增稳装置及增稳装置初始姿态控制系统、方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及增稳装置，尤其设及一种增稳装置及增稳装置初始姿态控制系统、方 法。
【背景技术】
[0002] 增稳装置是用于承载负载使用W保持负载稳定的支撑工作台。所述增稳装置包括 支架组件及驱动装置，所述支架组件支撑所述负载，所述驱动装置用于驱动所述支架组件 的各个支架部件绕旋转轴旋转，从而改变所述负载的位置及方向。常用的增稳装置启动时， 不会先对增稳装置上电时的状态进行判断，再决定启动后支架部件的锁定位置，而是将支 架部件锁定在一个固定位置。启动时将支架部件锁定在一个固定位置可能会对负载造成不 利影响。例如，若所述负载是相机，由于启动时驱动装置带动支架部件运动并将支架部件与 相机锁定在一个固定位置，因此，当所述增稳装置处于倒立模式时，相机所拍摄图像的方向 是反向的。
【发明内容】
[0003] 鉴于W上内容，有必要提供一种增稳装置及增稳装置初始姿态控制系统、方法，可 W在所述增稳装置启动后将俯仰轴锁定在不同位置，方便负载的使用。
[0004] 一种增稳装置初始姿态控制系统，运行于增稳装置中，所述增稳装置包括至少一 个支架部件及用于驱动所述支架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于 支撑负载，该系统包括：检测模块，用于在所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的 位置；及控制模块，用于根据所述支架部件所处的位置发送控制信号给所述驱动装置，使所 述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将所述负载转动至所述锁定位置对应 的方位。
[0005] -种增稳装置初始姿态控制方法，所述增稳装置包括至少一个支架部件及用于驱 动所述支架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于支撑负载，该方法包 括：在所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的位置；及根据所述支架部件所处的 位置发送控制信号给所述驱动装置，使所述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置， 从而将所述负载转动至所述锁定位置对应的方位。
[0006] 进一步地，在发送控制信号给所述驱动装置之前，根据所述增稳装置启动时所述 支架部件所处的位置确定所述增稳装置启动后所述支架部件的锁定位置。
[0007] 进一步地，检测所述增稳装置的工作模式及与所述支架部件相连接的惯性测量单 元的位置，根据所述增稳装置的工作模式及所述惯性测量单元的位置确定所述支架部件所 处的位置。
[0008] 进一步地，所述惯性测量单元的位置是所述惯性测量单元相对于根据所述支架部 件对应的旋转轴确定的基准面的位置。
[0009] 进一步地，当所述支架部件对应的旋转轴水平时，确定所述支架部件对应的旋转 轴所在的水平面为所述基准面；当所述支架部件对应的旋转轴倾斜时，在与所述支架部件 对应的旋转轴相交的水平面中确定一条与所述支架部件对应的旋转轴垂直的线，确定此线 和所述支架部件对应的旋转轴共同确定的平面为所述基准面。
[0010] 进一步地，若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上 半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的下半区，则确 定所述支架部件处于第一位置；若所述增稳装置处于正立模式且所述惯性测量单元在所述 基准面的下半区，或者所述增稳装置处于倒立模式且所述惯性测量单元在所述基准面的上 半区，则确定所述支架部件处于第二位置。
[0011] 进一步地，若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第一位置，则确定所述支架 部件的锁定位置为第一锁定位置；若所述增稳装置启动时所述支架部件处于第二位置，贝U 确定所述支架部件的锁定位置为第二锁定位置。
[0012] 进一步地，所述第二锁定位置为所述支架部件的零点位置，所述第一锁定位置与 第二锁定位置相差180度。
[0013] 进一步地，所述第一锁定位置与第二锁定位置是所述支架部件相对于固定的参考 坐标系的位置。
[0014] 进一步地，发送预设参数值给所述驱动装置，从而控制所述负载启动时的锁定位 置对应的方位。
[0015] 进一步地，所述预设参数确定的负载启动时的锁定位置对应的方位数目大于两 个。
[0016] 一种增稳装置，所述增稳装置包括控制器、至少一个支架部件及用于驱动所述支 架部件绕对应的旋转轴旋转的驱动装置，所述支架部件用于支撑负载，所述控制器用于；在 所述增稳装置启动时，检测所述支架部件所处的位置；及根据所述支架部件所处的位置发 送控制信号给所述驱动装置，使所述驱动装置驱动所述支架部件转动至锁定位置，从而将 所述负载转动至所述锁定位置对应的方位。本发明根据增稳装置启动时支架部件所处的位 置将支架部件锁定到不同的锁定位置，方便了负载的使用。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明增稳装置初始姿态控制系统较佳实施例的应用环境示意图。
[001引图2是增稳装置的示意图。
[0019] 图3是图1中增稳装置初始姿态控制系统的功能模块图。
[0020] 图4是当增稳装置启动时，增稳装置处于正立模式且增稳装置的惯性测量单元在 基准面的下半区的示意图。
[0021] 图5是当增稳装置启动时，增稳装置处于正立模式且增稳装置的惯性测量单元在 基准面的上半区的示意图。
[0022] 图6是对应于图4所示增稳装置启动时的状态，增稳装置启动后支架部件的锁定 位置的示意图。
[0023] 图7是对应于图5所示增稳装置启动时的状态，增稳装置启动后支架部件的锁定 位置的示意图。
[0024] 图8是当增稳装置启动时，增稳装置处于倒立模式且增稳装置的惯性测量单元在 基准面的上半区的示意图。
[0025] 图9是当增稳装置启动时，增稳装置处于倒立模式且增稳装置的惯性测量单元在 基准面的下半区的示意图。
[0026] 图10是对应于图8所示增稳装置启动时的状态，增稳装置启动后支架部件的锁定 位置的示意图。
[0027] 图11是对应于图9所示增稳装置启动时的状态，增稳装置启动后支架部件的锁定 位置的示意图。
[0028] 图12是本发明增稳装置初始姿态控制方法较佳实施例的流程图。主要元件符号 说明
[0029]
[0030]
[00引]如下具体实施方I式将结合上述附图进一步说i本发明。I【具体实施方式】
[0032] 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。
[0033]W下结合【具体实施方式】对本发明的实现进行详细的描述。
[0034] 参阅图1所示，是本发明增稳装置1较佳实施例的示意图。所述增稳装置1承载 负载2。所述增稳装置1可W手持，也可W安装在任意固定或移动的物体上。例如，所述增 稳装置1安装于飞行器（例如无人飞行器）上。在本较佳实施例中，所述增稳装置1为= 轴增稳装置，所述负载2是图像获取装置（例如相机），如图2所示。
[00巧]所述增稳装置1包括把持组件11、支架组件12、惯性测量单元13、驱动装置14、控 制器15及存储装置16。
[0036] 所述把持组件11支撑所述支架组件12。所述把持组件11可W包括把持杆及一个 或多个把手，所述把持杆连接所述一个或多个把手，用户可W通过握持所述一个或多个把 手而提起所述增稳装置1。可W理解，所述把持组件11可W省略，而直接握持所述支架组件 12的某个部位即可。
[0037] 所述支架组件12支撑所述负载2。所述支架组件12包括至少一个支架部件。各 个支架部件可W相对运动。参阅图2所示，在本较佳实施例中，所述支架组件12包括第一 支架部件120、第二支架部件121W及第=支架部件122。第一支架部件120由所述把持组 件11支撑，第二支架部件121由第一支架部件120支撑，第=支架部件122由第二支架部 件121支撑，所述负载2安装在所述第=支架部件122上。
[0038] 所述驱动装置14包括至少一个驱动元件，用于驱动所述支架组件12的各个支架 部件绕一定的旋转轴旋转，所述支架部件的旋转带动所述负载2绕相应的旋转轴旋转。参 阅图2所示，在本较佳实施例中，所述驱动装置14包括第一驱动元件140、第二驱动元件 141W及第=驱动元件142。所述第一支架部件120在第一驱动元件140的驱动下绕第一 旋转轴170 (例如航向（yaw)轴）旋转，带动所述负载2绕第一旋转轴170旋转；所述第二 支架部件121在第二驱动元件141的驱动下绕第二旋转轴171 (例如横滚轴（roll))旋转， 带动所述负载2绕第二旋转轴171旋转；所述第=支架部件122在第=驱动元件142的驱 动下绕第=旋转轴172 (例如俯仰轴（pitch))旋转，带动所述负载2绕第=旋转轴172旋 转。如图1所示，所述支架部件可W绕相应的旋转轴顺时针及逆时针旋转。
[0039] 所述惯性测量单元13安装在所述支架部件上，当所述支架部件旋转时，所述惯性 测量单元13相应旋转。参阅图2所示，在本较佳实施例中，所述惯性测量单元13安装在第 =支架部件122上。当所述第=驱动元件142驱动第=支架部件122绕第=旋转轴172旋 转时，所述惯性测量单元13绕第=旋转轴172相应旋转。所述惯性测量单元13用于感测 所述增稳装置1及