电子增稳云台

电子增稳云台

本发明提供了一种增稳云台、增稳云台实现方法及无人机系统，涉及航拍无人机技术领域，该增稳云台包括：云台控制器，以及与云台控制器连接的检测模块、恒温控制模块和电机驱动模块；检测模块用于检测增稳云台的姿态信息和温度参数，并将姿态信息和温度参数传输至云台控制器；云台控制器用于根据温度参数通过恒温控制模块控制检测模块所处环境的温度；电机驱动模块与电机连接，云台控制器还用于根据姿态信息通过电机驱动模块驱动电机转动。本发明提供的增稳云台、增稳云台实现方法及无人机系统，有效避免了因为温度差异过大，导致的检测模块受环境温度影响而出现稳定性降低的问题，也有助于提高云台的增稳防抖效果。

技术领域

本发明涉及航拍无人机技术领域，尤其是涉及一种增稳云台、增稳云台实现方法及无人机系统。

背景技术

随着航拍无人机技术的发展，越来越多的拍摄器材被应用，但是传统的拍摄设备都不具有真正意义上的增稳防抖控制系统，最多就是机械式的防抖或者软件上的防抖，所以就相应产生了各式各样的用于控制相机的多轴控制系统，我们称之为云台，其主要功能就是使相机不抖动和晃动保证拍摄画面的稳定，真正做到增稳防抖功能。

云台的实现方法，通常采用陀螺仪检测相机的状态，然后主控系统控制各个轴的电机驱动系统驱动电机转动一定角度，使得相机始终保持稳定的一个状态。

但是，在无人机飞行过程中，陀螺仪的工作状态容易受环境温度的影响，从而导致云台控制出现偏移等问题，降低了云台的增稳防抖效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种增稳云台、增稳云台实现方法及无人机系统，以缓解现有技术中云台的增稳防抖效果较低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种增稳云台，包括：云台控制器，以及与云台控制器连接的检测模块、恒温控制模块和电机驱动模块；检测模块用于检测增稳云台的姿态信息和温度参数，并将姿态信息和温度参数传输至云台控制器；云台控制器用于根据温度参数通过恒温控制模块控制检测模块所处环境的温度；电机驱动模块与电机连接，云台控制器还用于根据姿态信息通过电机驱动模块驱动电机转动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，检测模块包括陀螺仪、加速度计和温度传感器，温度传感器靠近陀螺仪设置；陀螺仪和加速度计用于检测增稳云台的姿态信息；温度传感器用于检测检测模块所处环境的温度参数。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，恒温控制模块包括保温材料层和设置在保温材料层内部的加热部件；恒温控制模块用于接收云台控制器发送的驱动信号，驱动加热部件进行加热或者停止加热，以使陀螺仪工作在恒定的温度环境。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，加热部件包括：恒温驱动电路和加热片；加热片与恒温驱动电路连接；恒温驱动电路与云台控制器连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述电机驱动模块为单路电机驱动模块、两路电机驱动模块，或者三路电机驱动模块。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述电机驱动模块包括MCU，以及与MCU连接的电流检测装置和电机驱动单元；电机驱动单元与电机连接；MCU用于接收云台控制器发送的电机驱动信号，通过电机驱动单元驱动电机转动，以及接收电流检测装置反馈的电流值；根据电流值通过电机驱动单元控制电机的驱动扭力。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述电机驱动模块还包括磁铁和磁编码器；磁编码器与MCU连接；磁铁与电机的转子同轴设置；磁编码器设置在靠近磁铁的指定距离位置，用于在电机带动磁铁转动时，通过磁通量变化计算电机转动的角度信息，并将角度信息发送至MCU；MCU还用于将角度信息发送至云台控制器。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述电机驱动单元包括门驱动单元和MOS驱动单元。

第二方面，本发明实施例还提供了一种增稳云台实现方法，该方法应用于上述第一方面所述的增稳云台，该方法包括：检测模块检测增稳云台的姿态信息和温度参数，并将姿态信息和温度参数传输至云台控制器；云台控制器用于根据温度参数通过恒温控制模块控制检测模块所处环境的温度；云台控制器还用于根据姿态信息通过电机驱动模块驱动电机转动。

第三方面，本发明实施例还提供了一种无人机系统，该系统包括无人机和上述第一方面所述的增稳云台；增稳云台设置在无人机上；增稳云台携带有图像采集设备，用于在无人机飞行时采集指定方位的图像信息。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种增稳云台、增稳云台实现方法及无人机系统，将恒温控制模块与云台控制器连接，并通过检测模块检测增稳云台的温度参数，以实现通过恒温控制模块控制检测模块所处环境的温度，进而使增稳云台工作在恒定温度范围内，有效避免了因为温度差异过大，导致的检测模块受环境温度影响而出现稳定性降低的问题，也有助于提高云台的增稳防抖效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种传统云台的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种增稳云台的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种增稳云台的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种增稳云台实现方法的流程图。

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，下面将结合附图对本发明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。

通常，为了保证无人机的航拍画面的稳定性，都将相机设置在无人机搭载的云台上，以实现增稳和防抖的功能。而云台的实现功能需要借助于陀螺仪检测相机的状态。

图1示出了一种传统云台的结构示意图，如图1所示，陀螺仪检测部分检测云台的姿态信息，将姿态信息传输到云台控制系统，云台控制系统根据姿态信息控制电机驱动部分，从而驱动电机转到相应的角度。

同时，电机驱动部分又将检测到的电机转动位置反馈到云台控制系统，其中，电机驱动部分的电机角度检测是通过接触式电位器来检测的，这种检测方法是电机带动电位器转动，电位器转动的角度再转换为电位器输出的电压大小，输出的电压模拟量通过AD(Analog-to-Digital Convert，AD转换)采样来计算电机转动角度。

这种检测方式精度较低，抗干扰能力小；而且，器件空间大，装配工艺要求高，电机和电位器不同轴时会导致电机阻力大，云台控制偏移等问题，同时，陀螺仪的工作状态也容易随环境温度变化，稳定性较差，导致姿态信息不准，从而降低了云台的增稳防抖效果。