WO2020087354A1 - 竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备 - Google Patents

Abstract

一种竖向增稳机构（20）的控制方法，竖向增稳机构（20）用于带动负载（30）相对基座（10）在竖向增稳机构（20）的上限位与下限位之间活动，控制方法包括：（S1）获取竖向增稳机构（20）的第一期望姿态和实际姿态；（S2）在第一期望姿态位于上限位与上预设姿态之间或位于下限位与下预设姿态之间时，将第一期望姿态修正为第二期望姿态，并根据第二期望姿态及实际姿态控制竖向增稳机构（20）转动以使竖向增稳机构（20）到达第二期望姿态；及（S3）在第一期望姿态位于上预设姿态与下预设姿态之间时，根据第一期望姿态及实际姿态控制竖向增稳机构（20）转动以使竖向增稳机构（20）到达第一期望姿态。还公开了一种竖向增稳机构（20）和可移动设备（100）。

Description

竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备 技术领域

本申请涉及图像采集技术领域，特别涉及一种竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备。

背景技术

现有的图像获取设备中，为了实现稳定拍摄的目的，很多的负载到搭配竖向增稳机构使用，然而在图像获取设备被用户快速提升或降落时，竖向增稳机构容易与图像获取设备中的某些元件发生碰撞而影响负载的拍摄效果。

发明内容

本申请提供一种竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备。

本申请提供一种竖向增稳机构的控制方法，所述竖向增稳机构的一端与基座转动连接，另一端与负载连接，所述竖向增稳机构用于带动所述负载相对所述基座在所述竖向增稳机构的上限位与下限位之间活动，所述控制方法包括：获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态，所述第一期望姿态位于所述上限位与所述下限位之间；在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，所述第二期望姿态为所述上预设姿态或所述下预设姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，所述上预设姿态和所述下预设姿态位于所述上限位与所述下限位之间；及在所述第一期望姿态位于所述上预设姿态与所述下预设姿态之间时，根据所述第一期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态。

本申请提供一种竖向增稳机构，所述竖向增稳机构的一端与基座转动连接，另一端与负载连接，所述竖向增稳机构用于带动所述负载相对所述基座在所述竖向增稳机构的上限位与下限位之间活动，所述竖向增稳机构包括获取模块、姿态获取元件和微控制器，所述获取模块用于获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态，所述第一期望姿态位于所述上限位与所述下限位之间；所述姿态获取元件用于获取所述竖向增稳机构的实际姿态；所述控制器用于在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，以及在所述第一期望姿态位于所述上预设姿态与所述下预设姿态之间时，根据所述第一期望姿 态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态，所述第二期望姿态为所述上预设姿态或所述下预设姿态，所述上预设姿态和所述下预设姿态位于所述上限位与所述下限位之间。

本申请提供一种可移动设备，其包括基座、上述竖向增稳机构及负载，所述竖向增稳机构安装在所述基座上；所述负载包括云台装置及执行装置，所述云台装置安装在所述竖向增稳机构上，所述执行装置安装在所述云台装置上，所述云台装置用于驱动所述执行装置转动。

本申请实施方式的竖向增稳机构及其控制方法以及可移动设备中，上限位和上预设姿态之间以及下限位和下预设姿态之间形成有间隔。在利用竖向增稳机构对负载进行姿态控制时，可以对第一期望姿态进行修正，避免竖向增稳机构碰撞限位结构产生震动，保证负载工作的稳定性。

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可移动设备的结构示意图。

图2是本申请实施方式的可移动设备的部分剖面示意图。

图3是本申请实施方式的竖向增稳机构的分解示意图。

图4是本申请实施方式的竖向增稳机构处于初始位置姿态的工作示意图。

图5是本申请实施方式的竖向增稳机构处于上限位的工作示意图。

图6是本申请实施方式的竖向增稳机构处于下限位的工作示意图。

图7是本申请实施方式的竖向增稳机构的控制方法的流程图。

图8是本申请实施方式的竖向增稳机构的姿态位置示意图。

图9是本申请实施方式的竖向增稳机构的模块示意图。

图10是本申请实施方式的竖向增稳机构的姿态控制示意图。

图11是本申请实施方式的竖向增稳机构的控制方法的另一流程图。

图12是本申请实施方式的竖向增稳机构的控制方法的又一流程图。

图13是本申请实施方式的竖向增稳机构的控制方法的再一流程图。

主要附图元件说明：

可移动设备100、基座10、竖向增稳机构20、驱动装置21、连接装置22、第一连杆221、下限位结构2212、第二连杆222、上限位结构2222、承载部223、电机连杆224、弹性件225、获取模块23、姿态获取元件24、微控制器25、处理器26、负载30、云台装置32、执行装置34。

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。

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。

请结合图1至图6，本申请实施方式的可移动设备100包括基座10、竖向增稳机构20及负载30，竖向增稳机构20安装在基座10上。负载30包括云台装置32和执行装置34，云台装置32安装在竖向增稳机构20上，执行装置34安装在云台上，云台装置32用于驱动执行装置34转动以调节执行装置34的姿态。

在某些实施方式中，云台装置32可以是三轴云台。三轴云台可以绕如偏航轴(yaw)、横滚轴(roll)以及俯仰轴(pitch)的轴线驱动执行装置34转动以调整执行装置34的姿态，实现执行装置34轴向增稳。

本申请实施方式的竖向增稳机构20的一端于基座10转动连接，另一端与负载30连接，所述竖向增稳机构20用于带动所述负载30相对所述基座10在竖向增稳机构20的上限位与下限位之间活动。竖向增稳机构20能够平衡负载30的重力，并用于消除可移动设备100的竖向位移对执行装置34的影响。

需要说明的是，本申请实施方式的竖向增稳机构20还可以应用于其他需要竖向增稳的设备中。负载30可以不限于云台装置32和执行装置34，而可以根据实际需要变换。

在某些实施方式中，可移动设备100可以是图像获取设备，负载30包括云台装置32和拍摄装置，拍摄装置安装在云台装置32上，拍摄装置可以通过云台装置32实现轴向增稳，以及通过竖向增稳机构20实现竖向增稳(例如，竖直方向的增稳)。有利于拍摄装置 获取稳定的拍摄画面，提高拍摄质量。

其中，拍摄装置用于拍摄图像/视频。拍摄装置可以为数码相机、摄像机、具有摄像功能的手机、平板电脑等。

当然，在某些实施方式中，可移动设备100可以是具有其他功能的可移动装置，如具有测绘、距离探测等功能的可移动装置，此时，执行装置34可以是其他装置，如测绘仪、红外装置、探照灯、激光装置等。

在某些实施方式中，竖向增稳机构20包括驱动装置21和连接装置22。驱动装置21安装在基座10上。连接装置22包括第一连杆221、第二连杆222和承载部223，负载30安装在承载部223上，第一连杆221的相背两端分别能够转动地安装在基座10和承载部223上，第一连杆221的安装在基座10的一端与驱动装置21连接，驱动装置21能够驱动第一连杆221转动，第二连杆222的相背两端分别能够转动地安装在基座10及承载部223上，第一连杆221与第二连杆222相对并平行设置。

如此，第一连杆221、第二连杆222、基座10和承载部223形成四边形连杆机构，驱动装置21驱动第一连杆221转动时，带动第二连杆222转动，使得承载部223产生竖向位移。

具体地，竖向增稳机构20的下限位结构2212设置在第一连杆221以确定竖向增稳机构20的下限位，上限位结构2222设置在第二连杆222以确定竖向增稳机构20的上限位。使得连接装置22只能够在上限位和下限位之间活动。连接装置22相对基座10的旋转角度超过一定角度时，竖向增稳机构20的上限位结构2222或下限位结构2212与驱动装置21和/或基座10碰撞，限制竖向增稳机构20的旋转姿态。负载30连接在承载部223，从而可以通过驱动装置21控制连接装置22调节负载30的竖向位移，为可移动设备100提供竖向增稳功能。

在一个例子中，驱动装置21可以是直流伺服电机，第一连杆221通过电机连杆224连接直流伺服电机的转子。直流伺服电机转动时，通过电机连杆224驱动第一连杆221转动。

在某些实施方式中，连接装置22包括弹性件225，弹性件225连接基座10和承载部223且位于第一连杆221和第二连杆222之间。弹性件225的拉力能够平衡负载30的重力以及竖向增稳机构20的自重。

在某些实施方式中，可移动设备100还包括移动平台(未图示)，基座搭载在移动平台上。

如此，可移动设备100可以通过移动平台进行移动，执行装置可以满足应用于不同场景的需求。

在某些实施方式中，移动平台包括手持支撑装置、无人机、无人车、无人船中的任意 一种。

其中，用户可以通过手持支撑装置变换图像获取装置的拍摄视角，无人机、无人车及无人船等，除了拍摄图像/视频外，可以通过可移动设备获取航线或路况信息，实现智能避障等功能。

请结合图7、图8和图9，本申请实施方式的竖向增稳机构20的控制方法可以应用于本申请实施方式的竖向增稳机构20。控制方法包括：

步骤S1，获取竖向增稳机构20的第一期望姿态和实际姿态；

步骤S2，在第一期望姿态位于上限位与上预设姿态之间或位于下限位与下预设姿态之间时，将第一期望姿态修正为第二期望姿态，并根据第二期望姿态及实际姿态控制竖向增稳机构20转动以使竖向增稳机构20到达第二期望姿态；及

步骤S3，在第一期望姿态位于上预设姿态与下预设姿态之间时，根据第一期望姿态及实际姿态控制竖向增稳机构20转动以使竖向增稳机构20到达第一期望姿态。

其中，第一期望姿态位于上限位与下限位之间，第二期望姿态为上预设姿态或下预设姿态，上预设姿态和下预设姿态位于上限位与下限位之间。

具体地，竖向增稳机构20包括获取模块23、姿态获取元件24和微控制器25(Micro Controller Unit，MCU)，步骤S1可以由获取模块23、姿态获取元件24实现，获取模块23用于获取竖向增稳机构20的第一期望姿态，姿态获取元件24安装在连接装置22上，用于获取竖向增稳机构20的实际姿态。步骤S2和步骤S3可以由微控制器25实现。微控制器25与驱动装置21电性连接，微控制器25控制驱动装置21驱动连接装置22转动以调节竖向增稳机构20的姿态。

需要说明的是，请结合图10，本申请实施方式的控制方法基于反馈原理进行自动控制，通过比较系统行为(输出)与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能。也即是说，根据竖向增稳机构20的实际姿态，比较竖向增稳机构20的实际姿态与期望姿态之间的偏差，控制竖向增稳机构20使得竖向增稳机构20到达期望姿态。

在某些实施方式中，姿态获取元件24可以是陀螺仪、编码器、电位计等元件中的至少一种。

具体地，姿态获取元件24可以通过检测连接装置22相对基座10的旋转角度，从而获取竖向增稳机构20的实际姿态。可以理解的是，在可移动设备100工作时，姿态获取元件24实时获取竖向增稳机构20的实际姿态，便于可移动设备100及时调节执行装置34的竖向位移。其中，编码器可以是光电式旋转编码器、磁电式旋转编码器或触点电刷式旋转编码器等，用于将旋转角度转换成电信号以确定竖向增稳机构20的实际姿态。

请结合图11，在某些实施方式中，步骤S1包括：

步骤S11，获取基座10的运动参数；及

步骤S12，根据基座10的运动参数获取竖向增稳机构20的第一期望姿态。

具体地，步骤11和步骤S12可以由获取模块23实现。在一个例子中，获取模块23包括惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)，获取模块23可以通过惯性测量单元检测基座10的角速率以及加速度。

可以理解的是，在基座10运动时，竖向增稳机构20的一端连接在基座10可以随基座10移动，竖向增稳机构20可以根据基座10的运动参数进行姿态控制，以调整连接在竖向增稳机构20另一端的负载30的竖向位移。例如，基座10在自然坐标系中向下运动时，控制竖向增稳机构20旋转使得负载30相对基座10向上运动，负载30与自然坐标系的相对位置可以保持不变，保证负载30工作稳定性，实现负载30的竖向增稳。相应地，基座10在自然坐标系中向上运动时，控制竖向增稳机构20旋转使得负载30相对基座10向下运动，同样可以保证负载30工作稳定性，实现负载30的竖向增稳。

如此，在一个例子中，连接装置22相对基座10的旋转角度，与负载30相对基座10的位置呈对应关系。为保持负载30的位置不变，在基座10位置变化时，获取模块23可以根据基座10的运动参数确定连接装置22相对基座10的旋转角度，即获取模块23可以根据基座10的运动参数获取竖向增稳机构20的第一期望姿态。

可以理解的是，第一期望姿态指的是，在基座10运动过程中，为实现负载30竖向增稳，需要控制竖向增稳机构20达到的姿态。

在某些实施方式中，步骤S1包括：根据用户输入获取竖向增稳机构20的第一期望姿态。

具体地，获取模块23可以用于根据用户输入获取竖向增稳机构20的第一期望姿态。可以理解的是，在用户需要变换负载30的位置时，用户可以主动输入指令，获取模块23根据控制指令获取竖向增稳机构20的第一期望姿态，确定负载30想要到达的位置。

在某些实施方式中，用户输入包括采用遥控器、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能手表、智能手环、智能头盔中的任意一种用户输入。

如此，用户可以主动控制竖向增稳机构20的姿态。在一些例子中，遥控器、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能手表、智能手环、智能头盔可以与竖向增稳机构20通过无线通信连接，用户可以实现远程控制竖向增稳机构20及负载30的姿态。

在一些实施例中，微控制器25可以用于判断竖向增稳机构20的第一期望姿态的姿态位置。在竖向增稳机构20的第一期望姿态位于上限位与上预设姿态之间或位于下限位与下预设姿态之间时，微控制器25可以用于将第一期望姿态修正为第二期望姿态，并根据第二期望姿态及实际姿态控制竖向增稳机构20转动以使竖向增稳机构20到达第二期望姿态。 在第一期望姿态位于上预设姿态与下预设姿态之间时，微控制器25可以用于根据第一期望姿态及实际姿态控制竖向增稳机构转动以使竖向增稳机构到达第一期望姿态。

如此，上限位和上预设姿态之间以及下限位和下预设姿态之间形成有间隔。在对竖向增稳机构20进行姿态控制时，可以对第一期望姿态进行修正，避免竖向增稳机构20碰撞限位结构产生震动，保证负载30工作的稳定性。

具体地，在某些实施方式中，步骤S2包括：在第一期望姿态位于上限位与上预设姿态之间时，第二期望姿态为上预设姿态，此时，将第一期望姿态修正为上预设姿态，并根据上预设姿态及实际姿态控制竖向增稳机构20转动以使竖向增稳机构20到达上预设姿态。在第一期望姿态位于下限位与下预设姿态之间时，第二期望姿态为下预设姿态，此时，将第一期望姿态修正为下预设姿态，根据下预设姿态及实际姿态控制竖向增稳机构20转动以使竖向增稳机构20到达下预设姿态。

请结合图12，在某些实施方式中，控制方法包括：

步骤S10，计算第一期望姿态或第二期望姿态与实际姿态之间的姿态差；

步骤S20，利用姿态差进行迭代计算，产生控制信号；及

步骤S30，根据控制信号控制竖向增稳机构20转动以使竖向增稳机构20到达第一期望姿态或第二期望姿态。

具体地，步骤S10、步骤S20和步骤S30可以由微控制器25实现。在一个例子中，姿态获取元件24获取的竖向增稳机构20的实际姿态可以是连接装置22相对基座10的实际旋转角度，第一期望姿态或第二期望姿态为连接装置22期望到达的相对基座10的期望旋转角度，姿态差为期望旋转角度与实际旋转角度之间的角度差。也即是说，步骤S10中，微控制器25可以计算连接装置22相对基座10从实际旋转角度达到期望旋转角度所需要转过的角度。

可以理解的是，在控制竖向增稳机构20转动的过程中，为提高控制的准确性，可以实时获取竖向增稳机构20的实际姿态，对于控制过程中每次获取的竖向增稳机构20的实际姿态，在步骤S34中，微控制器25可以通过下列条件式进行迭代计算，产生控制信号：

其中，x(k)为第k次迭代计算时的姿态差；y(k)为第k次迭代计算时的控制信号，a ₀...a _n为差分方程的分母系数，b ₀...b _n为差分方程的分子系数。

上述条件式中，分母系数和分子系数可以在调试过程中得出。在一个例子中，控制信号可以是电机转矩指令，用于控制直流伺服电机工作。

在步骤S30中，微控制器25可以根据每次迭代计算产生的控制信号控制驱动装置21，使得竖向增稳机构20向第一期望姿态或第二期望姿态转动，实时控制竖向增稳机构20到 达第一期望姿态或第二期望姿态。

对于步骤S2，微控制器25用于计算第二期望姿态与实际姿态之间的姿态差，及用于利用姿态差进行迭代计算，产生控制信号，以及用于根据控制信号控制竖向增稳机构20转动以使竖向增稳机构20到达第二期望姿态。

对于步骤S3，微控制器25用于计算第一期望姿态与实际姿态之间的姿态差，及用于利用姿态差进行迭代计算，产生控制信号，以及用于根据控制信号控制竖向增稳机构20转动以使竖向增稳机构20到达第一期望姿态。

请结合图13，在某些实施方式中，控制方法包括：

步骤S01，获取负载30的状态信息；

步骤S02，确定负载30是否处于工作状态；及若负载30处于工作状态，则进入获取竖向增稳机构20的第一期望姿态和实际姿态的步骤。

具体地，竖向增稳机构20还包括处理器26。步骤S01和步骤S02可以由处理器26实现。

如此，在负载30处于工作状态时，可以通过竖向增稳机构20为负载30提供竖向增稳功能，此时，进入步骤S1。也即是说，姿态获取元件24可以在负载30处于工作状态时，获取竖向增稳机构20的实际姿态。

在某些实施方式中，控制方法包括：步骤S03，若负载30处于非工作状态，控制竖向增稳机构20处于待机状态。

特别地，在某些实施方式中，在竖向增稳机构20向上限位转动且竖向增稳机构20的实际姿态进入上限位与上预设姿态之间时，将上预设姿态设置为竖向增稳机构20的第一期望姿态；或在竖向增稳机构20向下限位转动且竖向增稳机构20的实际姿态进入下限位与下预设姿态之间时，将下预设姿态设置为竖向增稳机构20的第一期望姿态，并根据实际姿态和第一期望姿态控制竖向增稳机构20以使竖向增稳机构20达到第一期望姿态。

可以理解的是，上限位与上预设姿态之间或下限位与下预设姿态之间的区域可以为缓冲区域，当竖向增稳机构20的实际姿态进入到上限位与上预设姿态之间或进入到下限位与下预设姿态之间时，微控制器25主动对竖向增稳机构20进行姿态控制，将上预设姿态或下预设姿态设置为竖向增稳机构20的第一期望姿态，控制竖向增稳机构20转动到上预设姿态或下预设姿态，避免竖向增稳机构20到达下限位或上限位造成碰撞产生震动，从而有利于保持负载30工作的稳定性。

在一个例子中，负载30以小于等于1个重力加速度的加速度向上运动，从而进行姿态控制的竖向增稳机构20进入上限位与上预设姿态之间或者向下运动进入下限位与下预设姿态之间时，微控制器25可以实现主动控制竖向增稳机构20的姿态使得竖向增稳机构20 不会撞到限位，保证负载30工作的稳定性。

在某些实施方式中，竖向增稳机构20处于上限位或下限位处时的倾斜角度，分别与竖向增稳机构20处于上预设姿态或下预设姿态时的倾斜角度相差5度。

具体地，竖向增稳机构20处于上限位处时的倾斜角度与竖向增稳机构20处于上预设姿态处时的倾斜角度相差5度，也即是说，竖向增稳机构20分别位于上限位的位置与上预设姿态的位置时，负载30相对基座10的夹角α1为5度；竖向增稳机构20处于下限位处的倾斜角度与竖向增稳机构20处于下预设姿态处时的倾斜角度相差5度，也即是说，竖向增稳机构20分别位于下限位的位置与下预设姿态的位置时，负载30相对基座10的夹角α2为5度。

如此，负载30以小于等于1个重力加速度的加速度向上运动，从而进行姿态控制的竖向增稳机构20进入上限位与上预设姿态之间或者向下运动进入下限位与下预设姿态之间时，微控制器25可以实现主动控制竖向增稳机构20的姿态使得竖向增稳机构20不会撞到限位，保证负载30工作的稳定性。

当然，在其他实施方式中，竖向增稳机构20处于上限位或下限位处时的倾斜角度，分别与竖向增稳机构20处于上预设姿态或下预设姿态时的倾斜角度之间相差的角度可以不限于上述讨论的实施例，而可以根据驱动装置21的性能、连接装置22的尺寸等进行变换，在此不做具体限定。

在某些实施方式中，竖向增稳机构20包括初始姿态位置，在竖向增稳机构20处于上预设姿态或下预设姿态时，竖向增稳机构20相对初始姿态位置的倾斜角度为30度。

具体地，初始姿态位置可以是竖向增稳机构20水平设置时的姿态位置。竖向增稳机构20从上预设姿态到初始位置姿态时相对基座10的夹角β1为30度，负载30从下预设姿态到初始位置姿态时相对基座10的夹角β2为30度。

如此，竖向增稳机构20可以在60度的范围内相对基座10旋转，使得负载30可以在一定范围内相对基座10竖向位移，可移动设备100被快速提升或降落时，竖向增稳机构20可以为负载30提供竖向增稳。

在其他实施方式中，在负载30处于上预设姿态或下预设姿态时，在竖向增稳机构20处于上预设姿态或下预设姿态时，竖向增稳机构20相对初始姿态位置的倾斜角度可以不限于上述讨论的实施方式，而可以根据驱动装置21的性能、连接装置22的尺寸等进行变换，在此不做具体限定。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“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方式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，包括方法实施方式的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施方式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 (26)

1. 一种竖向增稳机构的控制方法，其特征在于，所述竖向增稳机构的一端与基座转动连接，另一端与负载连接，所述竖向增稳机构用于带动所述负载相对所述基座在所述竖向增稳机构的上限位与下限位之间活动，所述控制方法包括：

   获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态，所述第一期望姿态位于所述上限位与所述下限位之间；

   在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，所述第二期望姿态为所述上预设姿态或所述下预设姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，所述上预设姿态和所述下预设姿态位于所述上限位与所述下限位之间；

   在所述第一期望姿态位于所述上预设姿态与所述下预设姿态之间时，根据所述第一期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态。
2. 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

   计算所述第一期望姿态或所述第二期望姿态与所述实际姿态之间的姿态差；

   利用所述姿态差进行迭代计算，产生控制信号；

   根据所述控制信号控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态或所述第二期望姿态。
3. 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，包括：

   在所述第一期望姿态位于所述上限位与所述上预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为所述上预设姿态，并根据所述上预设姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述上预设姿态；或

   在所述第一期望姿态位于所述下限位与所述下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为所述下预设姿态，根据所述下预设姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述下预设姿态。
4. 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态，包括：

   获取所述基座的运动参数；

   根据所述运动参数获取所述第一期望姿态。
5. 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态，包括：

   根据用户输入获取所述竖向增稳机构的所述第一期望姿态。
6. 根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述用户输入包括采用遥控器、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能手表、智能手环、智能头盔中的任意一种用户输入。
7. 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

   获取所述负载的状态信息；

   确定所述负载是否处于工作状态；及

   若所述负载处于工作状态，则进入所述获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态和实际姿态的步骤。
8. 根据权利要求1-7任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述竖向增稳机构包括：

   驱动装置，所述驱动装置安装在所述基座上；及

   连接装置，所述连接装置包括第一连杆、第二连杆和承载部，所述负载安装在所述承载部上，所述第一连杆的相背两端分别能够转动地安装在所述基座和所述承载部上，所述第一连杆的安装在所述基座的一端与所述驱动装置连接，所述驱动装置能够驱动所述第一连杆转动，所述第二连杆的相背两端分别能够转动地安装在所述基座及所述承载部上，所述第一连杆与所述第二连杆相对并平行设置。
9. 根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述负载包括云台装置及执行装置，所述云台装置安装在所述竖向增稳机构上，所述执行装置安装在所述云台装置上，所述云台装置用于驱动所述执行装置转动。
10. 根据权利要求1-7任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述竖向增稳机构处于 所述上限位或所述下限位处时的倾斜角度，分别与所述竖向增稳机构处于所述上预设姿态或所述下预设姿态处时的倾斜角度相差5度。
11. 根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述竖向增稳机构包括初始姿态位置，在所述竖向增稳机构处于所述上预设姿态或所述下预设姿态处时，所述竖向增稳机构相对所述初始姿态位置的倾斜角度为30度。
12. 一种竖向增稳机构，其特征在于，所述竖向增稳机构的一端与基座转动连接，另一端与负载连接，所述竖向增稳机构用于带动所述负载相对所述基座在所述竖向增稳机构的上限位与下限位之间活动，所述竖向增稳机构包括：

    获取模块，所述获取模块用于获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态，所述第一期望姿态位于所述上限位与所述下限位之间；

    姿态获取元件，所述姿态获取元件用于获取所述竖向增稳机构的实际姿态；及

    微控制器，所述微控制器与所述获取模块和所述微控制器连接，所述微控制器用于在所述第一期望姿态位于所述上限位与上预设姿态之间或位于所述下限位与下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为第二期望姿态，并根据所述第二期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第二期望姿态，以及在所述第一期望姿态位于所述上预设姿态与所述下预设姿态之间时，根据所述第一期望姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态，所述第二期望姿态为所述上预设姿态或所述下预设姿态，所述上预设姿态和所述下预设姿态位于所述上限位与所述下限位之间。
13. 根据权利要求12所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述微控制器用于：计算所述第一期望姿态或所述第二期望姿态与所述实际姿态之间的姿态差，及利用所述姿态差进行迭代计算，产生控制信号，以及根据所述控制信号控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述第一期望姿态或所述第二期望姿态。
14. 根据权利要求12所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述微控制器用于在所述第一期望姿态位于所述上限位与所述上预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为所述上预设姿态，并根据所述上预设姿态及所述实际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述上预设姿态；以及在所述第一期望姿态位于所述下限位与所述下预设姿态之间时，将所述第一期望姿态修正为所述下预设姿态，根据所述下预设姿态及所述实 际姿态控制所述竖向增稳机构转动以使所述竖向增稳机构到达所述下预设姿态。
15. 根据权利要求12所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述获取模块用于获取所述基座的运动参数，以及根据所述运动参数获取所述第一期望姿态。
16. 根据权利要求12所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述获取模块用于根据用户输入获取所述竖向增稳机构的所述第一期望姿态。
17. 根据权利要求16所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述用户输入包括采用遥控器、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能手表、智能手环、智能头盔中的任意一种用户输入。
18. 根据权利要求12所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述竖向增稳机构还包括：

    处理器，所述处理器与所述负载连接，所述处理器用于获取所述负载的状态信息，以及用于确定所述负载是否处于工作状态；

    在所述负载处于工作状态时，所述获取模块获取所述竖向增稳机构的第一期望姿态，所述姿态获取元件获取所述竖向增稳机构的实际姿态。
19. 根据权利要求12-18任意一项所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述竖向增稳机构包括：

    驱动装置，所述驱动装置安装在所述基座上；及

    连接装置，所述连接装置包括第一连杆、第二连杆和承载部，所述负载安装在所述承载部上，所述第一连杆的相背两端分别能够转动地安装在所述基座和所述承载部上，所述第一连杆的安装在所述基座的一端与所述驱动装置连接，所述驱动装置能够驱动所述第一连杆转动，所述第二连杆的相背两端分别能够转动地安装在所述基座及所述承载部上，所述第一连杆与所述第二连杆相对并平行设置。
20. 根据权利要求12-18任意一项所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述负载处于所述上限位或所述下限位处时所述竖向增稳机构的倾斜角度，分别与所述负载处于所述上预设姿态或所述下预设姿态处时所述竖向增稳机构的倾斜角度相差5度。
21. 根据权利要求20所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述竖向增稳机构包括初始 姿态位置，在所述负载处于所述上预设姿态或所述下预设姿态处时，所述竖向增稳机构相对所述初始姿态位置的倾斜角度为30度。
22. 根据权利要求12所述的竖向增稳机构，其特征在于，所述姿态获取元件为陀螺仪、编码器、电位计中的至少一种。
23. 一种可移动设备，其特征在于，所述可移动设备包括：

    基座；

    权利要求12-22任意一项所述竖向增稳机构，所述竖向增稳机构安装在所述基座上；及

    负载，所述负载包括云台装置及执行装置，所述执行装置安装在所述竖向增稳机构上，所述执行装置安装在所述云台装置上，所述云台装置用于驱动所述执行装置转动。
24. 根据权利要求23所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备还包括移动平台，所述基座搭载在所述移动平台上。
25. 根据权利要求24所述的可移动设备，其特征在于，所述移动平台包括手持支撑装置、无人机、无人车、无人船中的任意一种。
26. 根据权利要求23所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备为图像获取设备，所述执行装置为拍摄装置。

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