云台、云台的控制方法和拍摄装置与流程



1.本发明涉及云台技术领域,尤其涉及一种云台、云台的控制方法和拍摄装置。


背景技术:



2.云台是一种机械传动的总称,在摄像、拍照、监控等信息采集领域具有广泛的应用,通常情况下,云台由转动连接的云台基座和云台头部构成,云台基座内布置有驱动电机,例如为步进电机,步进电机驱动云台头部相对云台基座转动,以实现对云台头部上固定的信息采集设备的信息采集方向的调整;这样,云台即可以实时、按需的调整信息采集设备的信息采集范围,使用方便;
3.现有技术中,针对云台头部相对云台基座的转动角度,多是根据步进电机的步数进行粗略的估计,并且步进电机还容易发生失步现象,这就造成对于上述转动角度的计算精度较差,容易出现转过的情况;此外,现有的云台还无法获取云台头部的转动速度。
4.也就是说,对于云台头部的转动角度和转动速度的测量,现有的云台或是精度较差、或是无法测量,给使用造成不便。


技术实现要素:



5.针对上述技术问题的至少一个方面,本技术实施例提供了一种云台、云台的控制方法和拍摄装置,该云台的云台基座安装有产生均匀检测磁场的磁场发生装置,该云台的云台头部安装有导体棒,并且导体棒的两端电连接有电压检测单元;这样,在云台头部相对云台基座转动的过程中,导体棒切割检测磁场的磁感线并产生感应电动势;并且,本实施例通过电压检测单元能够检测导体棒两端的感应电动势,能够理解,该感应电动势与导体棒的转动角速度呈正比例关系,也就是与云台头部的转动角速度呈正比例关系,从而能够获取云台头部的转动角速度,解决了现有云台对转动速度无法测量的技术问题,结构简单,易于实现,使用方便。
6.第一方面,本技术实施例提供一种云台,所述云台包括:
7.云台基座;
8.云台头部,与所述云台基座通过转动轴转动连接;
9.磁场发生装置,固定安装于所述云台基座,所述磁场发生装置在朝向所述云台头部的一侧产生均匀分布的检测磁场;
10.导体棒,固定安装于所述云台头部并随所述云台头部相对所述云台基座转动;
11.其中,所述导体棒位于所述转动轴的一侧并沿所述转动轴的径向方向延伸;以使在随所述云台头部相对所述云台基座转动时,所述导体棒用于切割所述检测磁场的磁感线;并且,
12.所述导体棒的两端电连接有电压检测单元,所述电压检测单元用于检测所述导体棒两端的感应电动势。
13.在一实施例中,所述检测磁场的磁感线平行于所述转动轴;所述云台基座在朝向
所述云台头部的端面设有导电层;所述导体棒靠近所述转动轴的第一端通过第一导电单元抵接至所述导电层,所述导体棒远离所述转动轴的第二端通过第二导电单元抵接至所述导电层,以使所述导体棒、所述第一导电单元、所述导电层和所述第二导电单元形成检测回路;
14.其中,所述第一导电单元和所述第二导电单元均平行于所述转动轴;所述第一导电单元、所述第二导电单元和所述导体棒中的任一个上串联有检测电阻;
15.其中,所述云台还包括:
16.电荷检测单元,所述电荷检测单元与所述检测电阻并联于所述检测回路。
17.在一实施例中,所述第一导电单元通过第一触点抵接于所述导电层,所述第二导电单元通过第二触点抵接于所述导电层。
18.在一实施例中,所述检测回路还包括电流检测单元,所述电流检测单元与所述检测电阻串联于所述检测回路。
19.在一实施例中,所述检测磁场为环绕所述转动轴的环形磁场,所述导体棒的两端分别延伸出所述环形磁场。
20.在一实施例中,所述导体棒靠近所述转动轴的第一端延伸至所述转动轴,并且,所述转动轴呈中空设置,所述第一导电单元设于所述转动轴的内部。
21.在一实施例中,所述云台还包括:
22.控制单元,所述控制单元分别与所述电荷检测单元和所述电压检测单元电连接;
23.其中,所述控制单元根据所述电压检测单元的电压检测值计算所述云台头部的转动角速度、以及所述控制单元根据所述电荷检测单元的电荷检测值计算所述云台头部的转动角度。
24.在一实施例中,所述云台还包括:
25.驱动单元,安装于所述云台基座,所述驱动单元用于通过所述转动轴驱动所述云台头部转动;
26.其中,所述驱动单元与所述控制单元电连接,所述控制单元用于根据所述电压检测值控制所述驱动单元的输出轴转速,所述控制单元用于根据所述电荷检测值控制所述驱动单元的输出轴转角。
27.在一实施例中,所述云台还包括:
28.校准单元,所述校准单元与所述控制单元电连接;
29.其中,在接收到所述校准单元的校准信号后,所述控制单元将所述转动角度归零。
30.在一实施例中,所述磁场发生装置为磁铁或电磁铁。
31.第二方面,本技术实施例提供一种云台的控制方法,所述控制方法包括:
32.获取电压检测单元的电压检测值;
33.根据所述电压检测值计算云台头部的转动角速度;
34.根据所述转动角速度控制驱动单元的输出轴转速。
35.在一实施例中,所述控制方法还包括:
36.获取电荷检测单元的电荷检测值;
37.根据所述电荷检测值计算云台头部的转动角度;
38.根据所述转动角度控制所述驱动单元的输出轴转角。
39.在一实施例中,所述控制方法还包括:
40.在接收到校准单元的校准信号后,将所述转动角度归零。
41.第三方面,本技术实施例提供一种拍摄装置,所述拍摄装置包括拍摄器和承载所述拍摄器的拍摄云台,其中,所述拍摄云台为如上所述的云台。
42.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
43.本技术实施例的云台包括通过转动轴转动连接的云台基座和云台头部,其中,该云台基座上安装有磁场发生装置,磁场发生装置产生朝向云台头部的检测磁场;该云台头部上固定安装有导体棒,导体棒位于转动轴的一侧并沿转动轴的径向方向延伸;能够理解,这样,在云台头部相对云台基座转动的过程中,该导体棒随云台头部一起相对检测磁场转动,从而导体棒切割检测磁场的磁感线并产生感应电动势;可推理的,该感应电动势与导体棒的转动角速度呈正比关系,也就是与云台头部的转动角速度呈正比关系;由此,本实施例还在导体棒的两端电连接有电压检测单元,这样通过对导体棒上感应电动势的检测即可获取导体棒的转动角速度,也就是获取云台头部的转动角速度。
44.换言之,针对现有的云台上步进电机无法获取云台转动速度的技术问题,本实施例创造性的同时在云台基座上设置检测磁场、在云台头部设置导体棒,从而在云台头部相对云台基座转动的基础上,巧妙地将云台头部的转动角速度与导体棒上方便测量的感应电动势关联,这样通过对该感应电动势的测量即可知晓云台头部的转动角速度,结构简单、易于实现,并且,检测精度较高,解决了现有安装步进电机的云台无法知晓转动速度的技术问题,从而可高效、快速的对云台进行精准控制,使用方便。
45.此外,现有的云台由于有结构限位,其并不能完成360度整个圆周的旋转,例如仅可完成0度到359度的转动,此时,假如需要从350度位置转动到0度位置,则需要反向旋转较大的角度,增加了转动时间,效率较低;而本技术的云台由于没有结构限位,可以跨越0度位置继续转动,效率较高。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1为本技术实施例中所述云台的结构示意图。
48.图2为本技术实施例中所述第一导电单元和所述第二导电单元的结构示意图。
49.图3为图2的等效电路图。
50.图4为本技术实施例中所述检测磁场为环形磁场的仰视结构示意图。
51.图5为本技术实施例中所述控制单元的电路连接关系示意图。
52.图6为本技术实施例中所述云台的控制方法的流程示意图。
53.其中,附图标记:
54.10-云台基座,11-转动轴,12-磁场发生装置,13-导电层,14-驱动单元,
55.20-云台头部,21-导体棒,
56.30-检测回路,31
‑‑
第一导电单元,32-第二导电单元,33-电压检测单元,34-电荷
检测单元,35-检测电阻,
57.40-控制单元,
58.50-校准单元,
59.x-第一方向。
具体实施方式
60.为了更好的理解上述技术方案,下面将参考附图详细地描述本技术的示例实施例,显然,所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例,而不是本技术的全部实施例,应理解,本技术不受这里描述的示例性实施例的限制。
61.云台是一种机械传动的总称,在摄像机领域有广泛的应用。云台摄像机可以调整自身的拍摄角度,以达到灵活、多角度监控的目的。
62.现有云台摄像机由于成本考虑,多用步进电机控制,其对于云台所处的位置、运动速度无法获取。例如,当前针对云台的转动角度,较多的做法是通过步进电机的步数来粗略的进行估算,此外,步进电机在运动中还存在失步的现象,且转动方向发生变化时会有回程差,这些均会造成步进电机的步数计数精度不高,且转动速度无法很快,因为不知道云台的具体位置和状态,容易出现转过的情况。
63.由此,一种精度高、价格合理的闭环云台驱动系统,能够极大的提升产品的实时性和精度。
64.针对上述情况,本技术实施例提供一种云台、云台的控制方法和拍摄装置,其中,本实施例在云台上同时集成了磁场发生装置和导体棒,并且被设置为在云台头部相对云台基座的转动过程中,导体棒能够随云台头部转动并切割磁场发生装置产生检测磁场的磁感线,这样,通过将云台头部的转动与导体棒的感应电动势关联,而感应电动势可以通过电压检测单元容易的测量,从而在云台头部的转动过程中能够准确知晓其转动角速度,可以极大的提升云台的实时性和测量精度。
65.图1为云台的结构示意图,请结合图1,一种云台,云台包括云台基座10、云台头部20、磁场发生装置12和导体棒21,云台头部20与云台基座10通过转动轴11转动连接;磁场发生装置12固定安装于云台基座10,该磁场发生装置12在朝向云台头部20的一侧产生均匀分布的检测磁场;导体棒21固定安装于云台头部20并随云台头部20相对云台基座10转动;其中,该导体棒21位于转动轴11的一侧并沿转动轴11的径向方向延伸;以使在随云台头部20相对云台基座10转动时,该导体棒21用于切割检测磁场的磁感线;并且,该导体棒21的两端电连接有电压检测单元33,电压检测单元33用于检测导体棒21两端的感应电动势。
66.其中,云台基座与云台头部通过转动轴转动连接,转动轴例如沿第一方向x设置,云台头部用于安装摄像机等拍摄装置,云台头部在相对云台基座的转动过程中,摄像机等随云台头部转动,从而摄像机等可以调整自身的拍摄角度,以根据实际需要实现多角度的拍摄或监控等目的。
67.具体的,一方面,本实施例在云台基座上安装有磁场发生装置,该磁场发生装置能够在朝向云台头部的一侧产生检测磁场;另一方面,本实施例在云台头部上安装有导体棒,导体棒能够随云台头部转动;此外,请结合图1,该导体棒沿转动轴的径向方向延伸,并且导体棒位于转动轴的一侧,或者说,能够理解,从俯视图来说,该导体棒并未穿过云台头部的
中心(即转动轴)。
68.可理解的,在云台头部发生相对云台基座的转动时,由于检测磁场相对云台基座固定,导体棒在随云台头部的转动过程中切割检测磁场的磁感线,从而根据电磁感应原理,导体棒上产生感应电动势;由此,本实施例还在导体棒的两端电连接有电压检测单元,该电压检测单元例如为电压表等,电压检测单元能够检测上述导体棒两端的感应电动势,从而即可计算得出导体棒的转动角速度,也就是云台头部的转动角速度。
69.能够理解,通过上述设置,本实施例即可实时监控云台头部的转动角速度,也就是能够实时获取云台头部的转动状态,从而方便对云台的转动进行按需控制和调整。
70.此外,应理解的,磁场发生装置产生的检测磁场应至少覆盖云台头部上的导体棒,该导体棒例如可设置在云台头部朝向云台基座的端面;并且,考虑到检测精度,该电压检测单元应处于检测磁场之外,例如设置在云台头部的上端部分。
71.还应理解的,上述导体棒两端的感应电动势与导体棒的转动角速度(也即云台头部的转动角速度)为正比例关系,详见下面公式推理。
72.本技术实施例的云台包括通过转动轴转动连接的云台基座和云台头部,其中,该云台基座上安装有磁场发生装置,磁场发生装置产生朝向云台头部的检测磁场;该云台头部上固定安装有导体棒,导体棒位于转动轴的一侧并沿转动轴的径向方向延伸;能够理解,这样,在云台头部相对云台基座转动的过程中,该导体棒随云台头部一起相对检测磁场转动,从而导体棒切割检测磁场的磁感线并产生感应电动势;可推理的,该感应电动势与导体棒的转动角速度呈正比关系,也就是与云台头部的转动角速度呈正比关系;由此,本实施例还在导体棒的两端电连接有电压检测单元,这样通过对导体棒上感应电动势的检测即可获取导体棒的转动角速度,也就是获取云台头部的转动角速度。
73.换言之,针对现有的云台上步进电机无法获取云台转动速度的技术问题,本实施例创造性的同时在云台基座上设置检测磁场、在云台头部设置导体棒,从而在云台头部相对云台基座转动的基础上,巧妙地将云台头部的转动角速度与导体棒上方便测量的感应电动势关联,这样通过对该感应电动势的测量即可知晓云台头部的转动角速度,结构简单、易于实现,并且,检测精度较高,解决了现有安装步进电机的云台无法知晓转动速度的技术问题,从而可高效、快速的对云台进行精准控制,使用方便。
74.一种可能实施方式中,该检测磁场的磁感线平行于转动轴11;云台基座10在朝向云台头部20的端面设有导电层13;导体棒21靠近转动轴11的第一端通过第一导电单元31抵接至该导电层13,导体棒21远离转动轴11的第二端通过第二导电单元32抵接至该导电层13,以使导体棒21、第一导电单元31、导电层13和第二导电单元32形成检测回路30;其中,第一导电单元31和第二导电单元32均平行于转动轴11;第一导电单元31、第二导电单元32和导体棒21中的任一个上串联有检测电阻35;其中,该云台还包括电荷检测单元34,电荷检测单元34与检测电阻35并联于检测回路30。
75.参看图2,总体来说,在上述导体棒切割磁感线产生感应电动势的基础上,本实施例将导体棒的两端电连接构建了检测回路,该检测回路上串联有检测电阻,并且,在检测电阻旁还并联有电荷检测单元,这样,可推理的,通过检测流过检测电阻的累计电荷即可知晓导体棒的转动角度,也就是云台头部的转动角度。
76.而为了保证精确度,也就是只有导体棒切割磁感线,请结合图2,一方面,本实施例
中该检测磁场的磁感线平行于转动轴,并且,第一导电单元和第二导电单元在随云台头部的转动过程中均平行于转动轴;这样,在云台头部的转动过程中,第一导电单元和第二导电单元均不会发生切割磁感线而产生感应电动势。
77.继续结合图2和图3,另一方面,本实施例在云台基座朝向云台头部的端面设有导电层,并且,导体棒的两端分别通过上述第一导电单元和第二导电单元抵接至该导电层;能够理解,上面所说的抵接例如可通过一种导电的弹性件抵接,这样在两个导电单元随云台头部的转动过程中,可以始终确保形成上述检测回路,也就是有感应电流流过检测电阻,从而能够对感应电荷进行检测;并且,通过将云台基座的整个端面设置为导电层,可以确保两个导电单元之间的等效导线不会切割磁感线而产生与导体棒上反向的感应电动势。
78.换言之,本实施例导体棒的两端分别延伸有两个导电单元,两个导电单元平行于转动轴并随云台头部转动,然后,两个导电单元抵接在云台基座上的导电层上;这样,在转动过程中,一方面,两个导电单元并不会切割磁感线而产生感应电动势,另一方面,两个导电单元与导电层的两个抵接点同样随云台头部转动,可始终确保检测回路的导通,并且该导电层上的等效导线同样不会切割磁感线而产生反向的感应电动势。
79.总之,本实施例通过设置包含导体棒的检测回路,并确保在转动过程中只有导体棒切割磁感线,从而可通过并联于检测电阻的电荷检测单元实现对检测回路中感应电荷的检测,从而计算得出云台头部的转动角度,从而可高效、快速的对云台进行精准控制,使用方便。
80.还应理解的,上述电荷检测单元得到的电荷检测值与导体棒的转动角度(也即云台头部的转动角度)为正比例关系,详见下面公式推理。
81.在一实施例中,第一导电单元31通过第一触点抵接于导电层13,第二导电单元32通过第二触点抵接于导电层13。
82.具体而言,该第一触点和第二触点例如为设于导电单元端部、可自由转动的金属球,这样方便随云台头部转动并可减小转动过程中的阻力;进一步的,导电单元与金属球之间还可设置例如弹簧等弹性体,以确保实现充分的电连接。
83.在一实施例中,该检测回路还包括电流检测单元,电流检测单元与检测电阻串联于检测回路。
84.其中,该电流检测单元例如为电流表,通过电流表读数结合检测电阻的电阻值同样可计算得到上述的感应电动势,这样,通过电压检测单元与电流检测单元的双重检测,可确保感应电动势结果的可靠性。
85.一种可能实施方式中,该检测磁场为环绕转动轴11的环形磁场,该导体棒21的两端分别延伸出环形磁场。
86.即,考虑到上述两个导电单元在长时间使用后可能发生的偏离现象,该偏离现象就是两个导电单元由于长时间转动导致不与转动轴平行从而引发切割磁感线的现象。
87.本实施例可将检测磁场设置为环形磁场,并且导体棒的两端分别延伸出环形磁场,这样可大大降低两个导电单元产生上述偏离现象从而引发切割磁感线的可能性,确保了精确度。
88.具体的,该导体棒21靠近转动轴11的第一端延伸至转动轴11,并且,该转动轴11呈中空设置,第一导电单元31设于转动轴11的内部;这样,通过将第一导电单元设于转动轴的
内部,至少可确保第一导电单元不会发生上述的偏离现象,结构简单,易于实现。
89.在上述环形磁场的基础上,下面将详细推导上面所说的“导体棒两端的感应电动势与导体棒的转动角速度为正比例关系”、“电荷检测值与导体棒的转动角度为正比例关系”。
90.首先,在云台头部的转动过程中,由于只有导体棒切割磁感线,即只有导体棒扫过的面积磁通量发生了变化,导体棒上会产生感应电动势e,则导体棒上产生的总的感应电动势为:
[0091][0092]
其中,公式1中,e为导体棒上的感应电动势,表示导体棒在δt内扫过的面积磁通量。
[0093]
又有:
[0094][0095]
其中,公式2中,b表示环形磁场的磁感应强度,δs为导体棒在检测磁场中扫过的面积。
[0096]
导体棒切割环形磁场,又有:
[0097]
δs=π(r
2-r2)*(δθ/2π)=(r
2-r2)*δθ/2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式3
[0098]
其中,公式3中,请结合图4,r表示环形磁场的内径,r表示环形磁场的外径,δθ为δt时间内导体棒旋转的角度。
[0099]
将上述公式1~公式3结合并微分可得:
[0100]
e(t)=0.5*b*(r
2-r2)*dθ/dt
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式4
[0101]
另外,又由于:
[0102]
ω(t)=dθ/dt
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式5
[0103]
将公式4和公式5结合可得:
[0104]
e(t)=0.5*b*(r
2-r2)*ω(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式6
[0105]
将公式6变形可得:
[0106]
ω(t)=2*e(t)/[b*(r
2-r2)]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式7
[0107]
通过公式7可知,导体棒两端的感应电动势e与导体棒的转动角速度ω为正比例关系,并且,在任一时刻,通过电压检测单元对导体棒上感应电动势的测量即可计算得到导体棒的转动角速度,也就是云台头部的转动角速度。
[0108]
再者,对公式6两边积分,得到:
[0109][0110]
其中,公式8中,θ(t)表示导体棒从开始到t时刻转动的角度。
[0111]
又由于,电荷检测单元与检测电阻并联,其可以检测从开始到t时刻通过检测电阻的累计电荷,并且有:
[0112]
e(t)=z*i(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式9
[0113]
其中,公式9中,z表示检测电阻的电阻值,i表示流过检测电阻的电流。
[0114]
将公式8和公式9结合,即可得到:
[0115][0116]
其中,公式10中,q(t)表示从开始至t时刻,电荷检测单元检测到的电荷检测值,能够理解,该电荷检测值表示从开始至t时刻的累计电荷。
[0117]
通过上述公式10可知,电荷检测值q与导体棒的转动角度θ为正比例关系,并且,在任一时刻,通过电荷检测单元对检测电阻的测量即可计算得到导体棒的转动角度,也就是云台头部的转动角度。
[0118]
具体而言,上述的电荷检测单元例如可为库仑计,库仑计是一种高精度器件,其对电荷的检测精度可达1%。
[0119]
通过上述公式7和公式10可知,一方面,云台头部的转动角速度可通过电压检测单元的实时读数e(t)计算得到,另一方面,云台头部的转动角度可通过电荷检测单元的实时读数q(t)计算得到。
[0120]
至于云台头部转动方向的判断,上述公式7表述了云台头部在任意时刻下的转动角速度,其方向体现在公式上是正值和负值。不同方向的转动,表现为检测回路中的感应电动势和感应电流的方向相反,由正负值分别指不同的方向。
[0121]
一种可能实施方式中,该云台还包括控制单元40,控制单元40分别与电荷检测单元34和电压检测单元33电连接;其中,控制单元40根据电压检测单元33的电压检测值计算云台头部20的转动角速度、以及控制单元40根据电荷检测单元34的电荷检测值计算云台头部20的转动角度。
[0122]
也就是,在接收到电压检测单元的电压检测值后,控制单元通过上述公式7计算得到云台头部的转动角速度;其中,该电压检测值即为上述导体棒两端的感应电动势e;在接收到电荷检测单元的电荷检测值后,控制单元通过上述公式10计算得到云台头部的转动角度;从而可实现对云台头部转动角速度和转动角度的实时监控。
[0123]
在一实施例中,该云台还包括驱动单元14,驱动单元14安装于云台基座10,驱动单元14用于通过转动轴11驱动云台头部20转动;其中,该驱动单元14与控制单元40电连接,控制单元40用于根据电压检测值控制驱动单元14的输出轴转速,控制单元40用于根据电荷检测值控制驱动单元14的输出轴转角。
[0124]
也就是,控制单元在得到云台头部实时的转动角速度和转动角度后,还可根据实际需要,通过对驱动单元进行控制,从而实现对云台头部转动的按需调控;例如控制单元内部可集成pid算法,pid算法可以根据云台头部的速度和位置实时调整,快速启动,迅速准确到达预定位置;或者,pid算法还可以针对云台头部的整个运动路程进行提前规划,实时控制,可以解决传统步进电机控制云台无法高速运动的缺点。
[0125]
一种可能实施方式中,该云台还包括校准单元50,校准单元50与控制单元40电连接;其中,在接收到校准单元50的校准信号后,该控制单元40将转动角度归零。
[0126]
本实施例中,考虑到云台头部的转动角度是由积分计算得到的,会存在积分误差;此外,还由于上述定积分公式中,均从0点位置0时刻开始计算,因此需要提供一个起始位置和起始时间,上述公式方能成立;基于上述两点,本实施例增加校准单元,即在云台头部相对云台基座的转动过程中增加一个0点位置,当导体棒经过此位置时,标记为0时刻,并将之前的转动角度的计算清零,这样云台系统能够做到定期校准、定期清零,保证数据的准确
性。
[0127]
例如,校准单元为一种光耦或光电传感器,包括第一校准件和第二校准件,第一校准件固定安装在云台基座上,第二校准件固定安装在云台头部上,这样,在云台头部每转动一圈后,两个校准件重合并相互作用,控制单元即接收到校准信号,从而同时将转动角速度和转动角度归零。
[0128]
一种可能实施方式中,该磁场发生装置12可为磁铁或电磁铁。
[0129]
基于上述的云台,本技术还公开了一种云台的控制方法,请结合图6,该控制方法包括:
[0130]
s1、获取电压检测单元的电压检测值;
[0131]
s2、根据电压检测值计算云台头部的转动角速度;
[0132]
s3、根据转动角速度控制驱动单元的输出轴转速。
[0133]
在一实施例中,该控制方法还包括:
[0134]
s4、获取电荷检测单元的电荷检测值;
[0135]
s5、根据电荷检测值计算云台头部的转动角度;
[0136]
s6、根据转动角度控制驱动单元的输出轴转角。
[0137]
在一实施例中,该控制方法还包括:
[0138]
s7、在接收到校准单元的校准信号后,将转动角度归零。
[0139]
基于上述的云台,本技术还公开了一种拍摄装置,该拍摄装置包括拍摄器和承载拍摄器的拍摄云台,其中,该拍摄云台为如上所述的云台。
[0140]
以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理,但是,需要指出的是,在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
[0141]
本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
[0142]
还需要指出的是,在本技术的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
[0143]
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此,本技术不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0144]
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本技术的实施例限制在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合均应包含在本发明保护的范围之内。

技术特征:


1.一种云台,其特征在于,所述云台包括:云台基座;云台头部,与所述云台基座通过转动轴转动连接;磁场发生装置,固定安装于所述云台基座,所述磁场发生装置在朝向所述云台头部的一侧产生均匀分布的检测磁场;导体棒,固定安装于所述云台头部并随所述云台头部相对所述云台基座转动;其中,所述导体棒位于所述转动轴的一侧并沿所述转动轴的径向方向延伸;以使在随所述云台头部相对所述云台基座转动时,所述导体棒用于切割所述检测磁场的磁感线;并且,所述导体棒的两端电连接有电压检测单元,所述电压检测单元用于检测所述导体棒两端的感应电动势。2.根据权利要求1所述的云台,其特征在于,所述检测磁场的磁感线平行于所述转动轴;所述云台基座在朝向所述云台头部的端面设有导电层;所述导体棒靠近所述转动轴的第一端通过第一导电单元抵接至所述导电层,所述导体棒远离所述转动轴的第二端通过第二导电单元抵接至所述导电层,以使所述导体棒、所述第一导电单元、所述导电层和所述第二导电单元形成检测回路;其中,所述第一导电单元和所述第二导电单元均平行于所述转动轴;所述第一导电单元、所述第二导电单元和所述导体棒中的任一个上串联有检测电阻;其中,所述云台还包括:电荷检测单元,所述电荷检测单元与所述检测电阻并联于所述检测回路。3.根据权利要求2所述的云台,其特征在于,所述第一导电单元通过第一触点抵接于所述导电层,所述第二导电单元通过第二触点抵接于所述导电层。4.根据权利要求2所述的云台,其特征在于,所述检测回路还包括电流检测单元,所述电流检测单元与所述检测电阻串联于所述检测回路。5.根据权利要求2所述的云台,其特征在于,所述检测磁场为环绕所述转动轴的环形磁场,所述导体棒的两端分别延伸出所述环形磁场。6.根据权利要求5所述的云台,其特征在于,所述导体棒靠近所述转动轴的第一端延伸至所述转动轴,并且,所述转动轴呈中空设置,所述第一导电单元设于所述转动轴的内部。7.根据权利要求2所述的云台,其特征在于,所述云台还包括:控制单元,所述控制单元分别与所述电荷检测单元和所述电压检测单元电连接;其中,所述控制单元根据所述电压检测单元的电压检测值计算所述云台头部的转动角速度、以及所述控制单元根据所述电荷检测单元的电荷检测值计算所述云台头部的转动角度。8.根据权利要求7所述的云台,其特征在于,所述云台还包括:驱动单元,安装于所述云台基座,所述驱动单元用于通过所述转动轴驱动所述云台头部转动;其中,所述驱动单元与所述控制单元电连接,所述控制单元用于根据所述电压检测值控制所述驱动单元的输出轴转速,所述控制单元用于根据所述电荷检测值控制所述驱动单元的输出轴转角。
9.根据权利要求7所述的云台,其特征在于,所述云台还包括:校准单元,所述校准单元与所述控制单元电连接;其中,在接收到所述校准单元的校准信号后,所述控制单元将所述转动角度归零。10.根据权利要求1所述的云台,其特征在于,所述磁场发生装置为磁铁或电磁铁。11.一种云台的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:获取电压检测单元的电压检测值;根据所述电压检测值计算云台头部的转动角速度;根据所述转动角速度控制驱动单元的输出轴转速。12.根据权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:获取电荷检测单元的电荷检测值;根据所述电荷检测值计算云台头部的转动角度;根据所述转动角度控制所述驱动单元的输出轴转角。13.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:在接收到校准单元的校准信号后,将所述转动角度归零。14.一种拍摄装置,其特征在于,所述拍摄装置包括拍摄器和承载所述拍摄器的拍摄云台,其中,所述拍摄云台为如权利要求1~10中任一项所述的云台。

技术总结


本申请实施例提供了一种云台、云台的控制方法和拍摄装置,该云台的云台基座安装有产生均匀检测磁场的磁场发生装置,该云台的云台头部安装有导体棒,并且导体棒的两端电连接有电压检测单元;这样,在云台头部相对云台基座转动的过程中,导体棒切割检测磁场的磁感线并产生感应电动势;并且,本实施例通过电压检测单元能够检测导体棒两端的感应电动势,能够理解,该感应电动势与导体棒的转动角速度呈正比例关系,也就是与云台头部的转动角速度呈正比例关系,从而能够获取云台头部的转动角速度,解决了现有云台对转动速度无法测量的技术问题,结构简单,易于实现,使用方便。使用方便。使用方便。


技术研发人员:

佘晨宇 艾国 杨作兴

受保护的技术使用者:

杭州研极微电子有限公司

技术研发日:

2022.09.05

技术公布日:

2022/11/22

本文发布于:2022-11-24 16:39:40,感谢您对本站的认可!

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