调节稳定器平衡的方法及稳定器与流程

1.本技术涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种调节稳定器平衡的方法及稳定器。


背景技术：

2.稳定器通常用于对负载进行增稳，以防止负载抖动。比如，在使用摄像装置进行视频或图像拍摄时，通常会使用稳定器稳定摄像装置，以防止摄像装置抖动造成拍摄的视频或者图像模糊。在将负载安装至稳定器上时，如果负载在各个方向上不平衡，稳定器的稳定轴将会受到负载重力力矩的作用而处于不平衡状态，稳定器的电机要额外输出力矩克服这种不平衡，将会导致电机持续出力，功耗变大且一直处于较高温度，严重影响电机的使用寿命。同时，也会导致稳定器的控制精度变差，增稳性能降低。因此，有必要对稳定器进行平衡度检测，平衡度检测是为了确定稳定器当前受到负载重力力矩作用的情况，以提醒用户调节稳定器的平衡。
3.相关技术中，在用户使用稳定器稳定负载时，需要用户触发专门的检测稳定器平衡度的功能，然后根据提示对稳定器进行一系列的操作，以检测稳定器的平衡度。这种方式需要专门设置平衡度检测流程，无法在用户使用稳定器的过程中实时的检测稳定器的平衡度，需要打断用户的正常使用，严重影响用户的体验。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种调节稳定器平衡的方法及稳定器。
5.根据本技术的第一方面，提供一种调节稳定器平衡的方法，所述稳定器包括至少一个稳定轴和用于调整所述稳定轴姿态的电机，所述稳定轴用于在所述电机输出的力矩的驱动下稳定负载，所述方法包括：
6.在所述稳定器稳定所述负载的过程中，检测所述稳定轴是否受到所述负载的重力力矩的作用；
7.当所述稳定轴受到的所述重力力矩的作用满足预设条件时，则基于所述电机输出的力矩通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡，所述交互界面包括所述稳定器的交互界面或者与所述稳定器通信连接的终端设备的交互界面。
8.根据本技术的第二方面，提供一种调节稳定器平衡的方法，所述稳定器包括至少一个稳定轴和用于调整所述稳定轴姿态的电机，所述稳定轴用于在所述电机输出的力矩的驱动下稳定负载，所述方法包括：
9.在所述稳定轴承载所述负载后，持续检测所述稳定轴是否受到所述负载的重力力矩的作用；
10.当所述稳定轴受到的所述重力力矩的作用满足预设条件时，基于所述电机输出的力矩确定所述稳定轴的平衡状态参数，所述平衡状态参数包括所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离方向和/或偏离程度，以提示用户调整所述稳定器的平衡；其中，所述参考
轴向为所述稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向。
11.根据本技术的第三方面，提供一种稳定器，所述稳定器包括至少一个稳定轴和用于调整所述稳定轴姿态的电机，所述稳定轴用于在所述电机输出的力矩的驱动下稳定负载，所述稳定器还包括处理器、存储器以及存储在所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行以下步骤：
12.在所述稳定器稳定所述负载的过程中，检测所述稳定轴是否受到所述负载的重力力矩的作用；
13.当所述稳定轴受到的所述重力力矩的作用满足预设条件时，则基于所述电机输出的力矩通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡，所述交互界面包括所述稳定器的交互界面或者与所述稳定器通信连接的终端设备的交互界面。
14.根据本技术的第四方面，提供一种稳定器，所述稳定器包括至少一个稳定轴和用于调整所述稳定轴姿态的电机，所述稳定轴用于在所述电机输出的力矩的驱动下稳定负载，所述稳定器还包括处理器、存储器以及存储在所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行以下步骤：
15.在所述稳定轴承载所述负载后，持续检测所述稳定轴是否受到所述负载的重力力矩的作用；
16.当所述稳定轴受到的所述重力力矩的作用满足预设条件时，基于所述电机输出的力矩确定所述稳定轴的平衡状态参数，所述平衡状态参数包括所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离方向和/或偏离程度，以提示用户调整所述稳定器的平衡；其中，所述参考轴向为所述稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向。
17.应用本技术提供的方案，在稳定器稳定负载的过程中，可以实时的检测稳定器的各稳定轴是否受到重力力矩的作用，并在稳定轴受到重力力矩作用满足预设条件时，根据驱动稳定轴的电机输出的力矩在稳定器的交互界面或者在与稳定器通信连接的终端设备的交互界面提示用户调节稳定器的平衡。通过在稳定器工作时实时检测稳定器平衡度，并在平衡度较差时及时通过交互界面提示用户加以调节，可以无需中断稳定器的正常使用，也无需用户执行额外的操作，提升了用户体验，并且可以及时发现稳定器平衡度较差的情况并及时提示用户调节，可以避免稳定器电机的损耗，延长电机使用寿命。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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。
19.图1是本技术一个实施例一种负载在稳定器上处于平衡状态的示意图。
20.图2是本技术一个实施例的一种调节稳定器平衡的方法流程图。
21.图3是本技术一个实施例的一种稳定器的负载调节方向示意图。
22.图4是本技术一个实施例的一种调节稳定器平衡的方法流程图。
23.图5是本技术一个实施例的一种稳定器平衡的逻辑结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通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，都属于本技术保护的范围。
25.稳定器通常会用于对负载进行增稳，以防止负载抖动。比如，目前有很多稳定器用于对摄像装置进行增稳，以防止摄像装置抖动造成拍摄的视频或者图像模糊。稳定器通常包括一个或多个稳定轴，稳定轴可以在电机的驱动下调节负载的姿态，确保负载保持在用户设定的姿态。在将负载安装至稳定器上时，如果负载安装不当，即负载在各个方向上不处于平衡状态，则稳定器的稳定轴会受到负载重力力矩的作用，这种情况则认为稳定器是不平衡的，其受到的重力力矩作用越大，其认为稳定器的平衡度越差。举个例子，以三轴稳定器为例，如图1所示，通常要求用户在安装负载时，负载的重心(如图中的黑点)通过稳定器三个轴(如图中的轴1、轴2、轴3)的轴心，这样稳定器的各个轴才不需要额外输出力矩以克服负载的重力力矩。
26.为了抵消稳定轴受到的重力力矩的作用，稳定器的电机在输出力矩以维持负载在设定的姿态的同时，还需输出额外的力矩，以克服这种不平衡。这种情况会导致电机持续出力，功耗变大且一直处于较高温度，严重影响电机的使用寿命。同时，由于电机需额外输出力矩克服这种不平衡，会导致电机输出的力矩饱和，因而无法有效地调整负载的姿态，使得稳定器的增稳性能降低。因此，有必要对稳定器进行平衡度检测，稳定器的平衡度可以表征稳定器当前受到负载重力力矩作用的情况，在其平衡度较差时，可以提醒用户调节稳定器的平衡。
27.相关技术中，稳定器的平衡度检测需在暂停稳定器稳定负载的工作的前提下完成，还需用户触发专门的检测稳定器平衡度的功能，然后根据提示对稳定器进行一系列的操作，以检测稳定器的平衡度，并基于检测结果提示用户调节稳定器的平衡。这种方式需要专门设置平衡度检测的流程，无法在用户使用稳定器的过程中实时检测稳定器的平衡，并且在检测时需要打断用户的正常使用，严重影响用户的体验。
28.基于此，本技术实施例提供了一种调节稳定器平衡的方法，可以在用户使用稳定器稳定负载的过程中实时检测稳定器的平衡度，当检测到稳定器的平衡度较差时，则通过稳定器的交互界面或者与稳定器通信连接的控制终端的交互界面提示用户调整稳定器的平衡。
29.本技术实施例提供的方法适用于包括至少一个稳定轴以及至少一个电机的稳定器，稳定轴可以在电机输出的力矩的驱动下稳定负载，具体的，所述方法如图2所示，包括以下步骤：
30.s202、在所述稳定器稳定所述负载的过程中，检测所述稳定轴是否受到所述负载的重力力矩的作用；
31.s204、当所述稳定轴受到的所述重力力矩的作用满足预设条件时，则基于所述电机输出的力矩通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡，所述交互界面包括所述稳定器的交互界面或者与所述稳定器通信连接的终端设备的交互界面。
32.本技术实施例的稳定器是指各种可以对负载进行增稳的设备，比如云台，稳定器
可以包括一个或者多个稳定轴，比如，可以是单轴稳定器、二轴稳定器、三轴稳定器或者多轴稳定器。稳定器还包括一个或多个电机，电机可以输出力矩调节稳定轴的轴向。稳定器上还设有安装负载的器件，可以通过这些器件将负载固定在稳定器上。
33.本技术实施例的负载可以是各种需要稳定器将其稳定至某个固定姿态的设备，比如可以是手机、平板、相机等。
34.本技术实施例的稳定器可以搭载在各种载体上，比如稳定器可以是手持的稳定器，可以车载的稳定器，也可以是机载的稳定器，本技术不作限制。
35.当用户使用稳定器稳定负载时，可以先将负载安装至稳定器上，然后设置负载的目标姿态。在用户设置负载的目标姿态后，稳定器中的电机会输出力矩驱动各个稳定轴转动，以将负载调整至目标姿态。在用户使用负载执行任务的过程中，比如，以车载稳定器上安装有相机拍摄视频的场景为例，使用相机拍摄视频的过程中，由于车辆行驶过程中会造成相机抖动，这时，稳定器会实时监控负载的当前姿态，根据当前姿态与目标姿态的偏差调整稳定轴的姿态，以让负载保持在目标姿态。
36.在用户安装负载时，可能会由于用户操作不当，导致负载在各个方向上处于不平衡状态，当然，也有可能用户在安装时，负载是处于平衡状态的，但是在使用过程中，由于螺纹松动等各种原因，导致负载的安装位置发生变化，致使负载在各个方向处于不平衡状态，这时稳定器的一个或者多个稳定轴可能会受到负载的重力力矩的作用，所以，电机既要输出力矩维持负载处于目标姿态，又要输出力矩克服稳定轴受到的重力力矩作用，电机消耗较大，容易降低电机寿命，因而，需要及时检测出这种情况，并提示用户调节稳定器的平衡，避免电机损耗过大。
37.本技术实施例提供的方法可以由稳定器执行，在稳定器稳定负载的过程中，可以实时的检测稳定器的各个稳定轴是否受到负载的重力力矩的作用，当然，由于受到负载重力力矩作用有大有小，在稳定轴没有受到负载重力力矩作用，或者受到的重力力矩作用很小，可以忽略其影响的情况下，则无需打断用户的正常使用，可以不用提示用户调节稳定器的平衡。而在稳定轴受到的重力力矩作用满足预设的条件，则可以根据电机输出的力矩提示用户调节稳定器的平衡。其中，预设条件可以是各种反映稳定轴当前受到的重力力矩作用超出一定阈值，会对电机造成一定影响的条件，具体可以根据实际情况灵活设置。而由于电机需要输出力矩克服稳定轴受到的重力力矩的作用，因此，可以根据电机输出力矩的大小来确定稳定轴受到重力力矩的大小，并基于此对用户进行提示。此外，在某些场景，稳定器可以包括交互界面，所以可以直接通过稳定器的交互界面提示用户调节温定器的平衡。当然，在某些场景，如果稳定器与用户的终端设备通信连接，比如，稳定器可以通过wifi、蓝牙、zigbee、nfc等近距离通信的方式与用户的手机连接，也可以通过终端设备的交互界面提示用户调节稳定器的平衡。
38.通过本技术实施例提供的方法，用户可以在使用稳定器的过程中实时的检测稳定器的平衡度，并且在检测到稳定器的平衡度较差时，可以实时通过稳定器或者与稳定器通信连接的终端设备的交互界面提示用户调节温定器的平衡，无需用户进行额外的操作专门对稳定器的平衡度进行检测，也无需中断用户的正常使用，提升了用户体验。同时，由于检测平衡度的工作是在稳定器使用过程中实时进行的，可以及时的发现稳定器平衡度较差的情况，并及时提示用户加以调节，可以对稳定器进行保护，延长电机的使用寿命。
39.在某些实施例中，在通过交互界面提示用户调节稳定器的平衡后，用户可以根据提示信息决定当前是否调节稳定器的平衡，比如，当前负载在执行比较重要的任务，不适合中断，则可以先不对稳定器进行调节，或者根据提示信息确定平衡度不是太差，无需调节时，用户也可以选择不调节。而当用户确定当前需要对稳定器的平衡度进行调节时，则稳定器可以停止执行稳定负载的操作，以便用户对稳定器进行调节。比如，可以在交互界面弹出“是否马上调节稳定器平衡”的提示信息，然后在交互界面显示“是”或“否”的控件，以便用户进行选择。
40.由于稳定器可能包括一个或者多个稳定轴，对稳定器进行调节时，即要调节稳定器中各个稳定轴的平衡，使其尽可能不受重力力矩的作用。稳定器的各轴在进行平衡度调节时，可以简化为负载在垂直于电机轴的方向进行调节(如左右、上下、前后等)。其中，负载的调节方向可以根据稳定器的结构预先定义。如图3所示，以三轴稳定器为例，三轴稳定器包括平移轴、横滚轴和俯仰轴，当平移轴的轴臂绕平移轴旋转时，则相当于在前后方向上调节负载，则负载的调节方向为前后方向，当横滚轴的轴臂绕横滚轴旋转时，则相当于在左右方向上调节负载，则负载的调节方向为前后方向，当俯仰轴的轴臂绕俯仰轴旋转时，则相当于在上下方向上调节负载，则负载的调节方向为上下方向。
41.每个稳定轴受到负载重力力矩作用的情况不太一样，比如，有些稳定轴的轴向与重力方向平行，即便负载不平衡，也不会受到负载重力力矩的作用。而由于有些稳定轴，其轴向虽然不与重力平行，但是负载的调节方向与稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向一致，则也不会受到重力力矩的作用，当稳定器的各轴处于上述状态时，则无需调节。当然，如果稳定轴的轴向与重力方向的倾角很小，那也基本可以认为是平行的，或者负载的调节方向与稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向的夹角很小，也可以忽略重力力矩的作用，所以也无需对稳定器进行调节。因而，在某些实施例中，针对某些稳定轴，在判定稳定轴受到的重力力矩的作用是否满足预设条件时，可以判定稳定轴的轴向相对于重力方向的倾角是否在指定范围，如果在指定范围内，则认为稳定轴受到的重力力矩的作用较大，因而可以根据电机输出力矩的情况提示用户。举个例子，假设稳定轴轴向与重力方向的倾角小于5
°
或者大于175
°
，则可以认为两者趋于平行，无需进行调节，那么在确定轴向与重力方向的倾角在5
°‑
175
°
之间，则可以判定稳定轴受到的重力力矩作用满足预设条件，则可以统计电机出力情况，根据电机输出力矩的情况提示用户。
42.在某些实施例中，针对某些稳定轴，在判定稳定轴受到的重力力矩的作用是否满足预设条件时，可以判定负载的调节方向与参考方向的夹角是否在指定范围内，如果在指定范围内则认为稳定轴受到的重力力矩的作用较大，因而可以根据电机输出力矩的情况提示用户，其中，参考方向为稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向。比如，当判定夹角小于5
°
，则可以判定稳定轴受到的重力力矩作用满足预设条件。
43.在某些实施例中，针对某些稳定轴，可以先判定稳定轴的轴向与重力方向的倾角是否在指定范围内，然后再判定负载的调节方向与稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向的夹角是否在指定范围内，如果同时满足上述两个条件，则认为稳定轴受到的重力力矩的作用满足预设条件。
44.当然，本技术实施例中倾角和夹角需满足的角度范围可以根据实际需求灵活设置，本技术实施例不做限制。
45.此外，在根据稳定轴的轴向、负载的调节方向、参考轴向等确定倾角和夹角时，可以先统一各个方向的坐标系，比如都统一到世界坐标系或者稳定器的机身坐标系，然后基于统一后的坐标系确定表示各个方向的向量，然后再求解各个向量之间的夹角。
46.在某些实施中，稳定器还包括惯性测量单元，惯性测量单元包括陀螺仪和加速度计，通过陀螺仪和加速度计可以实时检测负载当前的姿态。其中，稳定器轴向与重力方向的倾角可以根据负载的姿态以及稳定轴的转动角度确定。其中，稳定器中各个稳定轴当前的转动角度(即关节角)是已知的，根据惯性测量单元测的负载的姿态以及各个稳定轴的转动角度，即可以确定各稳定轴的轴向在世界坐标系中的表示，从而可以确定当前轴向与重力方向的倾角。
47.在稳定轴受到重力力矩作用时，电机输出的力矩有两个作用，一个是用于维持负载在目标姿态，一个是用于克服稳定轴受到的重力力矩作用。通常如果是由于振动、抖动等引起电机输出力矩稳定负载的情况，由于振动、抖动方向比较随机，负载偏离目标姿态的偏离程度也比较轻微，所以电机稳定负载所输出的力矩的方向也是比较随机的，并且电机的转速也较慢。所以，在某些实施例中，在基于电机输出的力矩确定电机克服重力力矩作用所输出的力矩的大小时，可以统计电机在指定时间内输出的力矩的统计量，根据统计量提示用户调节负载的平衡。由于电机稳定负载所输出的力矩的方向是比较随机的，通过统计一段时间内电机输出的力矩，可以将电机输出的用于稳定负载的力矩抵消，统计量即可以表示电机用于克服重力力矩的作用出力的情况，根据这个统计量的大小即可以确定稳定轴平衡度的好坏。
48.在某些实施例中，统计量可以是指定时间内电机的输出力矩的累加值的平均值。比如，可以设置一个计数器，每隔1s计数器加1，并记录下当前电机输出的力矩，当计数器计数累加到60时，停止计数，并确定记录的60个力矩的累加值，再取平均，得到这60s内的平均力矩。当然，统计量也可以是力矩累加值，或者力矩的加权平均值等，本技术不作限制。
49.在某些实施例中，根据电机在指定时间内输出的力矩的统计量对用户进行提示时，可以先根据电机输出的力矩的统计量确定稳定轴的平衡状态参数，平衡状态参数可以是各种表征稳定轴当前平衡情况的参数。比如，平衡状态参数可以包括稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离程度，参考轴向为稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向，当偏离程度大于预设阈值，则通过交互界面提示用户调节稳定器的平衡。针对每个稳定轴，可以理解为当其没有受到负载重力力矩作用时，则其在自身重力作用下会处于平衡状态，而当其受到负载重力力矩作用时，则其会偏离平衡状态，可以根据稳定轴当前轴向相对于其在重力作用下处于平衡状态时的轴向的偏离程度来表征稳定轴受到重力力矩作用的大小，也就是稳定轴偏离平衡状态的程度。可以预先设置一个阈值，当这个偏离程度大于一定阈值时，则认为稳定轴的平衡度较差，可以对其进行调节，这时则可以通过交互界面提示用户。
50.在某些实施例中，偏离程度可以根据电机在指定时间内输出力矩的累加值的平均值以及预先设定的力矩阈值确定。举个例子，可以预先设置一个力矩阈值作为基准，可以确定力矩平均值偏离这个基准的偏离程度，如果偏离程度大于预设阈值，则认为稳定轴平衡度较差，则发出提示。举个例子，假设预设的力矩阈值基准为2n
·
m，而当前检测的电机力矩的平均值为2.2n
·
m，则其偏离程度为10％。
51.当然，偏离程度可以让用户知道当前稳定轴偏离平衡状态的程度，用户可以根据
偏离程度确定是否需要对稳定轴进行调节。为了让用户可以清楚的知道该往哪个方向调节负载，才能让稳定轴不会受到负载重力力矩作用，以提高用户调节稳定器的效率。在某些实施例中，平衡状态参数还可以包括稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离方向，在通过交互界面提示用户调节稳定器的平衡时，可以在交互界面显示偏离程度或者偏离方向中的一种或者多种。这样，用户可以清楚地知道是否需要对稳定器进行平衡度调节，以及在进行平衡度调节时，该往哪个方向调节负载。
52.在确定稳定器的各个稳定轴的偏离程度和偏离方向后，可以在交互界面显示每个稳定轴的偏离程度以及偏离方向，也可以根据每个稳定轴偏离情况确定稳定器整体的偏离情况，然后在交互界面显示给用户。当然，如果只是给一个具体的偏离程度的数值给用户，用户可能也无法直观地知道当前稳定轴平衡度的好坏，所以，在某些实施例中，也可以先根据偏离程度确定评价稳定轴平衡程度的评价等级，然后在显示界面显示该评价等级。比如可以根据偏离程度将稳定轴的平衡度分为好、中、差三个等级，然后在显示界面偏离程度对应的数值以及等级，或者只显示等级，以便用户可以直观的确定稳定轴的平衡度情况，然后根据平衡度情况确定是否要对稳定器进行平衡度调节。
53.在某些实施例中，在确定稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离方向时，可以根据负载的调节方向相对于参考轴向的夹角以及平均值确定偏离方向。由于力矩和角度都是具有方向性的，因而可以根据力矩的正负和夹角的正负确定稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离方向，然后可以根据偏离方向确定该如何调节负载，比如应该在左右方向、上下方向、前后方向调节负载，以调节各个稳定轴的平衡。
54.在某些实施例中，在确定偏离程度大于预设阈值时，可以发出提示信息提示用户对稳定器进行平衡度调节，提示信息可以采用视觉信息、声音信息或者振动信息，比如，可以在稳定器设置led灯，通过灯亮提示用户对稳定器进行调节，也可以发出振动信息或者语音信息，提示用户对稳定器进行调节，以便用户可以及时的调节稳定器的平衡。
55.在某些实施例中，由于稳定器也可能处于在用户指令下调整负载姿态的状态，这时电机会朝着设定的方向输出力矩去调整负载姿态，且电机转速也较快。这种情况下，如果采用电机输出的力矩来确定稳定轴受到重力力矩作用的大小会不准确，因而检测稳定器是否平衡的结果也会不准确。所以，在根据电机输出的力矩的大小对用户进行提示之前，还应先检测当前电机的转速，判定电机的转速是否小于预设的转速，如果不小于，则说明电机可能是在根据用户设定的负载姿态调节稳定轴轴向，这时则不适合根据电机的输出力矩判定稳定轴受到重力力矩作用的情况，如果小于，则使用电机输出力矩判定稳定轴受到重力力矩作用的情况。
56.此外，本技术还提供另一种调节稳定器平衡度的方法，该方法从算法角度介绍了调节稳定器平衡度的方法的具体实现细节，所述方法适用于包括至少一个稳定轴以及至少一个电机的稳定器，稳定轴可以在电机输出的力矩的驱动下稳定负载，具体的，所述方法如图4所示，包括以下步骤：
57.s402、在所述稳定轴承载所述负载后，持续检测所述稳定轴是否受到所述负载的重力力矩的作用；
58.s404、当所述稳定轴受到的所述重力力矩的作用满足预设条件时，基于所述电机输出的力矩确定所述稳定轴的平衡状态参数，所述平衡状态参数包括所述稳定轴当前轴向
相对于参考轴向的偏离方向和/或偏离程度，以提示用户调整所述稳定器的平衡；其中，所述参考轴向为所述稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向。
59.在某些实施例中，所述方法还包括：
60.在基于所述电机输出的力矩确定所述稳定轴的平衡状态参数之前，确定所述电机的转速小于预设转速。
61.在某些实施例中，所述稳定轴受到所述重力力矩的作用满足预设条件包括：
62.所述稳定轴轴向相对于重力方向的倾角在指定范围内；和/或
63.所述负载的调节方向相对于所述参考轴向的夹角在指定范围内。
64.在某些实施例中，所述稳定器还包括惯性测量单元，用于测量所述负载的姿态，所述倾角基于所述负载的姿态以及所述稳定轴的转动角度确定。
65.在某些实施例中，基于所述电机输出的力矩确定所述稳定轴的平衡状态参数，包括：
66.检测指定时间内所述电机的输出力矩的统计量；
67.基于所述统计量确定所述稳定轴的平衡状态参数。
68.在某些实施例中，所述统计量为指定时间内所述电机的输出力矩的累加值的平均值。
69.在某些实施例中，确定所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离程度的步骤包括：
70.根据所述平均值与预设力矩阈值确定所述偏离程度。
71.在某些实施例中，确定所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离方向的步骤包括：
72.根据所述负载的调节方向相对于所述参考轴向的夹角以及所述平均值确定所述偏离方向。
73.在某些实施例中，所述稳定器包括显示界面，提示用户调整所述稳定器的平衡，包括：
74.在所述显示界面显示所述偏离程度和/或所述偏离方向。
75.在某些实施例中，在所述显示界面显示所述偏离程度，包括：
76.根据所述偏离程度确定用于评价所述稳定器平衡程度的评价等级；
77.在所述显示界面显示所述评价等级。
78.在某些实施例中，所述稳定器与控制终端通信连接，提示用户调整所述稳定器的平衡，包括：
79.在所述控制终端的显示界面显示所述偏离程度和/或所述偏离方向。
80.在某些实施例中，所述方法还包括：
81.当所述偏离程度大于预设阈值，则向用户发出提示信息。
82.在某些实施例中，所述提示信息包括视觉信息、振动信息、声音信息中的一种或多种。
83.其中，具体的实现步骤可以参考上述方法中各实施例的描述，在此不再赘述。
84.为了进一步解释本技术提供的调节稳定器平衡的方法，以下结合一个具体的实施例加以解释。
85.目前很多用户在使用摄像装置拍摄视频或者图像时，都会使用云台给摄像装置增稳，避免因抖动造成拍摄的视频或者图像模糊。目前有些云台配置有用户交互界面，用户可以通过交互界面和云台进行交互操作。为了避免因摄像装置不平衡造成云台的各个轴受到摄像装置重力力矩的作用，导致云台的电机需额外输出力矩克服摄像装置的重力力矩的作用造成的功耗大、控制精度降低以及使用寿命降低的问题。本实施例提供了一种在用户使用云台固定摄像装置拍摄视频的过程中，实时检测云台平衡度的方法，并在检测到平衡度较差时，通过交互界面及时提示用户对云台进行调整。这样可以无需在对云台进行平衡度检测时中断云台的正常使用，还可以及时的发现云台平衡度较差的情况，并提醒用户调整，避免云台电机的过度损耗。
86.以图3所示的三轴云台为例，云台各轴在进行平衡度调节时，可以简化为负载在垂直于电机轴的方向进行调节，如针对平移轴，负载的调节方向为左右方向，针对俯仰轴，负载的调节方向为上下方向，针对横滚轴，负载的调节方向为前后方向。当电机轴向与重力不平行，并且负载不处于在重力作用下的平衡位置时，电机需要额外的出力克服这种不平衡，通过检测云台是否处于该种状态，然后结合电机的出力情况，检测云台的平衡程度。
87.云台在检测到安装负载后，针对云台的每个电机轴以及负载相对于该电机轴的每个调节方向，可以执行以下步骤确定云台每个电机轴的平衡度，具体如下：
88.1、确定每个轴当前轴向与重力方向的倾角，判断倾角是否在指定范围内，具体过程如下：
89.(1)可以通过公式(1)先计算世界坐标系{s}中的电机轴向ξs的表示向量：
90.ξs＝t
sf
ξfꢀꢀꢀ
公式(1)
91.其中，t
sf
是云台的电机轴轴向在轴坐标系{f}下的表示与在世界坐标系{s}下的表示的变换关系，t
sf
通过稳云台惯性测量单元测量的负载的姿态和各个电机轴转动的角度(即关节角)计算得到。ξf是云台电机轴轴向在轴坐标系{f}下的表示向量，根据定义得到。ξs是云台电机轴向在世界坐标系下的表示向量。ξs在世界坐标系{s}中x、y、z方向的分量分别为ξ
sx
、ξ
sy
、ξ
sz
，即ξs＝(ξ
sx
,ξ
sy
,ξ
sz
)。
92.(2)在确定ξs后，即可以确定点击轴向与重力方向的夹角θ
t
，具体可以通过公式(2)计算：
93.θ
t
＝acos(ξ
sz
)
ꢀꢀꢀ
公式(2)
94.在确定θ
t
后，可以判定θ
t
是否在指定范围内，比如是否在5-175
°
，如果在指定范围，则说明该电机轴轴向与重力方向不平行，其可能会受到负载重力力矩的作用，然后进行下一步检测。
95.2、判定负载的调节方向与参考轴向的夹角θr，参考轴向为电机轴在重力作用下处于稳定平衡位置时的轴向，具体过程如下：
96.(1)确定负载的调节方向在世界坐标系{s}中的向量表示εs，具体的可以通过公式(3)确定。
97.εs＝t
sf
εfꢀꢀꢀ
公式(3)
98.其中，t
sf
是云台的电机轴轴向在轴坐标系{f}下的表示与在世界坐标系{s}下的表示的变换关系，εf是负载调节方向在轴坐系中的表示向量，根据云台结构预先定义得到。
99.(2)确定参考轴向在世界坐标系中的向量表示ζs。
100.(3)计算参考轴向ζs与负载的调节方向εs的夹角θr，可通过公式(4)计算得到：
101.θr＝acos(ζs·
εs)
·
sign(ζs×
εs·
ξs)
ꢀꢀꢀ
公式(4)
102.在确定夹角θr后，可以判定其是否在指定范围，比如是否大于10
°
，如果是，则认为负载在重力作用下不处于平衡状态，因而进入下一步。
103.3、判定当前电机的转速是否小于预设转速，如果电机转速较小，则说明此时云台只是在稳定负载，即克服抖动引起的负载姿态的变化。如果电机转速小于预设转速，则进入下一步。
104.4、采用计数器计数，每次计数，则记录电机输出的力矩，并与之前记录的力矩的累加，当计数器计数到达最大值时，统计电机输出力矩的平均值，具体如公式(5)：
[0105][0106]
其中，cnt为计数器当前值，cnt_max为计数器最大值，t为电机当前力矩的大小，t
cum
为电机力矩的累加值。
[0107]
5、根据电机出力平均值t
mean
的绝对值，判断该轴该调节方向的平衡程度，具体如公式(6)：
[0108][0109]
其中，t
thr1
和t
thr2
为判断平衡程度的力矩大小阈值，可以根据经验设置。
[0110]
6、由于夹角θr以及力矩都是具有方向性的(即带符号)，因而可以根据夹角θr、电机出力平均值t
mean
的符号判断稳云台该电机轴该调节方向偏离的方向(左右，上下，前后)，偏离方向按照稳定器各个电机在零位置，并且人的视线和稳定器的正方向一致时定义，此时有：
[0111][0112]
当确定云台的电机轴平衡度较差时，则可以发出提示信息提醒用户调节云台平衡度，比如可以在云台设置led灯，通过闪灯、振动、或者语音提示等方式提示用户当前平衡度不好，同时，还可以在云台的交互界面显示每个电机轴的平衡度以及负载偏离的方向，以便用户根据偏离方向调节云台的平衡。
[0113]
此外，本技术还提供一种稳定器，如图5所示，所述稳定器包括至少一个稳定轴和用于调整所述稳定轴姿态的电机53，所述稳定轴用于在所述电机输出的力矩的驱动下稳定负载，所述稳定器还包括处理器51、存储器52以及存储在所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器51执行所述计算机程序时执行以下步骤：
[0114]
在所述稳定器稳定所述负载的过程中，检测所述稳定轴是否受到所述负载的重力
力矩的作用；
[0115]
当所述稳定轴受到的所述重力力矩的作用满足预设条件时，则基于所述电机输出的力矩通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡，所述交互界面包括所述稳定器的交互界面或者与所述稳定器通信连接的终端设备的交互界面。
[0116]
在某些实施例中，所述处理器还用于：在确定用户调节所述稳定器的平衡时，执行停止所述稳定器稳定所述负载的操作。
[0117]
在某些实施例中，所述处理器还用于：在基于所述电机输出的力矩通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡之前，确定所述电机的转速小于预设转速。
[0118]
在某些实施例中，所述稳定轴受到的所述重力力矩的作用满足预设条件，包括：
[0119]
所述稳定轴轴向相对于重力方向的倾角在指定范围内；和/或
[0120]
所述负载的调节方向相对于参考轴向的夹角在指定范围内，所述参考轴向为所述稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向。
[0121]
在某些实施例中，所述稳定器还包括惯性测量单元，用于测量所述负载的姿态，所述倾角基于所述负载的姿态以及所述稳定轴的转动角度确定。
[0122]
在某些实施例中，所述处理器用于基于所述电机输出的力矩通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡时，具体用于：
[0123]
检测指定时间内所述电机的输出力矩的统计量；
[0124]
基于所述统计量通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡。
[0125]
在某些实施例中，所述统计量为指定时间内所述电机的输出力矩的累加值的平均值。
[0126]
在某些实施例中，所述处理器用于基于所述统计量通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡时，具体用于：
[0127]
基于所述统计量确定所述稳定轴的平衡状态参数，所述平衡状态参数包括所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离程度，所述参考轴向为所述稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向；
[0128]
当所述偏离程度大于预设阈值，则通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡。
[0129]
在某些实施例中，所述平衡状态参数还包括所述稳定轴当前轴向相对于所述参考轴向的偏离方向，所述处理器用于通过交互界面提示用户调节所述稳定器的平衡时，具体用于：
[0130]
在所述交互界面显示所述偏离程度和/或所述偏离方向。
[0131]
在某些实施例中，所述处理器用于确定所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离程度的步骤包括：
[0132]
根据所述平均值与预设力矩阈值确定所述偏离程度。
[0133]
在某些实施例中，所处处理器用于确定所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离方向的步骤包括：
[0134]
根据所述负载的调节方向相对于所述参考轴向的夹角以及所述平均值确定所述偏离方向。
[0135]
其中，所述稳定器执行调整稳定平衡度的方法时的具体实现步骤可参考上述方法
中的实施例，在此不赘述。
[0136]
本技术还提供了另一种稳定器，可参考图5，所述稳定器包括至少一个稳定轴和用于调整所述稳定轴姿态的电机，所述稳定轴用于在所述电机输出的力矩的驱动下稳定负载，所述稳定器还包括处理器、存储器以及存储在所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行以下步骤：
[0137]
在所述稳定轴承载所述负载后，持续检测所述稳定轴是否受到所述负载的重力力矩的作用；
[0138]
当所述稳定轴受到的所述重力力矩的作用满足预设条件时，基于所述电机输出的力矩确定所述稳定轴的平衡状态参数，所述平衡状态参数包括所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离方向和/或偏离程度，以提示用户调整所述稳定器的平衡；其中，所述参考轴向为所述稳定轴在重力作用下处于平衡状态时的轴向。
[0139]
在某些实施例中，所述处理器还用于：
[0140]
在基于所述电机输出的力矩确定所述稳定轴的平衡状态参数之前，确定所述电机的转速小于预设转速。
[0141]
在某些实施例中，所述稳定轴受到所述重力力矩的作用满足预设条件包括：
[0142]
所述稳定轴轴向相对于重力方向的倾角在指定范围内；和/或
[0143]
所述负载的调节方向相对于所述参考轴向的夹角在指定范围内。
[0144]
在某些实施例中，所述稳定器还包括惯性测量单元，用于测量所述负载的姿态，所述倾角基于所述负载的姿态以及所述稳定轴的转动角度确定。
[0145]
在某些实施例中，所述处理器基于所述电机输出的力矩确定所述稳定轴的平衡状态参数时，具体用于：
[0146]
检测指定时间内所述电机的输出力矩的统计量；
[0147]
基于所述统计量确定所述稳定轴的平衡状态参数。
[0148]
在某些实施例中，所述统计量为指定时间内所述电机的输出力矩的累加值的平均值。
[0149]
在某些实施例中，所述处理器用于确定所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离程度的步骤包括：
[0150]
根据所述平均值与预设力矩阈值确定所述偏离程度。
[0151]
在某些实施例中，所述处理器用于确定所述稳定轴当前轴向相对于参考轴向的偏离方向的步骤包括：
[0152]
根据所述负载的调节方向相对于所述参考轴向的夹角以及所述平均值确定所述偏离方向。
[0153]
在某些实施例中，所述稳定器包括显示界面，所述处理器用于提示用户调整所述稳定器的平衡时，具体用于：
[0154]
在所述显示界面显示所述偏离程度和/或所述偏离方向。
[0155]
在某些实施例中，所述处理器用于在所述显示界面显示所述偏离程度时，具体用于：
[0156]
根据所述偏离程度确定用于评价所述稳定器平衡程度的评价等级；
[0157]
在所述显示界面显示所述评价等级。
[0158]
在某些实施例中，所述稳定器与控制终端通信连接，所述处理器用于提示用户调整所述稳定器的平衡时，具体用于：
[0159]
在所述控制终端的显示界面显示所述偏离程度和/或所述偏离方向。
[0160]
在某些实施例中，所述处理器还用于：
[0161]
当所述偏离程度大于预设阈值，则向用户发出提示信息。
[0162]
在某些实施例中，所述提示信息包括视觉信息、振动信息、声音信息中的一种或多种。
[0163]
其中，所述稳定器执行调整稳定平衡度的方法时的具体实现步骤可参考上述方法中的实施例，在此不赘述。
[0164]
相应地，本说明书实施例还提供一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一实施例中的调节稳定器平衡的方法。
[0165]
本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机可用存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于：相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
[0166]
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0167]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0168]
以上对本发明实施例所提供的方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。