿态不变,不执行俯仰轴13的跟随。
在本较佳实施例中,所述预设俯仰轴跟随条件为:当所述俯仰轴13相对于所述跟随姿态的转动角度超过一预设角度范围时,执行所述俯仰轴13的自动跟随,或当所述俯仰轴13相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,执行所述俯仰轴13的自动跟随。
应说明的是,当判定所述稳定平台1不处于跟随姿态时,所述跟随模块182不控制所述稳定平台1的三轴进行跟随。
参阅图6所示,是本发明稳定平台跟随拍摄的控制方法较佳实施例的流程图。应该了解,本发明所述稳定平台跟随拍摄的控制方法并不限于图6所示流程图中的步骤及顺序。根据不同的实施例,图6所示流程图中的步骤可以增加、移除、或者改变顺序。所述稳定平台跟随拍摄的控制方法600可以包括以下步骤:
步骤S601,启动所述稳定平台1,开启稳定平台1的三轴跟随模式。此时,用户可以将整个稳定平台1沿俯仰轴13进行转动,以使得稳定平台1所承载的镜头140朝下或朝上,以进行镜头140朝上或朝下的跟随拍摄。
步骤S602,所述检测模块180检测所述稳定平台1是否处于一跟随姿态。所述跟随姿态为所述稳定平台1沿俯仰轴13的方向转动后使得所述稳定平台1的负载14朝上或朝下时的姿态。
在本较佳实施例中,所述检测模块180通过控制所述惯性测量单元15实时检测所述稳定平台1上所承载的负载14的当前位姿,并控制所述第一位置检测装置111、第二位置检测装置121及第三位置检测装置131分别实时检测所述平移轴11、横滚轴12、俯仰轴13的当前位置信息,以确定所述稳定平台1的当前姿态,并透过将所述稳定平台1的当前姿态与所述稳定平台1的跟随姿态进行比对,以判定所述稳定平台1是否处于跟随姿态。
在本较佳实施例中,所述跟随姿态可以是固定不变的。即,所述跟随姿态所对应的负载14的位姿、三轴的位置信息为预设的固定值。当所述稳定平台1的当前姿态所对应的负载14的当前位姿及三轴的当前位置信息分别与所述跟随姿态所对应的负载14的位姿及三轴的位置信息相同时,所述检测模块180确定所述稳定平台1处于跟随姿态。
在其他较佳实施例中,所述跟随姿态可以是实时更新的。即,所述的跟随姿态可以根据所述负载14的当前位姿信息、以及所述稳定平台1的平移轴11、横滚轴12、俯仰轴13的当前位置信息是否满足预设条件,以进行实时地更新。所述预设条件为:所述负载14相对于水平面的倾斜角度为预设倾斜角度gama,所述平移轴11相对于所述稳定平台1的零点位置的转动角度为预设角度psi,所述横滚轴12相对于所述零点位置的转动角度为预设角度phi,及所述俯仰轴13相对于所述零点位置的转动角度为预设角度theta。其中,所述稳定平台1的负载14相对于水平面的倾斜角度可以利用稳定平台1外接或内置的水平测角器(图中未示出)来测得。当所述负载14相对于水平面的当前倾斜角度、以及所述稳定平台1的平移轴11、横滚轴12、俯仰轴13的当前位置信息满足上述的预设条件时,确定所述稳定平台1的当前姿态作为跟随姿态。
在本较佳实施例中,所述预设倾斜角度gama大于-30度且小于30度。所述预设角度theta大于-60度且小于60度。所述预设角度phi大于-40度且小于40度。所述预设角度psi为任意角度值。上述预设倾斜角度gama、所述预设角度theta、所述预设角度phi、所述预设角度psi所对应的范围可以根据实际需求而进行相应的调整。
步骤S603,当确定所述稳定平台1处于所述跟随姿态时,所述确定模块181根据所述稳定平台1的运动实时获取所述稳定平台1的横滚轴12的当前位置信息,并计算得到所述横滚轴12相对于所述跟随姿态的相对位置信息。
步骤S604,所述跟随模块182根据上述确定的横滚轴12的相对位置信息,控制所述稳定平台1的第二驱动装置120转动,以驱动所述横滚轴12进行转动,直至所述稳定平台1恢复至所述跟随姿态。具体地,所述跟随模块182判断所述横滚轴12的相对位置信息是否满足预设横滚轴跟随条件,以执行所述横滚轴12的自动跟随。当所述横滚轴12的相对位置信息满足预设横滚轴跟随条件时,所述跟随模块182驱动所述横滚轴12进行转动,以使得所述稳定平台1的横滚轴12的当前位置信息与所述跟随姿态所对应的横滚轴12的位置信息一致,以执行所述横滚轴12的自动跟随。当所述横滚轴12的相对位置信息不满足预设横滚轴跟随条件,所述跟随模块182保持所述稳定平台1的横滚轴12的当前姿态不变,不执行横滚轴12的跟随。
在本较佳实施例中,所述预设横滚轴跟随条件为当所述横滚轴12相对于所述跟随姿态的转动角度超过一预设角度范围时,执行所述横滚轴12的自动跟随,或当所述横滚轴12相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,执行所述横滚轴12的自动跟随。
应说明的是,在本发明的另一较佳实施例中,所述步骤603还包括:当判定所述稳定平台1处于所述跟随姿态时,所述确定模块181根据所述稳定平台1的运动实时获取所述稳定平台1的平移轴11的当前位置信息,并计算得到所述平移轴11相对于所述跟随姿态的相对位置信息。所述步骤604还包括:所述跟随模块182根据上述确定的平移轴11的相对位置信息,控制所述稳定平台1的第一驱动装置110转动,以驱动所述平移轴11进行转动,直至所述稳定平台1恢复至所述跟随姿态。
具体地,所述跟随模块182通过判断所述平移轴11的相对位置信息是否满足预设平移轴跟随条件,以执行所述平移轴11的自动跟随。当所述平移轴11的相对位置信息满足预设平移轴跟随条件时,所述跟随模块182驱动所述平移轴11进行转动,以使得所述稳定平台1的平移轴11的当前位置信息与所述跟随姿态所对应的平移轴11的位置信息一致,以执行所述平移轴11的自动跟随。当所述平移轴11的相对位置信息不满足预设平移轴跟随条件,所述跟随模块182保持所述稳定平台1的平移轴11的当前姿态不变,不执行平移轴11的跟随。
在本较佳实施例中,所述预设平移轴跟随条件为当所述平移轴11相对于所述跟随姿态的转动角度超过一预设角度范围时,执行所述平移轴11的自动跟随,或当所述平移轴11相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,执行所述平移轴11的自动跟随。
在本发明更进一步地实施例中,所述步骤S603还包括:当判定所述稳定平台1处于所述跟随姿态时,所述确定模块181根据所述稳定平台1的运动实时获取所述稳定平台1的俯仰轴13的当前位置信息,并计算得到所述俯仰轴13相对于所述跟随姿态的相对位置信息。所述步骤S604还包括:所述跟随模块182根据上述确定的俯仰轴13的相对位置信息,控制所述稳定平台1的第一驱动装置110转动,以驱动所述俯仰轴13进行转动,直至所述稳定平台1恢复至所述跟随姿态。
具体地,所述跟随模块182通过判断所述俯仰轴13的相对位置信息是否满足预设平移轴跟随条件,来执行所述俯仰轴13的自动跟随。当所述俯仰轴13的相对位置信息满足预设俯仰轴跟随条件时,所述跟随模块182驱动所述俯仰轴13进行转动,以使得所述稳定平台1的俯仰轴13的当前位置信息与所述跟随姿态所对应的俯仰轴13的位置信息一致,以执行所述俯仰轴13的自动跟随。当所述俯仰轴13的相对位置信息不满足所述预设俯仰轴跟随条件,所述跟随模块182保持所述稳定平台1的俯仰轴13的当前姿态不变,不执行平移轴11的跟随。
在本较佳实施例中,所述预设俯仰轴跟随条件为:当所述俯仰轴13相对于所述跟随姿态的转动角度超过一预设角度范围时,执行所述俯仰轴13的自动跟随,或当所述俯仰轴13相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,执行所述俯仰轴13的自动跟随。
本发明的稳定平台跟随控制系统18使用户可以自由方便地进行负载14朝下或朝上的跟随拍摄,并通过横滚轴12的位置差控制横滚轴的驱动装置进行自动跟随。由于开启了三轴跟随模式,也不会影响其他姿态其他位姿的功能使用,方便了用户的使用。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (45)

  1. 一种稳定平台跟随控制系统,所述稳定平台用于承载一负载,所述稳定平台包括依次连接的平移轴、横滚轴、以及俯仰轴,所述俯仰轴用于连接所述负载,其特征在于,该系统包括:
    检测模块:检测所述稳定平台是否处于一跟随姿态,所述跟随姿态为所述稳定平台沿俯仰轴的方向转动使得所述稳定平台负载朝上或朝下时的姿态;
    确定模块:实时获取所述稳定平台的横滚轴的当前位置信息,并计算所述横滚轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;
    跟随模块:根据所述横滚轴的相对位置信息,自动控制所述横滚轴转动,以执行所述横滚轴的自动跟随,直至恢复至所述跟随姿态。
  2. 如权利要求1所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述跟随模块还用于:
    判断所述横滚轴的相对位置信息是否满足预设横滚轴跟随条件;
    若是,则控制所述横滚轴转动,直至恢复至所述跟随姿态;
    若否,则继续保持所述横滚轴的当前姿态。
  3. 如权利要求2所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述预设横滚轴跟随条件为:
    当所述横滚轴相对于所述跟随姿态的转动角度超过预设角度范围时,所述横滚轴开始跟随;或
    当所述横滚轴相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,所述横滚轴跟随。
  4. 如权利要求1所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述确定模块还用于:
    实时获取所述稳定平台的平移轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;以及
    所述跟随模块还用于:
    根据所述平移轴的相对位置信息,自动控制所述平移轴转动,直至恢复至所述跟随姿态。
  5. 如权利要求4所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述跟随模块还用于:
    判断所述平移轴的相对位置信息是否满足预设平移轴跟随条件;
    若是,则控制所述平移轴转动,直至恢复至所述跟随姿态;
    若否,则继续保持所述平移轴的当前姿态。
  6. 如权利要求5所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述预设平移轴跟随条件为:
    当所述平移轴相对于所述跟随姿态的转动角度超过预设角度范围时,所述平移轴开始跟随;或
    当所述平移轴相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,所述平移轴跟随。
  7. 如权利要求1所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述确定模块还用于:实时获取所述稳定平台的俯仰轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;及
    所述跟随模块还用于:根据所述俯仰轴的相对位置信息,自动控制所述俯仰轴转动,直至恢复至所述跟随姿态。
  8. 如权利要求7所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述跟随模块还用于:
    判断所述俯仰轴的相对位置信息是否满足预设俯仰轴跟随条件;
    若是,则控制所述俯仰轴转动,直至恢复至所述跟随姿态;
    若否,则继续保持所述俯仰轴的当前姿态。
  9. 如权利要求8所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述预设俯仰轴跟随条件为:
    当所述俯仰轴相对于所述跟随姿态的转动角度超过预设角度范围时,所述俯仰轴开始跟随;
    或者,当所述俯仰轴相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,所述俯仰轴跟随。
  10. 如权利要求1所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述检测模块还用于:
    在所述稳定平台处于三轴跟随模式时,检测所述负载的位姿信息、以及所述稳定平台的平移轴、横滚轴、俯仰轴的位置信息;
    判断所述负载的位姿信息、以及所述稳定平台的平移轴、横滚轴、俯仰轴的位置信息是否满足预设条件;
    若是,确定所述稳定平台的当前姿态为跟随姿态。
  11. 如权利要求10所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述预设条件为:
    当所述负载相对于水平面的倾斜角度为预设倾斜角度gama,所述平移轴相对于零点位置的转动角度为预设角度psi,所述俯仰轴相对于零点位置的转动角度为预设角度theta,所述横滚轴相对于零点位置的转动角度为预设角度phi时,则确定所述稳定平台的当前姿态为跟随姿态。
  12. 如权利要求11所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述预设倾斜角度gama大于-30度,小于30度。
  13. 如权利要求11所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述预设角度theta大于-60度,小于60度。
  14. 如权利要求11所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述预设角度phi大于-40度,小于40度。
  15. 如权利要求1所述的稳定平台跟随控制系统,其特征在于,所述稳定平台为一云台,所述负载为图像获取装置。
  16. 一种稳定平台跟随控制方法,所述稳定平台用于承载一负载,所述稳定平台包括依次连接的平移轴、横滚轴、以及俯仰轴,所述俯仰轴用于连接所述负载,其特征在于,该方法包括:
    检测步骤:检测所述稳定平台是否处于一跟随姿态,所述跟随姿态为所述稳定平台沿俯仰轴的方向转动使得所述稳定平台负载朝上或朝下时的姿态;
    确定步骤:实时获取所述稳定平台的横滚轴的当前位置信息,并计算所述横滚轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;
    跟随步骤:根据所述横滚轴的相对位置信息,自动控制所述横滚轴转动,以执行所述横滚轴的自动跟随,直至恢复至所述跟随姿态。
  17. 如权利要求16所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述跟随步骤还包括:
    判断所述横滚轴的相对位置信息是否满足预设横滚轴跟随条件;
    若是,则控制所述横滚轴转动,直至恢复至所述跟随姿态;
    若否,则继续保持所述横滚轴的当前姿态。
  18. 如权利要求17所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述预设横滚轴跟随条件为:
    当所述横滚轴相对于所述跟随姿态的转动角度超过预设角度范围时,所述横滚轴开始跟随;或
    当所述横滚轴相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,所述横滚轴跟随。
  19. 如权利要求16所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述确定步骤还包括:实时获取所述稳定平台的平移轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;
    所述跟随步骤还包括:根据所述平移轴的相对位置信息,自动控制所述平移轴转动,直至恢复至所述跟随姿态。
  20. 如权利要求19所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述根据所述相对位置信息,自动控制所述平移轴转动,直至恢复至所述跟随姿态的步骤包括:
    判断所述平移轴的相对位置信息是否满足预设平移轴跟随条件;
    若是,则控制所述平移轴转动,直至恢复至所述跟随姿态;
    若否,则继续保持所述平移轴的当前姿态。
  21. 如权利要求20所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述预设平移轴跟随条件为:
    当所述平移轴相对于所述跟随姿态的转动角度超过预设角度范围时,所述平移轴开始跟随;或
    当所述平移轴相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,所述平移轴跟随。
  22. 如权利要求16所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述确定步骤还包括:实时获取所述稳定平台的俯仰轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;
    所述跟随步骤还包括:根据所述俯仰轴的相对位置信息,自动控制所述俯仰轴转动,直至恢复至所述跟随姿态。
  23. 如权利要求22所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述根据所述相对位置信息,自动控制所述俯仰轴转动,直至恢复至所述跟随姿态的步骤包括:
    判断所述俯仰轴的相对位置信息是否满足预设俯仰轴跟随条件;
    若是,则控制所述俯仰轴转动,直至恢复至所述跟随姿态;
    若否,则继续保持所述俯仰轴的当前姿态。
  24. 如权利要求23所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述预设俯仰轴跟随条件为:
    当所述俯仰轴相对于所述跟随姿态的转动角度超过预设角度范围时,所述俯仰轴开始跟随;
    或者,当所述俯仰轴相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,所述俯仰轴跟随。
  25. 如权利要求16所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述检测步骤还包括:
    在所述稳定平台处于跟随模式下时,检测所述负载的位姿信息、以及所述稳定平台的平移轴、横滚轴、俯仰轴的位置信息;
    判断所述负载的位姿信息、以及所述稳定平台的平移轴、横滚轴、俯仰轴的位置信息是否满足预设条件;
    若是,确定所述稳定平台的当前姿态为跟随姿态。
  26. 如权利要求25所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述预设条件为:
    当所述负载相对于水平面的倾斜角度为预设倾斜角度gama,所述平移轴相对于零点位置的转动角度为预设角度psi,所述俯仰轴相对于零点位置的转动角度为预设角度theta,所述横滚轴相对于零点位置的转动角度为预设角度phi时,则确定所述稳定平台的当前姿态为跟随姿态。
  27. 如权利要求26所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述预设倾斜角度gama大于-30度,小于30度。
  28. 如权利要求26所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述预设角度theta大于-60度,小于60度。
  29. 如权利要求26所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述预设角度phi大于-40度,小于40度。
  30. 如权利要求16所述的稳定平台跟随控制方法,其特征在于,所述稳定平台为一云台,所述负载为图像获取装置。
  31. 一种稳定平台,该稳定平台用于承载一负载,其特征在于,该稳定平台包括:
    平移轴;
    横滚轴,与所述平移轴连接;
    俯仰轴,与所述横滚轴连接,所述俯仰轴用于连接一负载;
    惯性测量单元,用于检测所述负载的位姿;及
    处理器,被配置为:检测所述稳定平台是否处于一跟随姿态,所述跟随姿态为所述稳定平台沿俯仰轴的方向转动使得所述稳定平台的负载朝上或朝下时的姿态;实时获取所述稳定平台的横滚轴的当前位置信息,并计算所述横滚轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;根据所述横滚轴的相对位置信息,自动控制所述横滚轴转动,以执行所述横滚轴的自动跟随,直至恢复至所述跟随姿态。
  32. 如权利要求31所述的稳定平台,所述处理器还用于:
    判断所述横滚轴的相对位置信息是否满足预设横滚轴跟随条件;
    若是,则控制所述横滚轴转动,直至恢复至所述跟随姿态;
    若否,则继续保持所述横滚轴的当前姿态。
  33. 如权利要求32所述的稳定平台,所述预设横滚轴跟随条件为:
    当所述横滚轴相对于所述跟随姿态的转动角度超过预设角度范围时,所述横滚轴开始跟随;或
    当所述横滚轴相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,所述横滚轴跟随。
  34. 如权利要求31所述的稳定平台,其特征在于,所述处理器还用于:
    实时获取所述稳定平台的平移轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;以及
    根据所述平移轴的相对位置信息,自动控制所述平移轴转动,直至恢复至所述跟随姿态。
  35. 如权利要求34所述的稳定平台,所述处理器还用于:
    判断所述平移轴的相对位置信息是否满足预设平移轴跟随条件;
    若是,则控制所述平移轴转动,直至恢复至所述跟随姿态;
    若否,则继续保持所述平移轴的当前姿态。
  36. 如权利要求35所述的稳定平台,所述预设平移轴跟随条件为:
    当所述平移轴相对于所述跟随姿态的转动角度超过预设角度范围时,所述平移轴开始跟随;或
    当所述平移轴相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,所述平移轴跟随。
  37. 如权利要求31所述的稳定平台,其特征在于,所述处理器还用于:实时获取所述稳定平台的俯仰轴相对于所述跟随姿态的相对位置信息;及根据所述俯仰轴的相对位置信息,自动控制所述俯仰轴转动,直至恢复至所述跟随姿态。
  38. 如权利要求37所述的稳定平台,其特征在于,所述处理器还用于:
    判断所述俯仰轴的相对位置信息是否满足预设俯仰轴跟随条件;
    若是,则控制所述俯仰轴转动,直至恢复至所述跟随姿态;
    若否,则继续保持所述俯仰轴的当前姿态。
  39. 如权利要求38所述的稳定平台,其特征在于,所述预设俯仰轴跟随条件为:
    当所述俯仰轴相对于所述跟随姿态的转动角度超过预设角度范围时,所述俯仰轴开始跟随;
    或者,当所述俯仰轴相对于所述跟随姿态的转动角度不为零时,所述俯仰轴跟随。
  40. 如权利要求31所述的稳定平台,其特征在于,所述处理器还用于:
    在所述稳定平台处于跟随模式时,检测所述负载的位姿信息、以及所述稳定平台的平移轴、横滚轴、俯仰轴的位置信息;
    判断所述负载的位姿信息、以及所述稳定平台的平移轴、横滚轴、俯仰轴的位置信息是否满足预设条件;
    若是,确定所述稳定平台的当前姿态为跟随姿态。
  41. 如权利要求40所述的稳定平台,其特征在于,所述预设条件为:
    当所述负载相对于水平面的倾斜角度为预设倾斜角度gama,所述平移轴相对于零点位置的转动角度为预设角度psi,所述俯仰轴相对于零点位置的转动角度为预设角度theta,所述横滚轴相对于零点位置的转动角度为预设角度phi时,则确定所述稳定平台的当前姿态为跟随姿态。
  42. 如权利要求41所述的稳定平台,其特征在于,所述预设倾斜角度gama大于-30度,小于30度。
  43. 如权利要求41所述的稳定平台,其特征在于,所述预设角度theta大于-60度,小于60度。
  44. 如权利要求41所述的稳定平台,其特征在于,所述预设角度phi大于-40度,小于40度。
  45. 如权利要求31所述的稳定平台,其特征在于,所述稳定平台为一云台,所述负载为图像获取装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108513637A (zh) * 2017-04-21 2018-09-07 深圳市大疆创新科技有限公司 云台及云台控制方法
CN108803681A (zh) * 2018-07-31 2018-11-13 南京拓威航空科技有限公司 一种无刷电机增稳云台控制方法及系统
WO2020097893A1 (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 深圳市大疆创新科技有限公司 手持云台的控制方法和手持云台
EP3564574A4 (en) * 2016-12-30 2020-08-19 SZ DJI Osmo Technology Co., Ltd. METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A BEARING HEAD AND BEARING HEAD

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106371469A (zh) * 2016-11-22 2017-02-01 天津大学 一种相机云台俯仰角的控制方法
CN106499926A (zh) * 2016-11-22 2017-03-15 天津大学 一种相机云台系统
CN106774444A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 天津大学 一种大俯仰角相机平台的自平衡控制方法
WO2019126932A1 (zh) * 2017-12-25 2019-07-04 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法和控制设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0320436A2 (de) * 1987-12-05 1989-06-14 Noell GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen und Ansteuern eines Raumzieles
CN103268124A (zh) * 2013-04-22 2013-08-28 天津市亚安科技股份有限公司 一种云台运动的控制方法及其云台
CN103901897A (zh) * 2014-03-14 2014-07-02 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法及云台的控制系统
CN104360690A (zh) * 2014-11-05 2015-02-18 桂林飞宇电子科技有限公司 一种手持三轴云台

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1959941C3 (de) * 1969-11-28 1980-09-04 Istec Ltd., Hamilton, Ontario (Kanada) Stabilisierte Plattform zur raumfesten Lagerung eines Kamerastativs o.dgl
US8179078B2 (en) * 2005-04-27 2012-05-15 Sidman Adam D Handheld or vehicle-mounted platform stabilization system
JP2006311196A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Sony Corp 撮像装置および撮像方法
JP2006352736A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Victor Co Of Japan Ltd 監視カメラ装置
JP5665677B2 (ja) * 2011-07-12 2015-02-04 株式会社東芝 追尾装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0320436A2 (de) * 1987-12-05 1989-06-14 Noell GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen und Ansteuern eines Raumzieles
CN103268124A (zh) * 2013-04-22 2013-08-28 天津市亚安科技股份有限公司 一种云台运动的控制方法及其云台
CN103901897A (zh) * 2014-03-14 2014-07-02 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法及云台的控制系统
CN104360690A (zh) * 2014-11-05 2015-02-18 桂林飞宇电子科技有限公司 一种手持三轴云台

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3564574A4 (en) * 2016-12-30 2020-08-19 SZ DJI Osmo Technology Co., Ltd. METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A BEARING HEAD AND BEARING HEAD
US11086202B2 (en) 2016-12-30 2021-08-10 Sz Dji Osmo Technology Co., Ltd. Gimbal control method, device, and gimbal
EP3954934A1 (en) * 2016-12-30 2022-02-16 SZ DJI Osmo Technology Co., Ltd. Method and device for controlling cradle head, and cradle head
US11852958B2 (en) 2016-12-30 2023-12-26 Sz Dji Osmo Technology Co., Ltd. Gimbal control method, device, and gimbal
CN108513637A (zh) * 2017-04-21 2018-09-07 深圳市大疆创新科技有限公司 云台及云台控制方法
WO2018191987A1 (zh) * 2017-04-21 2018-10-25 深圳市大疆创新科技有限公司 云台及云台控制方法
US10976002B2 (en) 2017-04-21 2021-04-13 SZ DJI Technology Co., Ltd. Gimbal and gimbal control method
CN113741554A (zh) * 2017-04-21 2021-12-03 深圳市大疆创新科技有限公司 云台及云台控制方法
US11732835B2 (en) 2017-04-21 2023-08-22 SZ DJI Technology Co., Ltd. Gimbal and gimbal control method
CN108803681A (zh) * 2018-07-31 2018-11-13 南京拓威航空科技有限公司 一种无刷电机增稳云台控制方法及系统
CN108803681B (zh) * 2018-07-31 2021-06-18 南京拓威航空科技有限公司 一种无刷电机增稳云台控制方法及系统
WO2020097893A1 (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 深圳市大疆创新科技有限公司 手持云台的控制方法和手持云台

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