[发明专利]手持云台的控制方法和手持云台

权利要求书

1.一种手持云台的控制方法，其特征在于，包括：

手持云台发生旋转后，获取拍摄设备的当前姿态信息和手柄的当前姿态信息；

根据所述拍摄设备的当前姿态信息和所述手柄的当前姿态信息，获得所述拍摄设备的目标姿态信息；

根据所述拍摄设备的当前姿态信息和所述目标姿态信息控制所述手持云台上的轴关节旋转，以使所述拍摄设备的姿态跟随所述手柄的姿态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取手柄的当前姿态信息，包括：

获取所述拍摄设备在所述手持云台旋转前的历史姿态信息，以及所述手持云台上至少一个轴关节在所述拍摄设备的机体坐标系中分别对应的旋转角度；

根据所述历史姿态信息和所述旋转角度，获取所述手柄的当前姿态信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述历史姿态信息和所述旋转角度，获取所述手柄的当前姿态信息，包括：

根据所述至少一个轴关节分别对应的旋转角度，确定所述至少一个轴关节分别对应的四元数；

根据所述拍摄设备的历史姿态信息对应的四元数和所述至少一个轴关节分别对应的四元数，获得所述手柄的当前姿态信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个轴关节包括：俯仰轴轴关节、横滚轴轴关节和平移轴轴关节。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述拍摄设备的当前姿态信息和所述手柄的当前姿态信息，获得所述拍摄设备的目标姿态信息，包括：

获取跟随时间，所述跟随时间为从所述手持云台旋转结束后开始直至所述拍摄设备的姿态跟随所述手柄的姿态为止的时间间隔；

根据所述拍摄设备的当前姿态信息、所述手柄的当前姿态信息和所述跟随时间，采用插值算法获得所述拍摄设备的目标姿态信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制方法以预设频率实时调整所述拍摄设备的姿态以跟随所述手柄的姿态。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述插值算法为球面线性插值算法。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述目标姿态信息获取方向余弦矩阵；

根据所述方向余弦矩阵获取所述拍摄设备的机体坐标系中俯仰轴对应的姿态；

根据所述目标姿态信息和所述俯仰轴对应的姿态，控制所述手持云台上的轴关节旋转，以使所述拍摄设备的光轴与所述手柄的轴心平行或重合。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述方向余弦矩阵获取所述拍摄设备的机体坐标系中俯仰轴对应的姿态，包括：

根据所述方向余弦矩阵和所述俯仰轴在所述机体坐标系中的轴向量，获得所述俯仰轴在大地坐标系中的轴向量；

获取所述俯仰轴的转动角度；

根据所述俯仰轴在大地坐标系中的轴向量和所述俯仰轴的转动角度，获得所述俯仰轴对应的姿态。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述方向余弦矩阵获取所述拍摄设备的机体坐标系中平移轴对应的姿态；

根据所述目标姿态信息、所述俯仰轴对应的姿态和所述平移轴对应的姿态，控制所述手持云台上的轴关节旋转，以使所述拍摄设备绕其光轴横滚旋转。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述方向余弦矩阵获取所述拍摄设备的机体坐标系中平移轴对应的姿态，包括：

根据所述方向余弦矩阵和所述平移轴在所述机体坐标系中的轴向量，获得所述平移轴在大地坐标系中的轴向量；

获取所述平移轴的转动角度；

根据所述平移轴在大地坐标系中的轴向量和所述平移轴的转动角度，获得所述平移轴对应的姿态。