云台控制系统、云台控制方法及无人飞行器的制造方法

云台控制系统、云台控制方法及无人飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种云台控制系统、云台控制方法W及具有所述云台控制系统的无人 飞行器。
【背景技术】
[0002] 在现有手持云台的操作中，为驱动云台从某一姿态按照均匀速度运动到另外的姿 态，需要操纵者固定好遥控器的杆量，使云台=轴匀速均匀运动，由于需要操纵者固定好遥 控器的杆量，该样几乎没有可能完成云台从运动范围内的任一姿态=轴W均匀速度协调运 动到任一其他姿态，给使用者的操作带来了不便。

【发明内容】

[0003] 鉴于上述状况，有必要提供一种可快速精准操控云台的云台控制系统。
[0004] 另，还有必要提供一种云台控制方法。
[0005] 此外，还有必要提供一种具有所述云台控制系统的无人飞行器。
[0006] 一种云台控制系统，包括建立通信连接的云台及遥控装置，该遥控装置包括电性 连接的交互模块和第一通信模块，该交互模块输入控制指令和运动状态信息，该第一通信 模块将所述控制指令和所述运动状态信息传送至该云台；该云台包括相互电性连接的第二 通信模块、惯性测量模块和控制模块，该第二通信模块接收所述控制指令和所述运动状态 信息，所控制模块接收所述控制指令并调整所述云台至一姿态，该惯性测量模块记录所述 姿态的姿态参数信息并匹配所述姿态参数信息和接收的所述运动状态信息。
[0007] -种云台控制系统的控制方法，包括W下步骤： 建立遥控装置和云台之间的通信连接； 输入控制指令至所述云台W控制所述云台到达一姿态； 记录所述姿态的姿态参数信息； 输入运动状态信息至所述云台； 匹配并存储所述控制指令、所述姿态参数信息和所述运动状态信息。
[000引一种无人飞行器，包括一云台控制系统，所述云台控制系统包括建立通信连接的 云台及遥控装置，该遥控装置包括电性连接的交互模块和第一通信模块，该交互模块输入 控制指令和运动状态信息，该第一通信模块将所述控制指令和所述运动状态信息传送至该 云台；该云台包括相互电性连接的第二通信模块、惯性测量模块和控制模块，该第二通信模 块接收所述控制指令和所述运动状态信息，所控制模块接收所述控制指令并调整所述云台 至一姿态，该惯性测量模块记录所述姿态的姿态参数信息并匹配所述姿态参数信息和接收 的所述运动状态信息。
[0009] 本发明实施方式的云台控制系统通过使用者输入控制指令至所述控制模块W控 制所述云台到达一姿态，所述惯性测量模块记录该姿态的姿态参数信息，随后所述使用者 输入对应运动状态信息至所述惯性测量模块，所述惯性测量模块匹配所述控制指令、所述 姿态参数信息和所述运动状态信息从而预先记录所述云台多个姿态参数参数信息和运动 状态信息，当使用者需要将所述云台调整到某一记录的的姿态时，可直接输入控制指令即 可从所述惯性测量模块中调取对应的姿态参数信息和运动状态信息并传送至所述控制模 块，从而由所述控制模块控制所述云台W特定运动状态到达特定姿态，节省了操作时间，提 高了操作的精度，提高了使用者体验。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明的无人飞行器和云台控制系统的示意图。
[0011] 图2为图1所示的云台控制系统的功能模块图。
[0012]图3为图1所示的交互模块的功能模块图。
[0013] 图4为图2所示的云台控制系统的工作流程图。
[0014] 主要元件符号说明
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】
[0015] 请参阅图1及图2,本发明实施方式提供一种无人飞行器200,包括一种云台控制 系统100,所述云台控制系统100包括遥控装置10和云台50,所述云台50和所述遥控装置 10通过无线通信方式建立连接W实现信息传递和对所述云台50的控制。
[0016] 所述遥控装置10用于接收使用者的控制指令巧日上、下、左、右等方向指令)并将所 述控制指令传送至所述云台50,从而控制所述云台50进行姿态的调整。所述遥控装置10 包括交互模块11和第一通信模块13,所述交互模块11和所述第一通信模块13电性连接。 请参照图3,所述交互模块11包括输入单元111和显示单元113。所述输入单元111可为 摇杆、按键或者触控显示屏等，使用者可W通过所述输入单元111输入控制指令从而调整 所述云台50的姿态；所述输入单元111还用于输入与所述云台50特定姿态对应的运动状 态信息，所述运动状态信息可包括但不限于所述云台50的移动速度信息/移动时间信息W 及所述云台50在所述姿态的停留时间信息等。所述显示单元113与所述输入单元111电 性连接，可显示所述输入单元111输入的运动状态信息，所述显示单元113可为非触控显示 屏或者触控显示屏等，可W理解，当所述显示单元113为触控显示屏时，所述输入单元111 可W与所述显示单元113整合为一体。可W理解，所述显示单元113可W省略，而直接由所 述输入单元111输入所述控制指令和所述运动状态信息即可。
[0017] 所述第一通信模块13能够与所述云台50建立通信连接w将所述交互模块11输 入的所述控制指令和所述运动状态信息传送至所述云台50。
[0018] 所述云台50可为手持云台、车载云台或无人飞行器上的云台等，其用于搭载拍摄 装置，如相机、摄像机等进行拍摄作业。所述云台50可W调整多种姿态，W将所述拍摄装置 调整到适合拍摄的角度及/或位置。在本实施例中，所述云台50包括第二通信模块51、控 制模块53和惯性测量模块55,所述第二通信模块51、所述控制模块53和所述惯性测量模 块55相互电性连接。
[0019] 所述第二通信模块51与所述遥控装置10的第一通信模块13建立通信连接。在 本实施例中，所述第一通信模块13可通过但不限于2. 4G网络或5. 8G网络等无线通信的方 式与所述第二通信模块51建立无线通信连接，从而将所述交互模块11输入的控制指令和 运动状态信息传送至所述第二通信模块51。
[0020] 所述控制模块53用于接收所述第二通信模块51传送的所述控制指令并对应控制 所述云台50运动，所述控制模块53具体可为驱动所述云台50在=维空间内移动及/或者 转动的=轴上的电机等。
[0021] 所述惯性测量模块55用于获得所述云台50的姿态参数信息，所述姿态参数信息 包括但不限于所述云台50在空间里的位置和角度。在本实施例中，所述惯性测量模块55 安装于所述云台50的重屯、的位置，W获得更为精确的所述云台50的姿态参数信息。所述 惯性测量模块55还用于接收所述第二通信模块51传送的所述控制指令和所述运动状态信 息，并将所述控制指令、所述姿态参数信息和所述运动状态信息建立匹配关系并存储起来， 例如所述控制指令可为向上运动，所述姿态参数信息可为初始位置向上0. 5米，所述运动 状态信息可为在2秒内上升0. 5米并在该位置停留30秒。
[0022] 所述控制模块53还用于接收所述惯性测量模块55传送的所述姿态参数信息和所 述运动状态信息并控制所述云台50W特定运动状态到达特定姿态。
[0023] 请参阅图4,下面进一步介绍所述云台控制系统100的工作原理；使用所述云台50 前可先将所述云台50连接在基座（图未示)上，所述基座可W为设置于地面、桌面、或者运动 物体上的云台连接机构。接着，所述遥控装置10与所述云台50之间建立通信连接。随后， 使用者即可通过所述交互模块11输入控制指令并传送至所述云台50的惯性测量模块55 和控制模块53,从而通过所述控制模块 53控制所述云台50运动至任一需要记录的位置。 此时，使用可发送另一指令至所述惯性测量模块55W使得所述惯性测量模块55记录所述 云台50在该位置的姿态参数信息。随后使用者即可通过所述交互模块11输入所述云台50 运动至该姿态的运动状态信息并传送至所述惯性测量模块55,所述惯性测量模块55将所 述控制指令、所述运动状态信息及所述姿态参数信息建立匹配关系并存储起来。同理，使用 者可通过上述方式记录并存储所述云台50的多个姿态参数信息和多个运动状态信息。
[0024] 在本实施例中，所述惯性测量模块55可记录的所述云台50的姿态参数信息的数 量为20个，可W理解，在其他实施例中，所述云台50的姿态参数信息的数量可W多于或者 少于20个。
[0025] 所述云台50的姿态记录完毕后，使用者即可正常使用所述云台50,当使用者需要 操作云台50到达任一记录的姿态时，即可通过所述交互模块11输入已记录的控制指令巧日 上、下、左、右等方向指令)，所述云台50接收到该控制指令后即可从所述惯性测量模块55 中调取与该控制指令对应的姿态参数信息和运动状态信息并传送至所述控制模块53,所述 控制模块53即可控制所述云台50W特定运动状态到达特定姿态。例如：使用者输入向上 的控制指令，所述云台50即可在2秒内运动向上运动0. 5米，并在该位置停留30秒。
[0026] 请参阅图3,一种云台控制方法300可W采用图1及图2所示的云台控制系统实 现。所述云台控制方法300包括W下步骤： 步骤S1 ;建立遥控装置和云台之间的通信连接。
[0027] 所述遥控装置和所述云台可通过但不限于2. 4G网络或5. 8G网络等方式建立无线 通信连接。
[002引步骤S2 ;输入控制指令至所述云台W控制所述云台到达一姿态。
[0029] 所述步骤S2可通过图2所示的第一通信模块13将所述控制指令通过图1所示的 第二通信模块51传送至所述控制模块53来实现。
[0030] 步骤S3 ;记录所述姿态的姿态参数信息至所述云台。
[0031] 所述步骤S3可通过图2所示的惯性测量模块55来实现，所述姿态参数信息包括 但不限于所述云台在空间里的位置和角度。
[0032] 步骤S4 ;输入运动状态信息至所述云台。
[0033] 所述步骤S4可通过图2所示的交互模块11实现，所述运动状态信息包括但不限 于所述云台的移动速度信息/移动时间信息W及所述云台在所述姿态的停留时间等。
[0034] 步骤S5 ;匹配并存储所述控制指令、所述姿态参数信息和所述运动状态信息。
[0035] 所述步骤S5可通过所述图2所示的惯性测量模块55将所述控制指令、所述姿态 参数信息和所述运动状态信息建立匹配对应关系并存储起来。
[0036] 步骤S6 ;输入控制指令至所述云台W调整所述云台的姿态和运动状态。
[0037] 所述步骤S6可通过图2所示的惯性测量模块55调取与所述控制指令对应的姿态 参数信息和运动状态信息并传送至所述控制模块53,所述控制模块53控制所述云台W特 定运动状态运动至特定姿态。
[003引本发明的云台控制系统100通过使用者输入控制指令至所述控制模块53W控制 所述云台50到达一姿态，所述惯性测量模块55记录该姿态的姿态参数信息，随后所述使用 者输入对应运动状态信息至所述惯性测量模块55,所述惯性测量模块55匹配所述控制指 令、所述姿态参数信息和所述运动状态信息从而预先记录所述云台50多个姿态参数参数 信息和运动状态信息，当使用者需要将所述云台50调整到某一记录的姿态时，可直接输入 控制指令即可从所述惯性测量模块55中调取对应的姿态参数信息和运动状态信息并传送 至所述控制模块53,从而由所述控制模块53控制所述云台50W特定运动状态到达特定姿 态，节省了操作时间，提高了操作的精度，提高了使用者体验。
[0039]另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，该些依据本发明精 神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
【主权项】
1. 一种云台控制系统，其特征在于：所述云台控制系统包括云台及遥控装置，所述云 台和所述遥控装置建立通信连接，所述遥控装置包括电性连接的交互模块和第一通信模 块，所述交互模块用于输入控制指令和运动状态信息，所述第一通信模块将所述控制指令 和所述运动状态信息传送至所述云台；所述云台包括相互电性连接的第二通信模块、惯性 测量模块和控制模块，所述第二通信模块用于接收所述控制指令和所述运动状态信息，所 控制模块接收所述控制指令并将所述云台调整至一姿态，所述惯性测量模块用于记录所述 姿态的姿态参数信息并匹配所述姿态参数信息和接收的所述运动状态信息。2. 如权利要求1所述的云台控制系统，其特征在于：所述惯性测量模块还用于接收所 述控制指令，并将所述控制指令与所述运动状态信息、所述姿态参数信息建立匹配关系并 对应存储。3. 如权利要求2所述的云台控制系统，其特征在于：所述交互模块输入已存储的控制 指令，所述第二通信模块将所述控制指令通过所述第一通信模块传送至所述惯性测量模 块，所述惯性测量模块调取与所述控制指令匹配的姿态参数信息和运动状态信息并传送至 所述控制模块，所述控制模块控制所述云台以所述运动状态到达所述姿态。4. 如权利要求1所述的云台控制系统，其特征在于：所述交互模块包括相互电性连接 的输入单元和显示单元，所述输入单元用于输入所述控制指令和运动状态信息，所述显示 单元用于显示所述运动状态信息。5. 如权利要求1所述云台控制系统，其特征在于：所述第一通信模块通过2. 4G网络或 5. 8G网络与所述第二通信模块建立无线通信连接。6. 如权利要求1所述的云台控制系统，其特征在于：所述运动状态信息包括所述云台 的移动速度信息/移动时间信息以及所述云台在所述姿态的停留时间信息。7. 如权利要求1所述的云台控制系统，其特征在于：所述控制模块为驱动所述云台在 三维空间内移动及/或者转动的三轴上的电机。8. -种云台控制方法，其特征在于包括以下步骤： 建立遥控装置和云台之间的通信连接； 输入控制指令至所述云台以控制所述云台到达一姿态； 记录所述姿态的姿态参数信息； 输入的运动状态信息至所述云台； 匹配并存储所述控制指令、所述姿态参数信息和所述运动状态信息。9. 如权利要求8所述的云台控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括输入控制指 令至所述云台以调整所述云台的姿态和运动状态的步骤。10. -种无人飞行器，包括如权利要求1-7任一项所述的云台控制系统。
【专利摘要】本发明涉及一种云台控制系统、云台控制方法及无人飞行器，该云台控制系统包括建立通信连接的云台及遥控装置，该遥控装置包括电性连接的交互模块和第一通信模块，该交互模块输入控制指令和运动状态信息，该第一通信模块将所述控制指令和所述运动状态信息传送至该云台；该云台包括相互电性连接的第二通信模块、惯性测量模块和控制模块，该第二通信模块接收所述控制指令和所述运动状态信息，所控制模块接收所述控制指令并调整所述云台至一姿态，该惯性测量模块记录所述姿态的姿态参数信息并匹配所述姿态参数信息和接收的所述运动状态信息。该云台控制系统能够实现云台快速控制。
【IPC分类】G05D1/08, G05D1/10
【公开号】CN104881033
【申请号】CN201510138546
【发明人】潘立忠, 蓝玉钦
【申请人】深圳市大疆创新科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月27日