云台的检测方法、增稳云台、可移动平台和存储介质与流程

文档序号:26007963发布日期:2021-07-23 21:27阅读:258来源:国知局
云台的检测方法、增稳云台、可移动平台和存储介质与流程

本发明实施例涉及云台技术领域,尤其涉及一种云台的检测方法、增稳云台、可移动平台和存储介质。



背景技术:

在稳定器进行工作时,可以通过人为操作将稳定器在机械轴锁定状态和机械轴解锁状态之间进行调整,具体的,在稳定器处于机械轴锁定状态时,稳定器与所在机械轴的轴臂之间无法进行自由转动;在机械轴处于解锁状态时,稳定器与所在机械轴的轴臂之间可以进行自由转动。

在机械轴处于锁定状态时,稳定器与所在机械轴的轴臂之间无法进行自由转动,此时,若对稳定器和相机组合这一被控对象的控制参数进行自整定操作时,则会出现以下问题:机械轴或者稳定器在激励信号的作用下会来回撞击轴锁,从而会降低了云台的使用寿命,并对用户载荷的安全造成影响;此外,由于在机械轴处于锁定状态时,机械轴不能转动到预设位置,从而容易对相机等负载的转动惯量的辨识出现错误,导致所计算的控制参数与载荷不匹配,进而会影响稳定器的增稳性能。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种云台的检测方法、增稳云台、可移动平台和存储介质,用于解决现有技术中存在的因机械轴处于机械轴锁定状态会降低云台的使用寿命,并容易导致控制参数与载荷不匹配,进而会影响稳定器的增稳性能的问题。

本发明的第一方面是为了提供一种云台的检测方法,所述云台包括云台部件、用于驱动所述云台部件转动的电机以及用于锁定所述云台部件的锁定机构,所述方法包括:

获取姿态传感器相对应的状态检测信号,所述姿态传感器用于感测所述云台部件的姿态信息;

基于所述状态检测信号,确定所述云台部件的检测状态;

其中,所述检测状态包括锁定状态和未锁定状态。

本发明的第二方面是为了提供一种增稳云台,包括:

云台部件,用于机械耦合连接拍摄装置;

电机,用于驱动所述云台部件转动,以调整所述拍摄装置的姿态,从而对所述拍摄装置进行增稳;

控制器,与所述电机电连接,用于控制所述电机;

姿态传感器,与所述控制器通信连接,用于感测所述云台部件的姿态信息,

其中,所述控制器获取与所述姿态传感器相对应的状态检测信号,并根据所述状态检测信号确定所述云台部件的检测状态,所述检测状态包括锁定状态和未锁定状态。

本发明的第三方面是为了提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有程序指令,所述程序指令用于第一方面所述的云台的检测方法。

本发明的第四方面是为了提供一种可移动平台,包括:

上述第二方面所述的增稳云台;

支撑件,与所述增稳云台机械耦合连接,用于支撑所述增稳云台。

本发明的第五方面是为了提供一种云台的检测方法,所述云台包括云台部件、用于驱动所述云台部件转动的电机以及用于锁定所述云台部件的锁定机构,所述方法包括:

获取用于实现对所述云台进行自整定操作的自整定请求;

基于所述云台部件的状态,确定是否对所述云台进行所述自整定操作;

在所述云台部件处于锁定状态时,停止对所述云台进行所述自整定操作。

本发明的第六方面是为了提供一种增稳云台,包括:

云台部件,用于机械耦合连接拍摄装置;

电机,用于驱动所述云台部件转动,以调整所述拍摄装置的姿态,从而对所述拍摄装置进行增稳;

控制器,与所述电机电连接,用于控制所述电机;

姿态传感器,与所述控制器通信连接,用于感测所述云台部件的姿态信息,

其中,所述控制器获取用于实现对所述云台进行自整定操作的自整定请求;基于所述云台部件的状态,确定是否对所述云台进行所述自整定操作;在所述云台部件处于锁定状态时,停止对所述云台进行所述自整定操作。

本发明的第七方面是为了提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有程序指令,所述程序指令用于第五方面所述的云台的检测方法。

本发明的第八方面是为了提供一种可移动平台,包括:

上述第六方面所述的增稳云台;

支撑件,与所述增稳云台机械耦合连接,用于支撑所述增稳云台。

本发明实施例提供的云台的检测方法、增稳云台、可移动平台和存储介质,通过所获取到的状态检测信号来确定云台部件的检测状态,其中,云台的检测状态可以包括锁定状态和未锁定状态,从而便于实现基于云台部件的不同检测状态采用不同的控制策略对云台进行控制,具体的,可以在云台部件处于锁定状态时,禁止对云台进行自整定操作,从而避免了因云台部件处于锁定状态而与其他部件发生碰撞,进而会降低稳定器的使用寿命,并容易导致控制参数与载荷不匹配,影响稳定器的增稳性能的问题,进一步保证了云台工作的稳定可靠性,提高了该方法的实用性,有利于市场的推广与应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1为本发明实施例提供的稳定器的原理示意图;

图2为本发明实施例提供的一种云台的检测方法的流程示意图;

图3为本发明实施例提供的获取姿态传感器相对应的状态检测信号的流程示意图;

图4为本发明实施例提供的又一种云台的检测方法的流程示意图;

图5为本发明实施例提供的基于所述状态检测信号,确定所述云台部件的检测状态的流程示意图;

图6为本发明实施例提供的根据所述电机的角速度确定所述云台部件的检测状态的流程示意图;

图7为本发明实施例提供的确定所述角速度的数量的流程示意图;

图8为本发明实施例提供的确定所述基倍频率的流程示意图;

图9为本发明实施例提供的根据所述信号总能量和所述一次谐波分量能量,确定所述云台部件的检测状态的流程示意图一;

图10为本发明实施例提供的根据所述信号总能量和所述一次谐波分量能量,确定所述云台部件的检测状态的流程示意图二;

图11为本发明实施例提供的根据所述电机的角速度确定所述云台部件的检测状态的流程示意图;

图12为本发明应用实施例提供的电机部件处于未锁定状态时电机的角速度的波形示意图;

图13为本发明应用实施例提供的电机部件处于锁定状态时电机的角速度的波形示意图;

图14为本发明实施例提供的另一种云台的检测方法的流程示意图;

图15为本发明实施例提供的一种增稳云台的结构示意图;

图16为本发明实施例提供的另一种增稳云台的结构示意图;

图17为本发明实施例提供的一种可移动平台的结构示意图;

图18为本发明实施例提供的另一种可移动平台的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。

为了能够理解本实施例中技术方案的具体实现过程,首先,结合附图1对稳定器的工作原理进行说明,具体的,先检测摄像设备的实际姿态,将实际姿态与目标姿态进行比较,获得控制偏差;而后根据控制偏差进行负反馈控制,基于控制偏差确定稳定器中的电机力矩,之后,将电机力矩发送至稳定器中的电机,以减小控制偏差,保证摄像设备的实际姿态和目标姿态偏差尽量小,从而使得摄像设备拍摄的图像尽量稳定,或使得摄像设备的实际姿态尽量趋近目标姿态而以目标姿态进行拍摄。

可以理解的是,在不同的应用场景中,稳定器可以适配不同的载荷,例如:各种相机和镜头的组合等,其在尺寸、质量上的差异,以及不同的安装位置和结构受力状态会导致不同的动力学模型参数和频率响应特性。在负载发生更换之后,若稳定器仍然采用统一的控制参数对稳定器进行控制时,无法很好地适配负载的变化,将会对稳定器的控制性能带来影响。控制参数自整定是指通过系统辨识的方法对稳定器和相机组合这一被控对象的模型参数进行辨识,根据辨识得到的控制参数对稳定器进行控制,从而使得稳定器适配不同载荷时都能达到很好的控制性能。

具体的,在稳定器进行工作时,可以通过人为操作将稳定器在机械轴锁定状态和机械轴解锁状态之间进行调整,具体的,在机械轴处于锁定状态时,即用于控制稳定器的机械轴对应的电机的转子处于锁定状态,从而使得上述机械轴无法进行自由转动;在机械轴处于解锁状态时,即用于控制稳定器的机械轴对应的电机的转子处于解锁状态,从而使得上述机械轴的轴臂可以进行自由转动。

一般情况下,在机械轴的姿态满足应用需求(即机械轴处于预设的目标姿态)时,则可以通过人为操作控制电机的转子处于锁定状态,从而控制稳定器的机械轴处于锁定状态,即机械轴稳定地处于预设的目标姿态而无法发生变动。

例如:在对稳定器进行应用完毕后,可以将稳定器进行折叠收纳,此时通过人为控制稳定器的机械轴锁定在折叠状态,可以避免稳定器由折叠状态变化为展开状态,不利于对稳定器进行收纳操作。

而在对稳定器的应用场景进行切换时,为了避免折叠的繁琐操作,并在下一个场景快速使用,可以通过人为操作控制稳定器的机械轴在当前的姿态下处于锁定状态,以使得机械轴无法进行自由转动,并在满足下一个场景的切换条件时,重新解锁机械轴,使得达到机械轴可以进行自由转动。

需要注意的是,控制稳定器的机械轴处于锁定状态和解锁状态的具体操作和应用场景并不限于上述描述内容,本领域技术人员还可以根据具体的应用需求和应用场景进行灵活调整,在此不再赘述。

其中,在稳定器处于机械轴锁定状态时,稳定器的所在机械轴的轴臂无法进行自由转动,此时,若对稳定器和相机组合这一被控对象的控制参数进行自整定操作时,则会出现以下问题:

(1)机械轴所在的轴臂在激励信号的作用下会来回撞击轴锁,从而会降低了云台的使用寿命,并对用户载荷的安全造成影响。

(2)在机械轴处于锁定状态时,机械轴所在的轴臂不能转动到预设位置,从而容易对相机等负载的转动惯量的辨识出现错误,导致所计算的控制参数与载荷不匹配,进而会影响稳定器的增稳性能。

为了解决上述技术问题,本实施例提供了一种云台的检测方法、装置、可移动平台和存储介质,其中,检测方法可以检测位于云台上云台部件的检测状态,该检测状态可以包括锁定状态或者未锁定状态,具体的,通过所获取到的状态检测信号来确定云台部件的检测状态,其中,云台的检测状态可以包括锁定状态和未锁定状态,从而便于实现基于云台部件的不同检测状态采用不同的控制策略对云台进行控制,具体的,可以在云台部件处于锁定状态时,禁止对云台进行自整定操作,从而避免了因云台部件处于锁定状态而与其他部件发生碰撞,进而会降低稳定器的使用寿命,并容易导致控制参数与载荷不匹配,影响稳定器的增稳性能的问题,进一步保证了云台工作的稳定可靠性,提高了该方法的实用性,有利于市场的推广与应用。

下面结合附图,对本发明中一种云台的检测方法、装置、可移动平台和存储介质的一些实施方式作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图2为本发明实施例提供的一种云台的检测方法的流程示意图;参考附图2所示,本实施例提供了一种云台的检测方法,该云台可以包括云台部件、用于驱动云台部件转动的电机以及用于锁定云台部件的锁定机构。其中,对于云台而言,以云台部件所包括的数量进行划分,云台可以是指以下至少之一:单轴云台(云台部件的数量为1个)、双轴云台(云台部件的数量为2个)、三轴云台(云台部件的数量为3个)以及多轴云台(云台部件的数量为多个)等等;以锁定机构的载体划分,云台可以包括以下至少之一:手持云台、车载云台、机载云台等等。

以云台轴臂作为云台部件为例,在不同的应用场景中,云台部件可以用于表征云台上的不同结构,例如:对于三轴云台而言,云台部件可以包括以下至少之一:位于两个电机之间的第一支架、与第一支架活动连接的第二支架、与第二支架活动连接的第三支架(用于支撑负载)等等。具体的,云台上包括的云台部件可以为上述第一支架、第二支架和第三支架中的任意一个或多个,本实施例中的检测方法可以获取任意一个或多个云台部件的检测状态。

另外,该方法的执行主体可以为云台的检测装置,可以理解的是,该云台的检测装置可以实现为软件、或者软件和硬件的组合,具体应用时,该云台的检测装置可以实现为一增稳云台。具体的,该云台的检测方法可以包括:

步骤s201:获取姿态传感器相对应的状态检测信号,姿态传感器用于感测云台部件的姿态信息。

其中,姿态传感器用于感测云台部件的姿态信息,具体实现时,姿态传感器可以为惯性测量单元imu;状态检测信号是指用于确定云台部件进行状态检测的请求信号,该状态检测信号所对应的波形可以包括以下至少之一:正弦波、余弦波、方波、三角波,由于余弦波、方波、三角波可以通过正弦波进行融合获得,因此,为了提高数据处理的质量和效率,较为优选的,状态检测信号所对应的波形可以为正弦波。

具体的,与姿态传感器相对应的状态检测信号可以是指用于驱动姿态传感器进行检测操作的驱动信号,此时,在获取到状态检测信号之后,姿态传感器可以基于所获取到的状态检测信号检测云台部件的姿态信息。或者,与姿态传感器相对应的状态检测信号可以是指通过姿态传感器所输出的信号,此时,状态检测信号可以包括通过姿态传感器感测到的云台部件的姿态信息。

另外,本实施例对于状态检测信号的具体获取方式不做限定,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置,例如:用户可以直接向云台的检测装置输入用于生成状态检测信号的执行操作,以使得云台的检测装置可以直接获取到通过执行操作所生成的状态检测信号。或者,状态检测信号可以是其他装置发送至云台的检测装置,从而使得云台的检测装置可以稳定器获取到状态检测信号。

在一些实例中,参考附图3所示,获取姿态传感器相对应的状态检测信号可以包括:

步骤s2011:获取用于实现对云台进行自整定操作的自整定请求。

步骤s2012:根据自整定请求确定状态检测信号。

其中,自整定请求用于实现对云台的控制参数(包括以下至少之一:云台上电机的力度信息、对负载位姿的响应速度、云台上滤波器的配置参数)进行自整定操作,即以云台的控制参数进行阶跃扰动实验,根据云台的运行状态计算出整定参数值的操作。

具体的,自整定请求可以是根据用户对增稳云台输入执行操作所生成的,在获取到自整定请求之后,可以对自整定请求进行分析处理,以确定状态检测信号,其中,一种可实现的方式为将自整定请求直接确定为状态检测信号;或者,另一种可实现的方式为根据自整定请求生成一状态检测信号。

在一些实例中,检测状态的检测时长小于自整定操作的整定时长。

其中,本实施例对于检测状态的检测时长和自整定操作的整定时长不做限定,本领域技术人员可以根据具体的应用场景和应用需求进行设置,一般情况下,自整定操作和检测状态的操作可以是同步进行的,而为了能够保证自整定操作进行的稳定可靠性,可以控制检测状态的检测时长小于自整定操作的整定时长,具体的,检测状态的检测时长可以是自整定操作的整定时长的三分之一、四分之一或者五分之一等等,例如:在进行自整定操作的整定时长为2s时,那么,检测状态所需要的检测时长可以小于或者等于0.4s,从而实现了可以在进行自整定操作的前期即可完成对云台的状态进行快速、准确地检测操作,极大地避免了对稳定器和载荷的损害,并且也便于基于所获取到云台部件的检测状态对云台的自整定操作进行控制,这样可以有效地避免在云台部件处于锁定状态时,无法进行正常的自整定操作的情况,同时也避免了云台部件与其他部件发生碰撞,从而保证并提高了云台的使用寿命。

可以理解的是,本实施例中获取姿态传感器相对应的状态检测信号的具体方式并不限于上述所限定的方式,本领域技术人员也可以采用其他的方式来获取姿态传感器相对应的状态检测信号,只要能够保证对状态检测信号进行获取的准确可靠性即可,在此不再赘述。

步骤s202:基于状态检测信号,确定云台部件的检测状态。

在获取到状态检测信号之后,可以对状态检测信号进行分析处理,以确定云台状态的检测状态,其中,检测状态可以包括锁定状态和未锁定状态,具体的,当云台部件的检测状态为锁定状态时,云台部件与其他部件之间的相对位置保持不变;在云台的检测状态为未锁定状态时,云台部件与其他部件之间的相对位置可以进行改变。

其中,本实施例对于确定云台部件的检测状态的具体实现方式不做限定,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置,例如:预先设置有用于标识云台部件的检测状态的状态标识信息,在获取到状态检测信号之后,可以获取用于标识云台部件的检测状态的状态标识信息,通过状态标识信息即可确定云台部件的检测状态。例如:在状态标识信息为“1”时,则确定云台部件的检测状态为锁定状态;在状态标识信息为“0”时,则确定云台部件的检测状态为未锁定状态。当然的,本领域技术人员也可以采用其他的实现方式来获取云台部件的检测状态,只要能够保证对云台部件的检测状态进行准确有效地确定即可,在此不再赘述。

在一些实例中,在基于状态检测信号确定云台的检测状态之后,本实施例中的方法还包括:在确定云台部件处于未锁定状态时,则继续基于自整定请求对云台进行自整定操作;或者,在确定云台部件处于锁定状态时,则停止基于自整定请求对云台进行自整定操作。

在确定云台部件处于未锁定状态时,则说明此时云台上的云台部件与其他部件之间可以进行自由活动,进而则可以基于预先获取到的自整定请求对云台进行参数自整定操作,以使得云台的控制参数与设置于云台上的负载相匹配,有利于提高对云台进行控制的稳定可靠性。在确定云台部件处于锁定状态时,则说明此时云台上的云台部件与其他部件之间的位置相对保持不变,进而无法对云台部件进行准确有效地控制,为了避免云台部件与其他部件发生碰撞,则可以停止基于自整定请求对云台进行自整定操作,从而可以保证并提高云台的使用寿命。

需要注意的是,在另一些实例中,在停止基于自整定请求对云台进行自整定操作之后,本实施例中的方法还可以包括:获取用于对云台的检测状态进行切换的执行操作,根据执行操作将云台由锁定状态切换为未锁定状态,而后再次获取用于实现对云台进行自整定操作的自整定请求,并基于自整定请求对云台进行自整定操作,以使得云台的控制参数与设置于云台上的负载相匹配,有利于提高对云台进行控制的稳定可靠性。

在又一些实例中,在基于状态检测信号确定云台的检测状态之后,本实施例中的方法还可以包括:在确定云台部件处于锁定状态时,输出用于提示云台部件处于锁定状态的信息。

其中,云台上可以配置有用于输出信息的装置,该装置可以包括语音模块、显示模块、信息发送模块等等,具体的,在云台部件处于锁定状态时,则可以基于云台部件处于锁定状态生成相对应的提示信息,该提示信息可以包括以下至少之一:语音信息、文本信息、图像信息、标识信息等等。举例来说,在云台上的云台部件a处于锁定状态时,则可以生成与“云台部件a处于锁定状态”相对应的语音提示信息1,该语音提示信息1可以通过语音模块进行输出;在云台上的云台部件b处于锁定状态时,则可以生成文本提示信息2和/或图像信息3,该文本提示信息2和/或图像信息3可以通过显示模块进行输出;在云台上的云台部件c处于锁定状态时,则可以生成标识提示信息4,该标识提示信息4可以通过显示模块(例如:绿色显示灯闪亮用于标识云台部件未处于锁定状态、红色显示灯闪亮用于标识云台部件处于锁定状态)进行输出。

当然的,本领域技术人员也可以通过其他的方式来输出用于提示云台部件处于锁定状态的信息,只要能够使得在确定云台部件处于锁定状态时,用户通过所输出的提示信息可以快速获知到云台部件处于锁定状态,进而便于基于云台部件所处于的锁定状态对云台进行及时、准确的控制即可,在此不再赘述。

进一步的,在检测到云台处于锁定状态后,若锁定机构为智能(自动或半自动)的锁定机构,也可以是进行自动解锁,而后继续进行自整定操作,且可以在解锁的同时对用户进行提示已解锁;还可以是由用户触发解锁。可以理解,在锁定机构为智能的锁定机构时,锁定用于云台部件与电机之间的锁定或解锁,可以由用户非接触云台而触发,也可以由用户接触云台上的按键、触控屏、拨轮等来实现触发操作。

另外,在对云台上的云台部件进行检测时,本实施中的云台可以为处于折叠状态(即便于收纳的状态)的云台或者处于回中状态(即关节角为诸如0的位置)的云台,也即在这两个状态下,可能会存在云台部件处于锁定状态的情况。具体的,在云台处于折叠状态时,云台的至少两个云台部件所对应的位置之间存在重叠;在云台处于回中状态时,云台的云台部件之间处于正交位置。需要注意的是,云台处于折叠状态或回中状态时,云台部件之间的位置关系不限于上述的说明,例如,在云台处于回中状态时,云台的云台部件之间处于非正交位置;同时,在对云台部件进行检测时,云台的状态并不限于上述所描述的状态,本领域技术人员还可以根据具体的应用需求和应用场景进行灵活调整,例如:云台处于使用中状态,或者,云台处于休眠状态等等,在此不再赘述。

下面结合具体的应用场景对云台的检测方法进行说明:

应用场景1,对于某一云台而言,其可以具有折叠状态和展开状态。在利用上述云台执行拍摄操作完毕后,可以对云台进行收纳操作。此时,为了减少云台所占用的空间大小,可以将云台由展开状态调整为折叠状态,即使得云台上的至少两个云台支架所对应的位置之间存在重叠。为了避免云台由折叠状态变化为展开状态等其他不利于对云台进行收纳操作的情况出现,此时,则可以控制云台上的云台支架处于锁定状态。

当使用人员再次对上述云台进行应用时,由于云台上的云台部件的检测状态可以处于锁定状态或者未锁定状态。因此,为了避免在云台部件处于锁定状态时所造成的降低稳定器的使用寿命、影响稳定器的增稳性能的情况出现,则可以对云台进行状态检测,具体的,则可以通过所获取到的状态检测信号来确定云台支架的检测状态,从而便于实现在云台支架处于不同的检测状态时,可以采用不同的控制策略对云台进行控制。

应用场景2,当云台执行任务完毕后,则可以对云台进行关机或者休眠操作,使得云台处于关机状态或者休眠状态,云台上的电机未对云台部件提供任何驱动力,并且可以控制云台上的云台支架处于锁定状态。

当使用人员再次对上述云台进行应用时,由于云台上的云台部件的检测状态可以处于锁定状态或者未锁定状态。因此,为了避免在云台部件处于锁定状态时所造成的降低稳定器的使用寿命、影响稳定器的增稳性能的情况出现,则可以在云台退出关机状态或者休眠状态之后,先控制云台处于回中状态,而后对云台进行状态检测,具体的,则可以通过所获取到的状态检测信号来确定云台支架的检测状态,从而便于实现在云台支架处于不同的检测状态时,可以采用不同的控制策略对云台进行控制。

应用场景3,以应用场景a为通过云台拍摄静止物体、应用场景b为通过云台拍摄视频影像。当云台当前处于应用场景a中,云台上的云台部件可以处于第一预设姿态,上述的第一预设姿态可以有效地实现对静止物体进行拍摄,为了能够保证拍摄的质量,可以控制云台上的云台部件处于锁定状态,即使得云台上的云台部件锁定在第一预设姿态。

在云台由上述的应用场景a切换到应用场景b时,由于应用场景的改变可能会影响云台的控制参数与设置于云台上的负载之间的匹配程度,并且,为了能够保证视频影像的拍摄效果和质量,需要将云台上的云台部件处于第二预设姿态。

为了能够满足应用场景b所对应的使用需求或者拍摄需求,可以对云台进行自整定操作,在进行自整定操作之前,需要基于云台部件的检测状态来判断是否云台能否进行正常的自整定操作,进而需要对云台部件进行状态检测。具体的,通过所获取到的状态检测信号来确定云台部件的检测状态,从而便于实现在云台部件处于不同的检测状态时,可以采用不同的控制策略对云台的自整定操作进行控制,进一步保证了对云台进行自整定操作的安全可靠性。

本实施例提供的云台的检测方法,通过所获取到的状态检测信号来确定云台部件的检测状态,其中,云台的检测状态可以包括锁定状态和未锁定状态,从而便于实现基于云台部件的不同检测状态采用不同的控制策略对云台进行控制,具体的,可以在云台部件处于锁定状态时,禁止对云台进行自整定操作,从而避免了因云台部件处于锁定状态而与其他部件发生碰撞,进而会降低稳定器的使用寿命,并容易导致控制参数与载荷不匹配,影响稳定器的增稳性能的问题,进一步保证了云台工作的稳定可靠性,提高了该方法的实用性,有利于市场的推广与应用。

图4为本发明实施例提供的又一种云台的检测方法的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图4所示,在确定云台部件处于锁定状态之后,本实施例中的方法还可以包括:

步骤s401:获取与云台部件相对应的控制参数。

步骤s402:基于控制参数对云台部件进行控制,以使云台部件在预设范围内进行转动,其中,预设范围用于避免云台部件在锁定状态下与锁定机构发生碰撞。

其中,在确定云台部件处于锁定状态之后,为了避免云台部件与其他部件之间发生碰撞,则可以获取与云台部件相对应的控制参数,该控制参数可以包括与云台部件相对应的转动关节角度范围、角速度等等。具体的,控制参数可以存储在预设区域中,在确定云台部件处于锁定状态之后,通过访问预设区域即可获取到与云台部件相对应的控制参数。

在获取到与云台部件相对应的控制参数之后,则可以基于控制参数对云台部件进行控制,例如:可以基于转动关节角度范围、角速度来控制云台部件,使得云台部件可以在预设范围内进行转动,其中,预设范围与控制参数有关,例如:在控制参数包括转动关节角度范围时,预设范围即为转动关节角度范围;在控制参数包括角速度时,预设范围可以是角速度由当前值调整为0时所对应的范围。

本实施例中,在确定云台部件处于锁定状态之后,通过获取与云台部件相对应的控制参数,而后基于控制参数对云台部件进行控制,可以有效地控制云台部件在预设范围内进行转动,从而避免了云台部件在锁定状态下与锁定机构发生碰撞,进而保证了云台的使用寿命,提高了云台使用的安全可靠性。

图5为本发明实施例提供的基于状态检测信号,确定云台部件的检测状态的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图5所示,本实施例对于确定云台部件的检测状态的具体实现方式不做限定,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置,较为优选的,可以通过判断在激励信号的激励作用下,通过测量电机的角速度的变化情况来判断云台部件是否处于锁定状态。具体的,本实施例中的基于状态检测信号,确定云台部件的检测状态可以包括:

步骤s501:基于状态检测信号,获得电机的角速度。

步骤s502:根据电机的角速度确定云台部件的检测状态。

其中,云台上设置有用于检测电机的角速度的姿态传感器,该姿态传感器可以包括角速度传感器、陀螺仪或者惯性测量单元imu等等,本发明实施例以姿态传感器为imu为例进行说明。在获取姿态传感器相对应的状态检测信号之后,可以基于状态检测信号读取增稳云台所获得的电机的角速度,以便基于电机的角速度来确定云台部件的检测状态。需要注意的是,所获得的电机的角速度的个数可以为一个或多个,为了能够提高对云台进行检测的准确性,角速度的数量可以为多个,例如:可以获取到位于一个信号采集周期内的多个角速度。

另外,参考附图6所示,本实施例中的根据电机的角速度确定云台部件的检测状态可以包括:

步骤s601:根据电机的角速度确定状态检测信号对应的信号总能量和一次谐波分量能量,信号总能量包括一次谐波分量能量。

步骤s602:根据信号总能量和一次谐波分量能量,确定云台部件的检测状态。

其中,对于由控制器和电机所形成的线性系统而言,在理想情况下,控制器输入至电机的输入信号与电机的测量信号应为相同频率的信号。然而,在进行测量信号的过程中,往往伴有测量误差、噪声、其他额外干扰等信号,从而使得电机的测量信号中会存在其他频段的信号。

通过对测量信号和输入信号进行比较可知:即使考虑到测量噪声、其他额外干扰等信号的影响,所获取到的测量信号中包括的激励频率应占绝大部分,举例来说:输入信号为10hz的信号能量为100%的传输信号,那么,在正常情况下,获得的输出信号可以为10hz的信号能量为90%的传输信号。

在云台的应用场景中可以发现:在云台部件处于未锁定状态时,由于云台部件的运动范围不会受到任何限制,此时,若针对电机的输入信号为正弦波信号,那么,针对电机所获得的测量信号也会是正弦波信号,即测量信号中的激励频率对应成分较高。在云台部件处于锁定状态时,云台部件的运动范围受到锁定机构的限制,在针对电机的输入信号为正弦波信号时,那么通过电机所获得的测量信号不再是正弦波信号,此时,在测量信号中的激励频率的对应成分下降。

因此,在获取到电机的角速度之后,则可以信号传输所具有的上述特征来判断云台部件的检测状态。具体的,可以对电机的角速度进行分析处理,以确定与状态检测信号相对应的信号总能量和一次谐波分量能量,可以理解的是,信号总能量中可以包括一次谐波分量能量,而一次谐波分量能量可以是指预设关注频率的信号所对应的信号能量。举例来说:信号总能量中可以包括10hz的谐波分量能量、20hz的谐波分量能量、30hz的谐波分量能量等等,在预设关注频率为20hz时,那么,20hz的谐波分量能量即为一次谐波分量能量;在预设关注频率为30hz时,那么,30hz的谐波分量能量即为一次谐波分量能量。

在一些实例中,信号总能量与角速度的数量呈负相关、与角速度的大小呈正相关。具体实现时,可以根据帕塞瓦尔定理(信号在时域的总能量等于信号在频域的总能量)中的离散时间傅里叶级数公式来确定用于计算信号总能量和一次谐波分量能量的公式。具体的,在获取到电机的角速度之后,则可以利用以下公式来获取到信号总能量:

其中,jtotal为信号总能量,x[n]为电机的角速度,n为电机的角速度的数量。

为了能够通过上述公式来获得信号总能量,需要获取电机的角速度的数量n,参考附图7所示,本实施例中的方法还可以包括确定角速度的数量的具体实现过程,具体的,本实施例中的方法还可以包括:

步骤s701:获取与角速度相对应的设定频率和采样频率。

步骤s702:根据设定频率和采样频率,确定角速度的数量。

为了能够实现对电机的角速度的采集,可以获取预先设置的与角速度相对应的设定频率和采样频率,其中,设定频率是指电机输出信号的频率,采样频率是指对电机输出信号进行采集时所对应的工作频率。在获取到设定频率和采用频率之后,可以对设定频率和采样频率进行分析处理,以确定角速度的数量,具体的,根据设定频率和采样频率,确定角速度的数量可以包括:将采样频率与设定频率的比值,确定为角速度的数量。

举例来说,在与电机相对应的设定频率为f为2hz,即电机可以在每2s的时间范围内输出1个激励信号;在与电机相对应的采样频率fs为10hz时,那么,角速度的数量即为n=fs/f=10/2=5,即需要采集电机的5个角速度信号。

本实施例中,通过获取与角速度相对应的设定频率和采样频率,而后根据设定频率和采样频率来确定角速度的数量,有效地保证了对角速度的数量进行确定的准确可靠性,进一步提高了基于角速度的数量和角速度来确定信号总能量的精确程度。

在另一些实例中,一次谐波分量能量与角速度的数量呈负相关、与角速度的大小呈正相关、与角速度对应的基倍频率呈负相关。具体实现时,在获取到电机的角速度之后,则可以利用以下公式来获取到一次谐波分量能量:

其中,j1st为一次谐波分量能量,x[n]为电机的角速度,n为电机的角速度的数量,w0为与角速度相对应的基倍频率。

为了能够通过上述公式来获得一次谐波分量能量,需要获取与角速度相对应的基倍频率w0,参考附图8所示,本实施例中的方法还可以包括:

步骤s801:获取与角速度相对应的设定频率和采样频率。

步骤s802:根据设定频率和采样频率,确定基倍频率。

在获取到角速度之后,可以利用角速度与设定频率、采样频率之间的映射关系来确定与角速度相对应的设定频率和采用频率。在获取到与角速度相对应的设定频率和采样频率之后,可以对设定频率和采样频率进行分析处理,以确定基倍频率。具体的,可以利用以下公式来确定基倍频率:

其中,w0为与角速度相对应的基倍频率,f为与电机相对应的设定频率,fs为与电机相对应的采样频率。

本实施例中,通过获取与角速度相对应的设定频率和采样频率,而后根据设定频率和采样频率来确定基倍频率,有效地保证了对基倍频率进行确定的准确可靠性,进一步提高了基于基倍频率和角速度来确定一次谐波分量能量。

承接上述陈述内容,在获取到信号总能量和一次谐波分量能量之后,则可以对信号总能量和一次谐波分量能量进行分析处理,以确定云台部件的检测状态。其中,参考附图9所示,一种可实现根据信号总能量和一次谐波分量能量,确定云台部件的检测状态的方式可以包括:

步骤s901:获取一次谐波分量能量相对于信号总能量的第一比例信息。

步骤s902:根据第一比例信息,确定云台部件的检测状态。

在获取到一次谐波分量能量和信号总能量之后,则可以确定一次谐波分量能量相对于信号总能量的第一比例信息,而后可以对第一比例信息进行分析处理,以确定云台部件的检测状态。在一些实例中,根据第一比例信息,确定云台部件的检测状态可以包括:在第一比例信息大于或等于第一预设阈值时,则确定云台部件的检测状态为未锁定状态;或者,在第一比例信息小于第一预设阈值时,则确定云台部件的检测状态为锁定状态。

具体的,预先设置有与云台部件的检测状态相对应的第一预设阈值,该第一预设阈值可以是云台部件为锁定状态时所对应的最小比例限值,在获取到第一比例信息之后,则可以将第一比例信息与第一预设阈值进行分析比较,在第一比例信息大于或等于第一预设阈值时,则说明此时的信号总能量中,一次谐波分量能量的占比较大,进而确定云台部件的检测状态为未锁定状态。在第一比例信息小于第一预设阈值时,则说明在此时的信号总能量中,一次谐波分量能量的占比较小,进而确定云台部件的检测状态为锁定状态。

本实施例中,在获取到电机的角速度之后,通过电机的角速度来确定一次谐波分量能量和信号总能量,而后将一次谐波分量能量与信号总能量之间的比值来确定云台部件的检测状态,有效地实现了基于电机的角速度来确定云台部件的检测状态,进一步保证了对云台部件的检测状态进行确定的准确可靠性,有效地提高了该方法使用的稳定可靠性。

在上述实施例的基础上,本实施例中提供了另一种确定云台部件的检测状态的实现方式,本实施例中的方法还可以包括:

步骤1001:确定与电机的角速度相对应的直流分量能量,信号总能量包括直流分量能量。

其中,由于信号总能量中包括直流分量能量,而直流分量能量与电机的角速度有关,因此,在获取到电机的角速度之后,可以确定与电机的角速度相对应的直流分量能量。在一些实例中,直流分量能量可以与角速度的数量呈负相关、与角速度的大小呈正相关。具体实现时,可以通过以下公式来确定与电机的角速度相对应的直流分量能量:

其中,jdc为与电机的角速度相对应的直流分量能量,x[n]为电机的角速度,n为电机的角速度的数量。

在获取到与电机的角速度相对应的直流分量能量之后,参考附图10所示,本实施例提供了另一种根据信号总能量和一次谐波分量能量,确定云台部件的检测状态的实现方式,具体可以包括:

步骤s1002:将信号总能量与直流分量能量之间的差值确定为非直流总能量。

步骤s1003:根据一次谐波分量能量和非直流总能量,确定云台部件的检测状态。

在获取到信号总能量和直流分量能量之后,则可以根据信号总能量和直流分量能量来确定非直流总能量,具体的,非直流总能量可以为信号总能量与直流分量能量之间的差值。在获取到一次谐波分量能量和非直流总能量之后,则可以根据一次谐波分量能量和非直流总能量来确定云台部件的检测状态。在一些实例中,根据一次谐波分量能量和非直流总能量,确定云台部件的检测状态可以包括:

步骤s10031:获取一次谐波分量能量相对于非直流总能量的第二比例信息。

步骤s10032:根据第二比例信息,确定云台部件的检测状态。

在获取到非直流总能量和一次谐波分量能量之后,可以获取一次谐波分量能量相对于非直流总能量的第二比例信息,而后可以对第二比例信息进行分析处理,以确定云台部件的检测状态。在一些实例中,根据第二比例信息,确定云台部件的检测状态可以包括:在第二比例信息大于或等于第二预设阈值时,则确定云台部件的检测状态为未锁定状态;或者,在第二比例信息小于第二预设阈值时,则确定云台部件的检测状态为锁定状态。

具体的,预先设置有与云台部件的检测状态相对应的第二预设阈值,该第二预设阈值可以是云台部件为锁定状态时所对应的最小比例限值,在获取到第二比例信息之后,则可以将第二比例信息与第二预设阈值进行分析比较,在第二比例信息大于或等于第二预设阈值时,则说明在此时的非直流总能量中,一次谐波分量能量的占比较大,进而确定云台部件的检测状态为未锁定状态。在第二比例信息小于第二预设阈值时,则说明在此时的非直流总能量中,一次谐波分量能量的占比较小,进而确定云台部件的检测状态为锁定状态。

需要注意的是,与上述实现方式相比,与第一比例信息相对应的信号总能量中包括有直流分量能量,而由于直流分量能量是容易随着应用场景或者应用条件的变化而发生变化的,因此,在利用第一比例信息进行分析判断时,所对应的第一预设阈值可以是随着应用场景或者应用条件的变化而发生变化的。而本实施例中,与第二比例信息相对应的信号总能量中不包括直流分量能量,从而避免了因应用场景或者应用条件的变化而影响第二比例信息的大小,因此,与用于对第二比例信息进行分析处理的第二预设阈值可以是预设配置的固定值。

本实施例中,在获取到电机的角速度之后,通过电机的角速度来确定一次谐波分量能量、信号总能量以及与电机的角速度相对应的直流分量能量,而后将一次谐波分量能量与非直流总能量之间的比值来确定云台部件的检测状态,有效地实现了基于电机的角速度来确定云台部件的检测状态,进一步保证了对云台部件的检测状态进行确定的准确可靠性,有效地提高了该方法使用的稳定可靠性。

图11为本发明实施例提供的根据电机的角速度确定云台部件的检测状态的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图11所示,本实施例提供了另一种实现确定云台部件的检测状态的方式,具体的,本实施例中的根据电机的角速度确定云台部件的检测状态可以包括:

步骤s1101:根据状态检测信号所对应的波形对电机的角速度进行拟合处理,获得与电机的角速度相对应的拟合波形。

步骤s1102:根据拟合波形和电机的角速度,确定云台部件的检测状态。

其中,在获取到与电机的角速度之后,则可以根据状态检测信号所对应的波形对电机的角速度进行拟合处理,从而可以获得与电机的角速度相对应的拟合波形,一般情况下,与电机的角速度相对应的拟合波形与状态检测信号所对应的波形相一致或者近似。举例来说:在状态检测信号所对应的波形为正弦波时,在基于上述正弦波对电机的角速度进行拟合处理时,则可以获得与电机的角速度相对应的正弦波的拟合波形。在状态检测信号所对应的波形为余弦波时,在基于上述余弦波对电机的角速度进行拟合处理时,则可以获得与电机的角速度相对应的余弦波的拟合波形。

在获取到拟合波形之后,则可以对拟合波形和电机的角速度进行分析处理,以确定云台部件的检测状态。具体的,根据拟合波形和电机角速度,确定云台部件的检测状态可以包括:

步骤s11021:在拟合波形中,获取与角速度相对应的拟合角速度。

步骤s11022:确定角速度与拟合角速度之间的角速度误差。

步骤s11023:根据角速度误差,确定云台部件的检测状态。

其中,对于电机的角速度而言,拟合波形中包括与电机的角速度相对应的拟合角速度,即一个电机的角速度可以对应有一个拟合角速度,而拟合角速度可以与电机的角速度相同或者不同。为了能够准确地对云台部件的状态进行检测,则可以获取角速度与拟合角速度之间的角速度误差,可以理解的是,在电机的角速度的数量为多个时,角速度误差的数量也可以为多个;在电机的角速度的数量为一个时,角速度误差的数量可以为一个。

在获取到角速度误差之后,则可以对角速度误差进行分析处理,以确定云台部件的检测状态。具体的,根据角速度误差,确定云台部件的检测状态可以包括:在预设数量的角速度误差小于预设误差阈值时,则确定云台部件处于未锁定状态;或者,在预设数量的角速度误差大于或等于预设误差阈值时,则确定云台处于锁定状态。

需要注意的是,电机的角速度的数量可以为一个或多个,在电机的角速度为一个时,角速度误差的数量也可以为一个;在电机的角速度为多个时,角速度误差的数量也可以为多个。在角速度误差为多个时,可以对多个角速度误差进行分析处理,以确定云台处于锁定状态。

具体的,预设数量可以是预先设置的用于确定云台部件的检测状态的最少数量限值,本实施例对于预设数量的具体数值范围不做限定,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置,例如:预设数量可以为3个、4个、5个或者8个等等。在获取到多个角速度误差之后,可以将所有的角速度误差与预设误差阈值进行分析比较,在存在满足预设数量的角速度误差小于预设误差阈值时,则说明此时通过对电机的输出信号进行拟合所获得的波形与状态检测信号所对应的波形相似度较高,进而可以确定云台部件处于未锁定状态;在存在满足预设数量的角速度误差大于或等于预设误差阈值时,则说明此时通过对电机的输出信号进行拟合所获得的波形与状态检测信号所对应的波形相似度较低,进而确定云台处于未锁定状态。

需要注意的是,根据角速度误差确定云台部件的检测状态的实现方式并不限于上述的实现方式,本领域技术人员还可以根据具体的应用需求和设计需求进行调整,例如:在角速度误差的数量为多个时,则可以获取多个角速度误差所对应的平均角速度误差,而后基于平均角速度误差与预设误差阈值进行分析比较,在平均角速度误差大于或等于预设误差阈值时,则可以确定云台的检测状态为未锁定状态;在平均角速度误差小于预设误差阈值时,则可以确定云台的检测状态为锁定状态,同样实现了对云台部件的检测状态进行确定的准确可靠性,进一步提高了该方法使用的灵活可靠性。

具体应用时,本应用实施例提供了一种云台的检测方法,该云台包括云台轴臂、设置于云台轴臂上的稳定器、用于驱动云台轴臂进行转动的电机,其中,云台轴臂的数量可以为一个或多个,相对应的,稳定器和电机的数量也可以为一个或多个。为了便于理解本实施例中方法的实现过程,首先对该方法的实现原理进行说明:

对于稳定器所在的任意一个云台轴臂而言,在对云台进行参数自整定操作时,可以根据自整定请求生成激励信号,而后使得电机根据激励信号输出力矩,其中,激励信号可以为某一预设频率的正弦波,那么,通过惯性测量单元所测量的电机的输出信号也应该是对应预设频率的正弦波,即使考虑到测量噪声、误差等的影响,在所测量的输出信号中,激励频率应占全部信号的绝大部分。

而由于云台轴臂可以具有不同的状态,在云台轴臂处于锁定状态时,云台轴臂和稳定器的运动范围受到锁定机构的限制,此时,imu所测量的信号不再是正弦波,在测量信号中,激励频率对应的成分比重下降。在云台轴臂处于未锁定状态时,云台轴臂和稳定器的运动范围不会受到锁定机构的限制,此时,imu所测量的信号是正弦波,在测量信号中,激励频率对应的成分比重占绝大部分。基于上述信号特征与云台轴臂的状态之间的关系,可以根据激励频率对应成分的比重来判断云台轴臂是否处于锁定状态。具体的,该方法可以包括:

步骤1:获取用于实现对云台进行自整定操作的自整定请求;

步骤2:根据自整定请求生成状态检测信号;

步骤3:根据状态检测信号、通过设置于云台上的imu获取电机的角速度;

步骤4:获取与角速度相对应的设定频率和采样频率,根据设定频率和采样频率确定基倍频率和角速度的数量。

具体的,可以利用以下公式来确定基倍频率:

其中,w0为与角速度相对应的基倍频率,f为与电机相对应的设定频率,fs为与电机相对应的采样频率。

而角速度的数量可以为n=fs/f,其中,n为角速度的数量,f为与电机相对应的设定频率,fs为与电机相对应的采样频率。

步骤5:根据角速度和角速度的数量获取信号总能量和直流分量能量,具体的,可以通过以下公式获得信号总能量:

其中,jtotal为信号总能量,x[n]为电机的角速度,n为电机的角速度的数量。

通过以下公式获得直流分量能量:

其中,jdc为与电机的角速度相对应的直流分量能量,x[n]为电机的角速度,n为电机的角速度的数量。

步骤6:根据角速度、角速度的数量以及基倍频率获取一次谐波分量能量,具体的,可以通过以下公式获得:

其中,j1st为一次谐波分量能量,x[n]为电机的角速度,n为电机的角速度的数量,w0为与角速度相对应的基倍频率。

步骤7:根据一次谐波分量能量、信号总能量和直流分量能量确定一次谐波分量能量占非直流总能量的比重:即

步骤8:根据一次谐波分量能量占非直流总能量的比重判断云台轴臂是否处于锁定状态。

具体的,在一次谐波分量能量占非直流总能量的比重大于预设阈值时,如图12所示,假设一次谐波分量能量站非直流总能量的78%,而预设阈值为60%,那么,则确定云台轴臂处于锁定状态;在一次谐波分量能量占非直流总能量的比重小于或等于预设阈值时,如图13所示,假设一次谐波分量能量站非直流总能量的47%,而预设阈值为60%,那么,则确定云台轴臂处于未锁定状态。

步骤9:根据云台轴臂的检测状态判断是否对云台进行自整定操作。

具体的,在云台轴臂处于锁定状态时,则停止对云台进行自整定操作;在云台轴臂处于未锁定状态时,则基于自整定请求对云台进行自整定操作。

本应用实施例提供的云台的检测方法,可以有效地实现在对云台进行控制参数自整定操作的过程中,通过imu所测量得到的电机的角速度的变化情况来判断云台轴臂在激励信号的激励下是否处于锁定状态,以避免对稳定器和载荷的损害,在确定云台轴臂的状态之后,可以基于不同的检测状态对自整定操作进行控制,从而避免了因云台轴臂处于锁定状态而与其他部件发生碰撞,进而会降低稳定器的使用寿命,并对用户载荷的安全造成影响、导致控制参数与载荷不匹配,影响稳定器的增稳性能的问题,进一步保证了云台工作的稳定可靠性,提高了该方法的实用性,有利于市场的推广与应用。

图14为本发明实施例提供的另一种云台的检测方法的流程示意图;参考附图14所示,本实施例提供了另一种云台的检测方法,该云台可以包括云台部件、用于驱动云台部件转动的电机以及用于锁定云台部件的锁定机构。其中,在不同的应用场景中,云台部件可以用于表征云台上的不同结构,例如:对于三轴云台而言,云台部件可以包括以下至少之一:位于两个电机之间的第一支架、与第一支架活动连接的第二支架、与第二支架活动连接的第三支架(用于支撑负载)、基座或者手柄等等。具体的,云台上包括的云台部件的个数可以为一个或多个,本实施例中的检测方法可以获取任意一个或多个云台部件的检测状态。

另外,该方法的执行主体可以为云台的检测装置,可以理解的是,该云台的检测装置可以实现为软件、或者软件和硬件的组合,具体应用时,云台的检测装置可以实现为一增稳云台。具体的,该云台的检测方法可以包括:

步骤s1401:获取用于实现对云台进行自整定操作的自整定请求。

步骤s1402:基于云台部件的状态,确定是否对云台进行自整定操作。

步骤s1403:在云台部件处于锁定状态时,停止对云台进行自整定操作。

其中,自整定请求用于实现对云台的控制参数(包括以下至少之一:云台上电机的力度信息、对负载位姿的响应速度、云台上滤波器的配置参数)进行自整定操作,即以云台的控制参数进行阶跃扰动实验,根据云台的运行状态计算出整定参数值的操作。

另外,自整定请求可以是根据用户对增稳云台输入执行操作所生成的,在获取到自整定请求之后,可以基于自整定请求对云台进行自整定操作,在对云台进行自整定操作的过程中或者在对云台进行自整定操作之前,可以基于云台部件的状态确定是否对云台进行自整定操作。其中,云台部件的状态可以包括锁定状态和未锁定状态,具体的,在云台部件处于锁定状态时,可以停止对云台进行自整定操作,在云台部件处于未锁定状态时,则可以继续对云台进行自整定操作。此外,本实施例中检测云台部件的状态的具体实现方式与上述实施例中的获取云台部件的检测状态的具体实现方式相类似,具体可参考上述陈述内容,在此不再赘述。

在获取到云台部件处于锁定状态时,为了避免在云台部件处于锁定状态时,云台无法进行正常的自整定操作、以及云台部件与其他部件发生碰撞的情况出现,则可以停止对云台进行自整定操作。在一些实例中,在停止对云台进行自整定操作之后,为了让用户及时了解到云台的自整定操作的状态,可以显示用于标识停止对云台进行自整定操作的标识信息。

本实施例提供的云台的检测方法,通过获取用于实现对云台进行自整定操作的自整定请求,基于所述云台部件的状态来确定是否对所述云台进行所述自整定操作;具体的,在所述云台部件处于锁定状态时,停止对所述云台进行所述自整定操作,可以有效地避免在云台部件处于锁定状态时,无法进行正常的自整定操作的情况,同时也避免了云台部件与其他部件发生碰撞,从而可以保证并提高了云台的使用寿命,进一步提高了该方法使用的稳定可靠性,有利于市场的推广与应用。

图15为本发明实施例提供的一种增稳云台的流程示意图;参考附图15所示,本实施例提供了一种增稳云台,其中,增稳云台包括云台部件、用于驱动云台部件转动的电机以及用于锁定云台部件的锁定机构,本实施例中的增稳云台可以执行上述图2所示的云台的检测方法,具体的,该增稳云台包括:

云台部件12,用于机械耦合连接拍摄装置13;

电机14,用于驱动云台部件12转动,以调整拍摄装置13的姿态,从而对拍摄装置13进行增稳;

控制器11,与电机14电连接,用于控制电机14;

姿态传感器15,与控制器通信连接,用于感测云台部件12的姿态信息,

其中,控制器获取与姿态传感器15相对应的状态检测信号,并根据状态检测信号确定云台部件12的检测状态,检测状态包括锁定状态和未锁定状态。

在一些实例中,在获取姿态传感器15相对应的状态检测信号时,控制器11用于:获取用于实现对云台进行自整定操作的自整定请求;根据自整定请求确定状态检测信号。

在一些实例中,状态检测信号所对应的波形包括以下至少之一:正弦波、余弦波、方波、三角波。

在一些实例中,在基于状态检测信号确定云台的检测状态之后,控制器11还用于:在确定云台部件12处于未锁定状态时,则继续基于自整定请求对云台进行自整定操作;或者,在确定云台部件12处于锁定状态时,则停止基于自整定请求对云台进行自整定操作。

在一些实例中,在确定云台部件12处于锁定状态之后,控制器11还用于:获取与云台部件12相对应的控制参数;基于控制参数对云台部件12进行控制,以使云台部件12在预设范围内进行转动,其中,预设范围用于避免云台部件12在锁定状态下与锁定机构发生碰撞。

在一些实例中,在基于状态检测信号确定云台的检测状态之后,控制器11还用于:在确定云台部件12处于锁定状态时,输出用于提示云台部件12处于锁定状态的信息。

在一些实例中,检测状态的检测时长小于自整定操作的整定时长。

在一些实例中,在基于状态检测信号,确定云台部件12的检测状态时,控制器11用于:基于状态检测信号,获得电机14的角速度;根据电机14的角速度确定云台部件12的检测状态。

在一些实例中,在根据电机14的角速度确定云台部件12的检测状态时,控制器11用于:根据电机14的角速度确定状态检测信号对应的信号总能量和一次谐波分量能量,信号总能量包括一次谐波分量能量;根据信号总能量和一次谐波分量能量,确定云台部件12的检测状态。

在一些实例中,信号总能量与角速度的数量呈负相关、与角速度的大小呈正相关。

在一些实例中,一次谐波分量能量与角速度的数量呈负相关、与角速度的大小呈正相关、与角速度对应的基倍频率呈负相关。

在一些实例中,控制器11还用于:获取与角速度相对应的设定频率和采样频率;根据设定频率和采样频率,确定基倍频率。

在一些实例中,角速度的数量为多个。

在一些实例中,控制器11还用于:获取与角速度相对应的设定频率和采样频率;根据设定频率和采样频率,确定角速度的数量。

在一些实例中,在根据设定频率和采样频率,确定角速度的数量时,控制器11还用于:将采样频率与设定频率的比值,确定为角速度的数量。

在一些实例中,在根据信号总能量和一次谐波分量能量,确定云台部件12的检测状态时,控制器11还用于:获取一次谐波分量能量相对于信号总能量的第一比例信息;根据第一比例信息,确定云台部件12的检测状态。

在一些实例中,在根据第一比例信息,确定云台部件12的检测状态时,控制器11还用于:在第一比例信息大于或等于第一预设阈值时,则确定云台部件12的检测状态为未锁定状态;或者,在第一比例信息小于第一预设阈值时,则确定云台部件12的检测状态为锁定状态。

在一些实例中,控制器11还用于:确定与电机14的角速度相对应的直流分量能量,信号总能量包括直流分量能量;根据信号总能量和一次谐波分量能量,确定云台部件12的检测状态,包括:将信号总能量与直流分量能量之间的差值确定为非直流总能量;根据一次谐波分量能量和非直流总能量,确定云台部件12的检测状态。

在一些实例中,直流分量能量与角速度的数量呈负相关、与角速度的大小呈正相关。

在一些实例中,在根据一次谐波分量能量和非直流总能量,确定云台部件12的检测状态时,控制器11还用于:获取一次谐波分量能量相对于非直流总能量的第二比例信息;根据第二比例信息,确定云台部件12的检测状态。

在一些实例中,在根据第二比例信息,确定云台部件12的检测状态时,控制器11还用于:在第二比例信息大于或等于第二预设阈值时,则确定云台部件12的检测状态为未锁定状态;或者,在第二比例信息小于第二预设阈值时,则确定云台部件12的检测状态为锁定状态。

在一些实例中,在根据电机14的角速度确定云台部件12的检测状态时,控制器11还用于:根据状态检测信号所对应的波形对电机14的角速度进行拟合处理,获得与电机14的角速度相对应的拟合波形;根据拟合波形和电机14的角速度,确定云台部件12的检测状态。

在一些实例中,在根据拟合波形和电机14角速度,确定云台部件12的检测状态时,控制器11还用于:在拟合波形中,获取与角速度相对应的拟合角速度;确定角速度与拟合角速度之间的角速度误差;根据角速度误差,确定云台部件12的检测状态。

在一些实例中,在根据角速度误差,确定云台部件12的检测状态时,控制器11还用于:在预设数量的角速度误差小于预设误差阈值时,则确定云台部件12处于未锁定状态;或者,在预设数量的角速度误差大于或等于预设误差阈值时,则确定云台处于锁定状态。

在一些实例中,云台为处于折叠状态的云台或者处于回中状态的云台。

在一些实例中,在云台处于折叠状态时,云台的至少两个云台部件12所对应的位置之间存在重叠;在云台处于回中状态时,云台的云台部件12之间处于正交位置。

图15所示装置可以执行图1-图13所示实施例的方法,本实施例未详细描述的部分,可参考对图1-图13所示实施例的相关说明。该技术方案的执行过程和技术效果参见图1-图13所示实施例中的描述,在此不再赘述。

图16为本发明实施例提供的另一种增稳云台的流程示意图;参考附图16所示,本实施例提供了另一种增稳云台,其中,云台包括云台部件、用于驱动云台部件转动的电机以及用于锁定云台部件的锁定机构,本实施例中的增稳云台可以执行上述图14所示的云台的检测方法,具体的,该增稳云台包括:

云台部件22,用于机械耦合连接拍摄装置23;

电机24,用于驱动云台部件22转动,以调整拍摄装置23的姿态,从而对拍摄装置23进行增稳;

控制器21,与电机24电连接,用于控制电机24;

姿态传感器25,与控制器21通信连接,用于感测云台部件22的姿态信息,

其中,控制器21获取用于实现对云台进行自整定操作的自整定请求;基于云台部件22的状态,确定是否对云台进行自整定操作;在云台部件22处于锁定状态时,停止对云台进行自整定操作。

图15所示装置可以执行图14所示实施例的方法,本实施例未详细描述的部分,可参考对图14所示实施例的相关说明。该技术方案的执行过程和技术效果参见图14所示实施例中的描述,在此不再赘述。

图17为本发明实施例提供的一种可移动平台的结构示意图;参考附图17所示,本实施例提供了一种可移动平台,其中,可移动平台可以包括但不限于无人机、无人船、无人车、可移动机器人等等。具体的,该可移动平台可以包括:

上述图15所示的增稳云台32;

支撑件31,与增稳云台32机械耦合连接,用于支撑增稳云台32。

在一些实例中,支撑件31可以为以下任意之一:无人飞行器的本体、手持云台的手持部件、遥控地面机器人的机体、车辆的车体等等。

图17所示实施例提供的可移动平台的具体实现原理和实现效果与图15所对应的增稳云台的具体实现原理和实现效果相一致,具体可参考上述陈述内容,在这里不再赘述。

图18为本发明实施例提供的另一种可移动平台的结构示意图;参考附图18所示,本实施例提供了另一种可移动平台,其中,可移动平台可以包括但不限于无人机、无人船、无人车、可移动机器人等等。具体的,该可移动平台可以包括:

上述图16的增稳云台42;

支撑件41,与增稳云台42机械耦合连接,用于支撑增稳云台42。

在一些实例中,支撑件41可以为以下任意之一:无人飞行器的本体、手持云台的手持部件、遥控地面机器人的机体、车辆的车体等等。

图18所示实施例提供的可移动平台的具体实现原理和实现效果与图16所对应的增稳云台的具体实现原理和实现效果相一致,具体可参考上述陈述内容,在这里不再赘述。

另外,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储介质为计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有程序指令,程序指令用于实现上述图2-图13的云台的检测方法。

另外,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储介质为计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有程序指令,程序指令用于实现上述图14的云台的检测方法。

以上各个实施例中的技术方案、技术特征在与本相冲突的情况下均可以单独,或者进行组合,只要未超出本领域技术人员的认知范围,均属于本申请保护范围内的等同实施例。

在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的相关遥控装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的遥控装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,遥控装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得计算机处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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