CN108235702B - 一种云台、无人机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种云台(100)，包括：支架(10)、横滚轴电机组件(21)、俯仰轴电机组件(22)和第一摄像头(31)、第二摄像头(32)，第一摄像头(31)和第二摄像头(32)设置于横滚轴电机组件(21)的两端，并朝向相反方向，横滚轴电机组件(21)用于驱动第一摄像头(31)和第二摄像头(32)绕其横滚轴(213)转动；俯仰轴电机组件(22)，安装于支架(10)，并与横滚轴电机组件(21)连接，俯仰轴电机组件(22)用于驱动横滚轴电机组件(21)、第一摄像头(31)和第二摄像头(32)绕其俯仰轴(223)转动。还提供具有云台(100)的无人机(200)及其控制方法。通过将两个摄像头分别设置于横滚轴电机组件(21)的两端，并朝向相反方向，使得两个摄像头能相互配合，进而在同一时间内获取360度全景，满足了虚拟现实中的三维立体体验感。

Description

一种云台、无人机及其控制方法

【技术领域】

本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种用于飞行器上搭载摄像装置的云台、具有此云台的无人机及其控制方法。

【背景技术】

现有的航拍飞行器都是搭载一个或多个云台，云台上设有的摄像头，其拍摄视角一般在180度内，当需要获取360度全景影像时，则需要依靠云台自身的转动，或多个云台配合使用以实现不同视角的拍摄。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术存在以下问题：1、采用单云台，自身转动获取360度全景的方式，其缺陷是不能在同一时间内获取360度全景，不能满足虚拟现实中的3维立体体验感；2、采用多个云台配合使用的取景方式，其缺陷是，各个云台上摄像头的拍摄存在时间差，虚拟现实中体验感差，且成本高。

【发明内容】

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够360度同时取景的云台、具有此云台的无人机及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

一种云台，包括：支架、横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件、第一摄像头和第二摄像头。所述第一摄像头和第二摄像头设置于横滚轴电机组件的两端，并朝向相反方向，横滚轴电机组件用于驱动第一摄像头和第二摄像头绕其横滚轴转动。俯仰轴电机组件安装于支架，并与横滚轴电机组件连接，所述俯仰轴电机组件用于驱动横滚轴电机组件、第一摄像头和第二摄像头绕其俯仰轴转动。

在一些实施例中，所述横滚轴电机组件包括横滚轴电机定子和横滚轴电机转子；所述横滚轴电机定子位于横滚轴电机组件的中部，并且与俯仰轴电机组件连接；所述第一摄像头和第二摄像头分别设置于所述横滚轴电机转子的两端，并朝向相反方向。

在一些实施例中，所述俯仰轴电机组件包括俯仰轴电机转子，所述横滚轴电机定子与所述俯仰轴电机转子固定连接。

在一些实施例中，所述横滚轴电机定子与所述俯仰轴电机转子通过连接轴臂固定连接；或者，所述横滚轴电机定子直接与所述俯仰轴电机转子固定连接。

在一些实施例中，所述俯仰轴电机组件包括俯仰轴电机定子，俯仰轴电机定子安装于所述支架，俯仰轴电机转子与所述横滚电机组件连接。

在一些实施例中，所述俯仰轴电机定子与所述支架固定连接。

在一些实施例中，所述俯仰轴与横滚轴相互垂直。

在一些实施例中，所述第一摄像头包括第一外壳和第一镜头，第一镜头固定于第一外壳内，第一外壳固定于横滚轴电机转子的一端。

在一些实施例中，所述第二摄像头包括第二外壳和第二镜头，第二镜头固定于第二外壳内，第二外壳固定于横滚轴电机转子的另一端。

在一些实施例中，所述第一摄像头和第二摄像头的光轴重合。

在一些实施例中，所述云台还包括航向轴电机组件，所述航向轴电机组件安装于所述支架，航向轴电机组件用于驱动支架、俯仰轴电机组件、横滚轴电机组件、第一摄像头和第二摄像头绕其航向轴转动。

在一些实施例中，所述航向轴电机组件包括航向轴电机定子和航向轴电机转子，航向轴电机转子与支架固定连接，航向轴电机定子用于与外接的底座或其它设备连接。

在一些实施例中，所述支架包括横臂和第一侧臂，所述第一侧臂与横臂连接；所述云台还包括航向轴电机组件，所述航向轴电机组件安装于横臂；所述第一侧臂的一端与所述俯仰轴电机组件连接。

在一些实施例中，所述航向轴电机包括航向轴电机定子和航向轴电机转子，所述俯仰轴电机组件包括俯仰轴电机定子和俯仰轴电机转子；所述航向轴电机转子固定安装于所述横臂，所述第一侧臂的一端与所述俯仰轴电机定子固定连接。

在一些实施例中，所述支架还包括第二侧臂，所述第二侧臂与横臂连接，且其一端与横滚轴电机组件连接。

在一些实施例中，所述横滚轴电机组件包括横滚轴电机定子和横滚轴电机转子，所述第二侧臂的一端与所述横滚轴电机定子活动连接。

在一些实施例中，在所述横滚轴电机组件定子靠近所述第二侧臂的一侧设有连接轴臂，所述第二侧臂一端设有安装孔，所述连接轴臂可旋转地***所述安装孔内。

在一些实施例中，在所述横滚轴电机组件定子靠近所述第二侧臂的一侧设有安装孔，所述第二侧臂远离所述横臂的一端设有连接轴臂，所述连接轴臂可旋转地***所述安装孔内。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

一种无人机，包括机身，底座和上述云台，云台通过底座安装于机身。

在一些实施例中，所述无人机包括：

侦测组件，用于侦测、获取横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件的状态信息；

处理器，用于根据所述状态信息计算云台的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号，所述一个或多个电机信号用于引起横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件中的至少一个转动或调节转速，使得第一摄像头、第二摄像头转向预定的方向、位置，并控制第一摄像头、第二摄像头同时分别获取180度方向相反的图像信息。

在一些实施例中，所述处理器还用于控制第一摄像头和第二摄像头锁定特定目标或角度；若无人机处于移动状态或发生抖动，处理器还用于根据所述状态信息实时计算云台的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号，所述一个或多个电机信号用于引起横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件中的至少一个相应转动，使得第一摄像头、第二摄像头始终锁定特定目标或角度进行拍摄。

在一些实施例中，所述无人机包括通讯单元，用于接收信息，并向处理器传送所接收的信息，还用于发送第一摄像头、第二摄像头同时分别获取的180度的图像信息。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种无人机的控制方法，包括：

接收云台操作信息，所述云台操作信息为指示云台工作，使得云台的第一摄像头、第二摄像头转向预定的方向，以到达预定的位置、姿态；

获取云台的横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件的状态信息，所述第一摄像头和第二摄像头设置于横滚轴电机组件的两端，并朝向相反方向，所述俯仰轴电机组件与所述横滚轴电机组件连接；

根据所述状态信息和云台操作信息计算云台的飞行姿态信息；

根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号；

根据所述一个或多个电机信号，控制横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件去调整第一摄像头和第二摄像头到达预定的位置、姿态；

控制第一摄像头和第二摄像头同时分别获取180度方向相反的图像信息。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：

控制第一摄像头和第二摄像头锁定特定目标或角度；

若无人机处于移动状态或发生抖动，根据所述状态信息计算云台的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号；

根据所述一个或多个电机信号，控制横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件实时调整第一摄像头、第二摄像头，使得第一摄像头、第二摄像头始终锁定特定目标或角度进行拍摄。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：

接收飞行操作信息，所述飞行操作信息用于指示无人机的飞行；

根据所述飞行操作信息，控制无人机飞行。

与现有技术相比较，本发明实施例通过将两个摄像头分别设置于横滚轴电机组件的两端，并朝向相反方向，使得两个摄像头能相互配合，进而在同一时间内获取360度全景，满足了虚拟现实中的3维立体体验感。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明实施例提供的一种云台的立体图；

图2为图1所示的云台的主视图；

图3为图2所示的云台的剖视图J-J；

图4为本发明实施例提供的一种无人机的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种无人机的控制方法的流程图；

图6为本发明另一些实施例提供的无人机的控制方法的流程图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，为本发明实施例提供的一种云台的立体图、装配图和剖视图。如图1至图3所示，云台100，包括：支架10、横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23、第一摄像头31、第二摄像头32和连接轴臂40。

第一摄像头31和第二摄像头32设置于横滚轴电机组件21的两端，并朝向相反方向，横滚轴电机组件21用于驱动第一摄像头31和第二摄像头32同时绕其横滚轴213转动。连接轴臂40，铰接所述支架10并与所述横滚轴电机组件21连接。俯仰轴电机组件22安装于支架10，并通过连接轴臂40连接横滚轴电机组件21，用于驱动连接轴臂40、横滚轴电机组件21、第一摄像头31和第二摄像头32绕其俯仰轴223转动。航向轴电机组件23安装于支架10，用于驱动支架10、俯仰轴电机组件22、连接轴臂40、横滚轴电机组件21、第一摄像头31和第二摄像头32绕其航向轴233转动。横滚轴213、俯仰轴223、航向轴233分别为横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23的旋转中心轴。

在本实施例中，支架10为U型支架，包括横臂11、第一侧臂12和第二侧臂13。第一侧臂12和第二侧臂13垂直地连接横臂11的两端。支架10的横臂11与航向轴电机组件23的下端面固定，第一侧臂12和第二侧臂13的一端分别设有安装孔120、130，例如在第一侧臂12和第二侧臂13远离横臂11的一端分别设有安装孔120、130。连接轴臂40穿过安装孔120与支架10铰接。连接轴臂40与横滚轴电机组件21连接，并将横滚轴电机组件21固定于第一侧臂12和第二侧臂13之间。

横滚轴电机组件21包括横滚轴电机定子211和横滚轴电机转子212。横滚轴电机定子211位于横滚轴电机组件21的中部，并且直接与连接轴臂40固定。

在横滚轴电机组件定子211靠近第二侧臂13的一侧设有安装孔，第二侧臂13远离所述横臂11的一端设有另一连接轴臂50，所述连接轴臂50穿过安装孔130，可旋转地***所述安装孔内。

在一些实施例中，连接轴臂50可固定安装于横滚轴电机组件定子211靠近所述第二侧臂13的一侧，所述连接轴臂50穿过安装孔130，将横滚轴电机组件定子211活动安装于第二侧臂13。

第一摄像头31包括第一镜头310和第一外壳312，第一镜头310固定于第一外壳312内，第一外壳312固定于横滚轴电机转子212的一端。

相似地，第二摄像头32包括第二镜头320和第二外壳322，第二镜头320固定于第二外壳322内，第二外壳322固定于横滚轴电机转子212的另一端。两镜头310，320的光轴重合，在使用时，第一镜头310和第二镜头320可实现360度同时取像。

在一些实施例中，两镜头310，320的光轴可以有一定角度，但必须保证第一镜头310和第二镜头320能达到360度同时取像。

当横滚轴电机转子212转动时，将驱动除横滚轴电机定子211以外的横滚轴电机组件21以及位于横滚轴电机组件21两端的第一摄像头31和第二摄像头32相对于支架10和连接轴臂40绕横滚轴213转动。

俯仰轴电机组件22包括俯仰轴电机定子221和俯仰轴电机转子222。俯仰轴电机组件22位于支架10下端的一侧，并且与横滚轴电机组件21通过连接轴臂40连接。在本实施例中，俯仰轴电机定子221固定于第一侧臂12或第二侧臂12的外侧。俯仰轴电机转子222与连接轴臂40固定连接。俯仰轴电机转子222转动时，带动横滚轴电机组件21、第一摄像头31和第二摄像头32绕连接轴臂40的轴向方向43转动。需要指出的是俯仰轴223与横滚轴213相互垂直，连接轴臂40的轴向方向43与俯仰轴223重合。

在一些实施例中，连接轴臂40可省略，所述横滚轴电机定子211直接与所述俯仰轴电机转子222固定连接，俯仰轴电机定子221安装于支架10，例如固定安装于第一侧臂12远离横臂11的一端。

在一些实施例中，第二侧臂13可省略，俯仰轴电机定子221固定安装于第一侧臂12，俯仰轴电机转子222与横滚轴电机定子211连接。例如，横滚轴电机组件21、第一摄像头31以及第二摄像头32位于第一侧臂12的一侧，俯仰轴电机组件22位于第一侧臂12的另一侧，俯仰轴电机定子221固定安装于第一侧臂12，俯仰轴电机转子222通过连接轴臂40与横滚轴电机定子211连接，或者直接与横滚轴电机定子211连接。

航向轴电机组件23包括航向轴电机定子231和航向轴电机转子232。航向轴电机组件23位于支架10的上方，且航向轴电机组件23的下端面与支架10中横臂11的上表面固定连接。具体的，航向轴电机定子231用于与外接的底座或其它设备连接，航向轴电机转子232与支架10中的横臂11的上表面固定连接。航向轴电机转子232转动时，带动支架10、横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、第一摄像头31、第二摄像头32和连接轴臂40一起绕航向轴233转动。需要指出的是航向轴233分别与连接轴臂40的轴向方向43和横滚轴213相互垂直。

在一些实施例中，航向轴电机组件23可省略，支架10的横臂11用于直接与外接的底座或其它设备连接。

云台100还包括挡圈50，挡圈50为圆环状，套设于横滚轴电机组件21的中部。挡圈50的侧壁上设有矩形通孔，连接轴臂40穿过矩形通孔51与横滚轴定子211固定连接。挡圈50固定于横滚轴电机组件21中部的缝隙处，用于阻挡外界的水分、灰尘等杂物透过缝隙进入横滚轴电机组件21的内部，进而提高横滚轴电机组件21及云台100的使用寿命。

在本实施例中，第一摄像头31和第二摄像头32分别固定于横滚轴电机组件21的两端，因此第一摄像头31和第二摄像头32不会发生相对移动或转动，在进行拍摄时，不会产生时间差；且第一摄像头31和第二摄像头32的视角为180度左右且方向相反，第一摄像头31和第二摄像头32可以共同完成360度的全景拍摄，保证在同一时间内获取到360度的全景影像，进而能满足虚拟现实中的3维立体体验感。进一步地，由于云台100上设有两个摄像头即第一摄像头31和第二摄像头32，该云台100可以完成多个云台才能完成的任务，减少了所需云台的数量，节约了成本。

在一些实施例中，为了更好的保护横滚轴电机组件21以及简化云台100的结构，挡圈50的侧壁上可以不再设有矩形通孔，横滚轴电机定子211与挡圈50的侧壁内表面固定连接，连接轴臂40的一端与挡圈50的侧壁外表面固定连接。当横滚轴电机转子212转动时，将带动除横滚轴电机定子211以外的横滚轴电机组件21以及位于横滚轴电机组件两端的第一摄像头31和第二摄像头32相对于挡圈50绕横滚轴电机转子212的轴向方向213转动。

在一些实施例中，支架10可包括：横臂11和第一侧臂12，第一侧臂12的一端与横臂11的一端或下表面固定连接，横臂11的上表面与航向轴电机组件23的下端面固定连接。横滚轴电机组件21、第一摄像头31以及第二摄像头32位于第一侧臂12的一侧，俯仰轴电机组件22位于第一侧臂12的另一侧。第一侧臂12下端(即远离横臂11的一端)设有安装孔120，连接轴臂40穿过安装孔120与支架10铰接。连接轴臂40的一端与俯仰轴电机组件22的一轴向端面固定连接，另一端与横滚轴电机组件21的侧面固定连接。

在一些实施例中，支架10可为长条状，支架10的一端与航向轴电机组件23的下端面固定连接，横滚轴电机组件21、第一摄像头31以及第二摄像头32位于支架10的一侧，俯仰轴电机组件22位于支架10的另一侧。支架10下端设有通孔，连接轴臂40穿过通孔与支架10铰接。连接轴臂40的一端与俯仰轴电机组件22的一轴向端面固定连接，另一端与横滚轴电机组件21的侧面固定连接。

在一些实施例中，所述云台100还可适用于安装或连接到一可移动物体，如机动和非机动车辆或船只、无人机、机器人、人体或动物躯体等类似物上。例如，所述云台可通过底座安装到一无人机上。

在一些实施例中，所述的横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22和航向轴电机组件中的电机至少一个采用无刷直流电机实现。无刷直流电机具有以下优点：(1)性能可靠，减少磨损和/或故障率，并且由于具有代替机械换向器的电子换相，使用寿命比有刷电机更长(约六倍)；(2)低空载电流，因为无刷直流电机是静态的电机；(3)效率高；(4)体积小。在各实施例中，其他类型的电机，也可以用来代替无刷直流电机。

在以上所述的各实施例中横滚轴电机组件21直接驱动横滚轴电机转子212以及位于横滚轴电机组件21两端的第一摄像头31和第二摄像头32绕横滚轴213转动，俯仰轴电机组件22直接驱动连接轴臂40绕俯仰轴223转动，航向轴电机组件23直接驱动支架10绕航向轴233转动。与机械传动方式相比，直驱式电机(例如，紧凑型电机或微型电机)至少提供了以下好处：(1)直驱式电机通常需要相对较少的能量(电量)这样可以提高能量利用率和保护环境；(2)电机可通过无级方式控制，减少响应时间，能够快速及时的调整以响应云台100不同姿态的变化。因此可提高第一摄像头31和第二摄像头32的稳定性。

请参阅图4，本发明实施例提供一种无人机200，包括机身202，底座204、侦测组件206、处理器208、通讯单元210和所述图1至图3所示的云台100。

云台100通过底座204安装于机身202。

侦测组件206用于侦测或获取云台100的状态信息，例如，支架10、横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23、第一摄像头31、第二摄像头32和连接轴臂40的状态信息。所述侦测组件206可包括惯性测量单元、指南针、GPS收发器，速度传感器或其他类型的测量元件或传感器。例如，侦测组件206可包括一个或多个用于侦测角速度的陀螺仪和/或一个或多个用于侦测的线性和角度的加速度计。所述状态信息可包括云台100的角度、线性速度、加速度和位置信息等类似信息，例如，支架10、横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23、第一摄像头31、第二摄像头32和连接轴臂40的角度、线性速度、加速度和位置信息等。

在一些实施例中，所述状态信息还包括云台100的一个以上的旋转轴的状态信息，即横滚轴213、俯仰轴223和航向轴233的状态信息。例如，横滚轴213、俯仰轴223和航向轴233的角度、线性速度和加速度等。

处理器208用于根据所述状态信息计算云台100的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号。所述飞行姿态信息可包括横滚轴213、俯仰轴223和航向轴233的方向或倾角、速度和/或加速度等，还有支架10、横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23、第一摄像头31、第二摄像头32和连接轴臂40相对于所述横滚轴213、俯仰轴223和航向轴233的方向或倾角、速度和/或加速度等。在某些情况下，所述飞行姿态信息可基于角速度信息计算。在一些情况下，所述飞行姿态信息可基于角速度信息和线性加速度信息两者计算。例如，所述线性加速度信息可用来修改和/或纠正所述角速度信息。

处理器208基于所述飞行姿态信息可产生一个或多个电机信号，所述电机信号用于引起横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23的正转、反转和调节转速。横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23可根据一个或多个电机信号相应转动，使得第一摄像头31、第二摄像头32可绕俯仰轴223、横滚轴213和航向轴233中的至少一个转动。这种转动可使得第一摄像头31、第二摄像头32转向预定的方向、位置，或者保持预定的位置或姿态。

朝向相反的第一摄像头31、第二摄像头32在预定的位置或姿态同时分别获取方向相反的180度图像信息。

通讯单元210用于获取所述方向相反的180度图像信息，并发送给用于图像处理的服务器。服务器将方向相反的180度图像信息合成360度的立体图像信息。

在一些实施例中，处理器208可控制第一摄像头31和第二摄像头32锁定特定目标或角度进行拍摄。例如，可通过分析第一摄像头31和第二摄像头32获取的图像信息，获得特定目标的图像信息，通过比较特定目标的图像信息和第一摄像头31、第二摄像头32获得的实时图像信息，控制第一摄像头31和第二摄像头32锁定特定目标进行拍摄。

当第一摄像头31和第二摄像头32锁定特定目标或角度进行拍摄时，若无人机200处于移动状态或发生抖动，处理器208可根据云台100的状态信息计算云台100的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号。

横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23可根据所述一个或多个电机信号相应转动，使得第一摄像头31、第二摄像头32可绕俯仰轴223、横滚轴213和所述航向轴233中的至少一个转动，使得第一摄像头31、第二摄像头32始终锁定特定目标或角度进行拍摄。

在本实施例中，所述无人机200的第一摄像头31和第二摄像头32分别设置于横滚轴电机组件21的两端，并朝向相反方向，因此第一摄像头31和第二摄像头32不会发生相对移动或转动，在进行拍摄时，不会产生时间差；且第一摄像头31和第二摄像头32的视角为180度左右且方向相反，第一摄像头31和第二摄像头32可以共同完成360度的全景拍摄，保证在同一时间内获取到360度的全景影像，进而能满足虚拟现实中的3维立体体验感。进一步地，由于云台100上设有两个摄像头即第一摄像头31和第二摄像头32，该云台100可以完成多个云台才能完成的任务，减少了所需云台的数量，节约了成本。

请参阅图5，本发明实施例提供所述无人机200的控制方法。所述控制方法包括以下步骤：

S501：接收飞行操作信息；

所述无人机200通过通讯单元210接收飞行操作信息，该飞行操作信息用于指示无人机200的飞行。例如用户使用摇控器向无人机200发出飞行操作信息，指示无人机200飞向预定位置。

S502：根据飞行操作信息，控制无人机飞行；

处理器208获取通讯单元210接收的飞行操作信息，控制无人机200飞行。

S503：接收云台操作信息；

通讯单元210接收云台操作信息，所述云台操作信息为指示云台100工作，使得第一摄像头31、第二摄像头32转向预定的方向，以到达预定的位置、姿态。例如，用户想对目标进行拍摄时，可用遥控器向无人机200发送云台操作信息。

S504：获取云台的状态信息；

侦测组件206侦测或获取云台100的状态信息，例如，支架10、横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23、第一摄像头31、第二摄像头32和连接轴臂40的角度、线性速度、加速度和位置信息等；还有横滚轴213、俯仰轴223和航向轴233的角度、线性速度和加速度等。

S505：根据所述云台的状态信息和云台操作信息计算云台的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号；

处理器208根据所述状态信息和云台操作信息计算云台100的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号。

S506：根据所述一个或多个电机信号，调整第一摄像头和第二摄像头到达预定的位置、姿态；

横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23根据所述一个或多个电机信号进行正转、反转和调节转速，调整第一摄像头31、第二摄像头32到达预定的位置、姿态。

S507：控制第一摄像头和第二摄像头获取图像信息。

通讯单元210接收拍摄操作信息，该拍摄操作信息指示第一摄像头31、第二摄像头32开始获取图像信息，例如，用户使用摇控器向无人机200发出拍摄操作信息，通讯单元210接收拍摄操作信息后，由处理器208处理，并控制第一摄像头31、第二摄像头32在预定的位置、姿态同时分别获取方向相反的180度图像信息。

通讯单元210获取所述方向相反的180度图像信息，并发送给用于图像处理的服务器。服务器将方向相反的180度图像信息合成360度的立体图像信息。

请参图6，在一些实施例中，所述无人机200的控制方法还包括：

S601：控制第一摄像头和第二摄像头锁定特定目标或角度；

处理器208可控制第一摄像头31和第二摄像头32锁定特定目标或角度进行拍摄。例如，可通过分析第一摄像头31和第二摄像头32获取的图像信息，获得特定目标的图像信息，通过比较特定目标的图像信息与第一摄像头31和第二摄像头32获得的实时图像信息，控制第一摄像头31和第二摄像头32锁定特定目标进行拍摄。

S602：若无人机处于移动状态或发生抖动，根据云台的状态信息计算云台的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号；

若无人机200处于移动状态或发生抖动，处理器208可根据云台100的状态信息计算云台100的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号。

S603：根据所述一个或多个电机信号，实时调整第一摄像头、第二摄像头，使得第一摄像头、第二摄像头始终锁定特定目标或角度进行拍摄。

横滚轴电机组件21、俯仰轴电机组件22、航向轴电机组件23可根据所述一个或多个电机信号相应转动，使得第一摄像头31、第二摄像头32可绕俯仰轴223、横滚轴213和航向轴233中的至少一个转动，使得第一摄像头31、第二摄像头32始终锁定特定目标或角度进行拍摄。

在本实施例中，所述无人机200的第一摄像头31和第二摄像头32分别设置于横滚轴电机组件21的两端，并朝向相反方向，因此第一摄像头31和第二摄像头32不会发生相对移动或转动，在控制第一摄像头31和第二摄像头32进行拍摄时，不会产生时间差；且第一摄像头31和第二摄像头32的视角为180度左右且方向相反，第一摄像头31和第二摄像头32可以共同完成360度的全景拍摄，保证在同一时间内获取到360度的全景影像，进而能满足虚拟现实中的3维立体体验感。进一步地，由于云台100上设有两个摄像头即第一摄像头31和第二摄像头32，该云台100可以完成多个云台才能完成的任务，减少了所需云台的数量，节约了成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (21)

1.一种云台，其特征在于，包括：

支架；包括横臂、第一侧臂和第二侧臂，所述第一侧臂与所述第二侧臂垂直地连接于所述横臂的两端，所述第一侧臂与所述第二侧臂的一端分别设有安装孔；

第一摄像头；

第二摄像头；

横滚轴电机组件，所述第一摄像头和第二摄像头设置于横滚轴电机组件的两端，并朝向相反方向，所述横滚轴电机组件用于驱动第一摄像头和第二摄像头绕其横滚轴转动；

连接轴臂，可旋转地***所述安装孔内，与所述横滚轴电机组件连接并且所述横滚轴电机组件位于所述第一侧臂与所述第二侧臂之间；以及

俯仰轴电机组件，安装于所述支架，并通过所述连接轴臂与所述横滚轴电机组件连接，所述俯仰轴电机组件用于驱动所述连接轴臂转动，从而驱动所述横滚轴电机组件、所述第一摄像头和所述第二摄像头绕其俯仰轴转动。

2.根据权利要求1所述的云台，其特征在于，所述横滚轴电机组件包括横滚轴电机定子和横滚轴电机转子；

所述横滚轴电机定子位于横滚轴电机组件的中部，并且与俯仰轴电机组件连接；所述第一摄像头和第二摄像头分别设置于所述横滚轴电机转子的两端，并朝向相反方向。

3.根据权利要求2所述的云台，其特征在于，所述俯仰轴电机组件包括俯仰轴电机转子，所述横滚轴电机定子与所述俯仰轴电机转子固定连接。

4.根据权利要求3所述的云台，其特征在于，所述横滚轴电机定子与所述俯仰轴电机转子通过连接轴臂固定连接；或者，

所述横滚轴电机定子直接与所述俯仰轴电机转子固定连接。

5.根据权利要求3所述的云台，其特征在于，所述俯仰轴电机组件还包括俯仰轴电机定子，俯仰轴电机定子安装于所述支架，俯仰轴电机转子与所述横滚轴电机组件连接。

6.根据权利要求5所述的云台，其特征在于，所述俯仰轴电机定子与所述支架固定连接。

7.根据权利要求3-6中任一所述的云台，其特征在于，所述俯仰轴与横滚轴相互垂直。

8.根据权利要求2-6中任一所述的云台，其特征在于，所述第一摄像头包括第一外壳和第一镜头，第一镜头固定于第一外壳内，第一外壳固定于横滚轴电机转子的一端。

9.根据权利要求8所述的云台，其特征在于，所述第二摄像头包括第二外壳和第二镜头，第二镜头固定于第二外壳内，第二外壳固定于横滚轴电机转子的另一端。

10.根据权利要求1-6，9中任一所述的云台，其特征在于，所述第一摄像头和第二摄像头的光轴重合。

11.根据权利要求2-6，9中任一所述的云台，其特征在于，所述云台还包括航向轴电机组件，所述航向轴电机组件安装于所述支架，航向轴电机组件用于驱动支架、俯仰轴电机组件、横滚轴电机组件、第一摄像头和第二摄像头绕其航向轴转动。

12.根据权利要求11所述的云台，其特征在于，所述航向轴电机组件包括航向轴电机定子和航向轴电机转子，航向轴电机转子与支架固定连接，航向轴电机定子用于与外接的底座或其它设备连接。

13.根据权利要求12所述的云台，其特征在于，

所述航向轴电机转子固定安装于所述横臂，所述第一侧臂的一端与所述俯仰轴电机定子固定连接。

14.根据权利要求12所述的云台，其特征在于，所述第二侧臂的一端与所述横滚轴电机定子活动连接。

15.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括机身，底座和所述权利要求1至14任一项所述的云台，所述云台通过底座安装于机身。

16.根据权利要求15所述的无人机，其特征在于，所述无人机包括：

侦测组件，用于侦测、获取横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件的状态信息；

处理器，用于根据所述状态信息计算云台的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号，所述一个或多个电机信号用于引起横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件中的至少一个转动或调节转速，使得第一摄像头、第二摄像头转向预定的方向、位置，并控制第一摄像头、第二摄像头同时分别获取180度方向相反的图像信息。

17.根据权利要求16所述的无人机，其特征在于，所述处理器还用于控制第一摄像头和第二摄像头锁定特定目标或角度；若无人机处于移动状态或发生抖动，处理器还用于根据所述状态信息实时计算云台的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号，所述一个或多个电机信号用于引起横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件中的至少一个相应转动，使得第一摄像头、第二摄像头始终锁定特定目标或角度进行拍摄。

18.根据权利要求16所述的无人机，其特征在于，所述无人机包括通讯单元，用于接收信息，并向处理器传送所接收的信息，还用于发送第一摄像头、第二摄像头同时分别获取的180度的图像信息。

19.一种无人机的控制方法，其特征在于，包括：

接收云台操作信息，所述云台操作信息为指示云台工作，使得云台的第一摄像头、第二摄像头转向预定的方向，以到达预定的位置、姿态；

获取云台的横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件的状态信息，所述第一摄像头和第二摄像头设置于横滚轴电机组件的两端，并朝向相反方向，所述俯仰轴电机组件与所述横滚轴电机组件连接；

根据所述状态信息和云台操作信息计算云台的飞行姿态信息；

根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号；

根据所述一个或多个电机信号，控制横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件去调整第一摄像头和第二摄像头到达预定的位置、姿态；

控制第一摄像头和第二摄像头同时分别获取180度方向相反的图像信息。

20.根据权利要求19所述的控制方法，其特征在于，还包括：

控制第一摄像头和第二摄像头锁定特定目标或角度；

若无人机处于移动状态或发生抖动，根据所述状态信息计算云台的飞行姿态信息，并根据所述飞行姿态信息输出一个或多个电机信号；

根据所述一个或多个电机信号，控制横滚轴电机组件、俯仰轴电机组件实时调整第一摄像头、第二摄像头，使得第一摄像头、第二摄像头始终锁定特定目标或角度进行拍摄。

21.根据权利要求20所述的控制方法，其特征在于，还包括：

接收飞行操作信息，所述飞行操作信息用于指示无人机的飞行；

根据所述飞行操作信息，控制无人机飞行。

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