云台的制作方法

1.本公开涉及云台技术，并且更具体地，涉及云台的控制方法和云台。


背景技术：

2.手持云台或便携云台小巧且易于携带。诸如摄录机、照相机、或智能手机的成像装置可以被安装到云台上。云台可以将成像装置稳定地维持在一定姿态，从而提高成像质量。现有云台的手柄通常被设计成固定的结构，这使得存储云台具有一定的难度。


技术实现要素：

3.在本公开的一方面中，手持云台包括主体，所述主体包括一个或多个轴组件，所述一个或多个轴组件中的每个包括臂和用于驱动所述臂绕轴运动的电机。手柄组件包括第一部件、第二部件以及耦接所述第一部件和所述第二部件的旋转机构，所述第一部件耦接至所述主体，所述第二部件被构造成与所述主体分离。所述第一部件或所述第二部件中的一个相对于所述第一部件或所述第二部件中的另一个可旋转。当所述手柄组件处于第一构造时，所述第一部件的至少一部分与所述第二部件的至少一部分间隔开。当所述手柄组件处于第二构造时，所述第一部件的所述至少一部分与所述第二部件的所述至少一部分接触。所述手持云台还包括通信部件，所述通信部件将所述第一部件的电子部件电耦合到所述第二部件的电子部件，以在所述手柄组件从所述第一构造到所述第二构造或从所述第二构造到所述第一构造的转变期间允许所述手持云台操作。
4.在一些实施例中，所述第一部件包括所述一个或多个轴组件中的一个的电机，并且所述第二部件包括手柄部件。
5.在一些实施例中，所述手持云台包括检测机构，所述检测机构被构造成检测所述手柄组件的折叠状态的变化。所述检测机构包括传感器，所述传感器被构造成检测所述手柄组件的折叠状态的变化。所述传感器包括光电开关。所述光电开关包括光发射器和光接收器，所述光发射器被定位在第一部件或第二部件中的一个中，并且所述光接收器被定位在所述第一部件和所述第二部件中的另一个中。替代地，所述传感器包括环境光传感器。
6.在一些实施例中，所述第一部件包括至少一个第一销，所述第二部件包括至少一个第二销。当所述手柄组件处于折叠构造时，所述至少一个第一销与所述至少一个第二销接触。当所述手柄组件处于折叠构造时，所述至少一个第一销与所述至少一个第二销电耦接。所述至少一个第一销包括可伸缩的销。所述至少一个第二销包括金属销。所述可伸缩销包括弹簧针。在一些实施例中，所述手持云台包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被构造成监控所述至少一个第一销和所述至少一个第二销是否接触。所述至少一个处理器还被构造成响应于确定所述至少一个第一销和所述至少一个第二销之间的耦接，确定所述手柄组件处于折叠构造。所述至少一个处理器还被构造成响应于确定所述至少一个第一销和所述至少一个第二销之间的耦接，确定所述手柄组件处于所述展开构造。在一些实施例中，监控所述至少一个第一销和所述至少一个第二销是否接触包括监控所述至少一个第一销
和所述至少一个第二销之间的电耦接。
7.在一些实施例中，所述手持云台包括另一个旋转机构，所述另一个旋转机构耦接所述主体和所述第一部件，所述第二部件沿所述另一个旋转机构的轴相对于所述主体可旋转。
8.在一些实施例中，所述通信部件包括电线。所述手柄组件包括第一电子部件，以及所述主体包括第二电子部件，所述第二电子部件经由所述电线电耦接至所述第一电子部件。所述电线的至少一部分由保护膜覆盖。当所述手柄组件处于所述折叠构造时，所述电线被折叠至所述第二部件的腔中。当所述手柄组件处于折叠构造时，所述电线的至少一部分被定位在所述手柄组件外部。在一些实施例中，所述电线的至少一部分可伸缩。所述电线的可伸缩部分绕所述旋转机构的轴卷绕。在一些实施例中，所述第一部件包括第一按压构件，所述第一按压构件用于按压所述电线超出所述第一部件的第一部分；所述第二部件包括第二按压构件，所述第二按压构件用于按压所述电线超出所述第二部件的第二部分。在一些实施例中，所述第二电子部件包括电池，所述电池被构造成经由所述电线为所述第一电子部件供电。替代地或附加地，所述电线包括串行线缆，所述串行线缆被构造成传输串行通信信号。替代地或附加地，所述电线被构造成传输由霍尔传感器生成的信号。替代地或附加地，所述电线被构造成传输控制信号以用于控制所述一个或多个轴组件中的至少一个。在一些实施例中，所述一个或多个轴组件包括偏航轴组件，并且所述电线被构造成传输控制信号以用于控制所述偏航轴组件的电机。在一些实施例中，所述电线被构造成传输检测信号以检测所述手柄组件的折叠状态的变化。
9.在一些实施例中，所述旋转机构包括阻尼构件。所述旋转机构包括阻尼构件，所述阻尼构件被构造成减慢所述旋转机构的轴的旋转。其中，所述阻尼构件的阻尼力超出预设值。所述旋转机构包括前支撑件，所述前支撑件被构造成为所述旋转机构提供支撑并且限制所述旋转机构的轴的旋转。在一些实施例中，所述第二部件包括手柄部件，所述手柄部件包括盖，并且所述前支撑件固定至所述盖。所述前支撑件经由螺钉或胶水中的至少一种被固定至所述盖。所述旋转机构包括一个或多个定位部件，所述一个或多个定位部件被构造成将所述旋转机构的轴耦接至支撑基座。所述旋转机构包括多个摩擦板，所述多个摩擦板被构造成提供阻尼力以减慢所述旋转机构的轴的旋转。所述旋转机构包括被构造成沿着所述旋转机构的轴线旋转的轴；以及被构造成支撑所述轴的支撑件。所述支撑件与耦接所述支撑件的所述轴的一端之间的间隙最小，以使得在所述轴的横向运动期间防止所述轴的轴向旋转。
10.在一些实施例中，所述旋转机构包括前齿轮和轴支撑件基座，所述轴支撑件基座被构造成为所述前齿轮提供支撑并耦接所述主体和所述旋转机构。所述前齿轮固定至所述轴支撑件基座。所述旋转机构还包括耦接至所述前齿轮的后齿轮。所述前齿轮包括具有多个嵌齿的第一端面齿轮，所述后齿轮包括具有多个嵌齿的第二端面齿轮。所述第一端面齿轮的所述多个嵌齿被构造成当所述旋转机构被拧紧时，锁定所述第二端面齿轮的所述多个嵌齿，从而减小所述旋转的所述轴的横向运动。所述第二部件包括手柄部件，所述手柄部件包括盖，并且所述后齿轮固定在所述盖上。
11.在一些实施例中，所述旋转机构还包括旋钮，所述旋钮被构造成当所述旋钮被旋动时，使所述旋转机构的轴旋转。所述旋转机构还包括耦接至所述旋转机构的前齿轮的旋
钮轴。所述旋钮轴经由所述旋钮轴的端部中的螺纹耦接至所述前齿轮。所述旋转机构还包括限制机构，所述限制机构被构造成将所述旋钮的旋动限制在预设范围内。所述预设范围是0-540
°
或0-720
°
。在一些实施例中，所述限制机构包括轴限制板和轴限制环。
12.在一些实施例中，所述旋转机构还包括旋钮轴限制螺母，所述旋钮轴限制螺母被构造成当所述旋钮被旋动时，限制或防止所述旋转机构的轴的横向运动。当旋动所述旋钮以解锁所述旋转机构时，所述旋钮轴限制螺母旋转并且使所述旋转机构的前齿轮沿着所述旋转机构的轴的轴线运动，从而使所述前齿轮与所述旋转机构的后齿轮分离。
13.在一些实施例中，所述旋转机构被构造成使所述第一部件或所述第二部件沿两个或多个轴旋转。所述旋转机构包括轴机构，所述轴机构被构造成在所述轴机构的旋转的第一范围内提供第一扭力，并且在所述轴机构的旋转的第二范围内提供第二扭力，所述第一扭力与所述第二扭力不同。替代地或附加地，所述旋转机构包括定点旋转轴。替代地或附加地，所述旋转机构具有第一稳定位置和第二稳定位置。当所述旋转机构旋转超过所述第一稳定位置和所述第二稳定位置之间的预设位置时，所述旋转机构自动旋转到所述第一稳定位置或所述第二位置。
14.在一些实施例中，所述手柄组件包括锁定机构，所述锁定机构被构造成锁定所述第二部件相对于所述第一部件的位置。所述锁定机构包括旋钮，当所述旋钮被旋动时，所述旋钮使所述锁定机构锁定或解锁所述第二部件相对于所述第一部件的位置。所述锁定机构包括所述第一部件上的第一齿轮和所述第二部件上的第二齿轮。所述第一齿轮包括多个第一嵌齿，所述第二齿轮包括多个第二嵌齿。所述多个第一嵌齿被构造成当所述锁定机构被拧紧时，锁定所述多个第二嵌齿，从而锁定所述第二部件相对于所述第一部件的位置。替代地，所述锁定机构包括偏心凸轮锁。替代地，所述锁定机构包括夹具锁。所述锁定机构包括第一物体和第二物体。所述第一物体具有内螺纹，所述内螺纹被构造成接收所述第二物体的外螺纹。所述第一物体或所述第二物体被固定至所述一个或多个轴组件中的至少一个的电机的轴上。
15.在一些实施例中，所述手柄组件包括所述第一部件中的第一磁性板和所述第二部件中的第二磁性板，以使得当所述手柄组件处于所述第二构造时，所述第一磁性板与所述第二磁性板接触。替代地或附加地，所述手柄组件的第一部件包括至少一个柱塞，并且当所述手柄组件处于折叠构造时，所述至少一个柱塞的一部分缩回。
16.在一些实施例中，所述手柄组件包括传感器，所述传感器被构造成检测所述手柄组件的折叠状态的变化。所述传感器包括光电传感器，所述光电传感器被构造成当所述手柄组件从所述第二构造变为展开构造或从所述展开构造变为所述第二构造时，检测光强度的变化。所述手持云台还包括指示器，所述指示器生成信号，所述信号指示所检测到的所述手柄组件的折叠状态的变化。所述指示器包括被构造成生成光信号的灯或被构造成生成声音信号的扬声器中的至少一个。
17.在一些实施例中，所述手持云台还包括用于支撑有效载荷的平台。当所述手柄组件处于展开构造时，所述手持云台可操作以将所述一个或多个轴组件中的至少一个运动至下悬模式，其中所述平台在所述手柄组件下方。有效载荷可操作以在人像模式中捕获图像。在一些实施例中，当所述第二部件在所述下悬模式下受到支撑力时，所述手持云台的至少一部分被构造成运动到特定位置，以使得所述手持云台的重心与支撑力的竖直分量对齐。
18.在一些实施例中，所述手持云台具有第一存储模式，其中所述第二部件与所述一个或多个轴组件的臂在同一平面中。替代地或附加地，所述手持云台具有第二存储模式，其中所述第二部件与所述一个或多个轴组件的臂在不同的平面中。替代地或附加地，当所述手持云台处于所述第二存储模式时，所述第二部件的平面垂直于所述一个或多个组件的臂的平面。
19.在一些实施例中，所述手柄组件包括盖，所述盖包括一个或多个用于接收附接到所述盖的附件的接收部件。
20.在一些实施例中，手持云台包括主体，所述主体包括一个或多个轴组件和用于支撑有效载荷的平台，所述一个或多个轴组件中的每一个包括臂和用于驱动所述臂绕轴线运动的电机。所述手持云台还包括手柄组件。所述手柄组件包括第一部件、第二部件以及耦接所述第一部件和所述第二部件的旋转机构，所述第一部件耦接到所述主体，所述第二部件被构造成与主体分离。所述手柄组件具有折叠状态和展开状态。所述手柄组件还包括通信部件，所述通信部件将所述第一部件的电子部件电耦合到所述第二部件的电子部件。所述手持云台还包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被构造成经由所述通信部件接收指示所述手柄组件从所述折叠状态到所述展开状态或从所述展开状态到所述折叠状态的折叠状态的变化的信号。所述至少一个处理器还被构造成响应于接收到的信号，控制所述一个或多个轴组件将所述有效载荷运动到目标姿态。
21.在本公开的另一方面中，提供了一种用于控制手持云台的方法，所述手持云台包括手柄组件，所述方法包括确定所述手柄组件是否处于第一构造。所述手持云台包括支撑有效载荷的平台，所述手持云台包括一个或多个轴组件。所述一个或多个轴组件包括第一轴组件。所述第一轴组件包括第一臂和被构造成使所述第一臂绕第一轴运动的第一电机。所述手柄组件能够在第一构造和不同于第一构造的第二构造之间切换。所述方法还包括响应于确定所述手柄组件处于第一构造，在用于控制第一电机的关节角的关节角控制模式下控制所述第一轴组件运动到第一目标位置。
22.在一些实施例中，所述手持云台还包括第二轴组件，所述第二轴组件包括第二臂和被构造成使所述第二臂绕第二轴运动的第二电机。所述方法还包括在用于基于北东地(ned)坐标系控制所述第二轴组件的姿态控制模式下，控制所述平台运动到目标姿态。在一些实施例中，所述手持云台还包括第三轴组件，所述第三轴组件包括第三臂和被构造成使所述第三臂绕第三轴线运动的第三电机。所述方法还包括在基于ned坐标系的姿态控制模式下，控制所述第二轴组件和所述第三轴组件。在一些实施例中，所述第一轴是偏航轴，所述第二轴为俯仰轴或横滚轴中的一个，所述第三轴是所述横滚轴或所述俯仰轴中的另一个。
23.在一些实施例中，在所述姿态控制模式下控制所述第二轴组件包括确定所述平台的目标姿态并且控制所述第二轴组件和所述第三轴组件运动，以实现所述平台的目标姿态。
24.在一些实施例中，控制所述第二轴组件和所述第三轴组件包括控制所述第二电机和/或所述第三电机旋转，以实现第二目标姿态角，并且控制所述第二电机和/或所述第三电机旋转，以实现第三目标姿态角。在一些实施例中，所述方法还包括确定第一电机的第一目标关节角、确定第二电机的第二目标关节角以及确定第三电机的第三目标关节角。在一
些实施例中，所述第一轴是横滚轴、偏航轴或俯仰轴中的一个。
25.在一些实施例中，确定所述第一目标关节角或所述第二目标关节角或所述第三目标关节角包括：在起始位置获得所述平台的目标姿态；获得所述手柄组件的姿态以及确定所述平台相对于所述手柄组件的目标姿态。在一些实施例中，确定所述平台的目标姿态包括从起点开始，以预设间隔确定所述第一目标关节角或所述第二目标关节角或所述第三目标关节角。
26.在一些实施例中，以预设间隔确定所述第一目标关节角或所述第二目标关节角或所述第三目标关节角包括在起始位置获得第一关节角或第二关节角或第三关节角。
27.在一些实施例中，确定所述平台的目标姿态包括：确定所述平台的当前目标姿态；并且确定所述平台当前的目标姿态包括：确定当前第一目标关节角或当前第二目标关节角或当前第三目标关节角。
28.在一些实施例中，所述手持云台还包括第二轴组件，包括第二臂和第二电机，所述第二电机被构造成使所述第二臂绕第二轴线运动；以及第三轴组件，包括第三臂和第三电机，所述第三电机被构造成使所述第三臂绕第三轴线运动。
29.在一些实施例中，所述方法还包括：响应于确定所述手柄组件处于所述第一构造中：在用于控制所述第二电机的关节角的关节角控制模式下，控制所述第二轴组件运动到第二目标位置；以及在姿态控制模式下控制所述平台运动到目标姿态。
30.在一些实施例中，所述手持云台还包括：第二轴组件，包括第二臂和第二电机，所述第二电机被构造成使所述第二臂绕第二轴运动；以及第三轴组件，包括第三臂和第三电机，所述第三电机被构造成使所述第三臂绕第三轴运动。所述方法还包括：响应于确定所述手柄组件处于所述第一构造：在用于控制所述第二电机的关节角的关节角控制模式下，控制所述第二轴组件运动到第二目标位置；以及在用于控制第三电机的关节角的关节角控制模式下，控制第三轴组件运动到第三目标位置。
31.在一些实施例中，控制所述第一轴组件包括：确定所述第一电机的当前第一关节角；确定所述第一电机的第一目标关节角；以及控制所述第一电机，以实现所述第一电机的第一目标关节角。在一些实施例中，控制所述第一电机还包括：当所述第一目标关节角在预设范围内时，控制所述第一轴组件运动至目标位置，以实现所述第一目标关节角。在一些实施例中，控制所述第一电机还包括：当所述第一目标关节角不在预设范围内时，控制所述第一轴组件运动到预设复位位置；以及在将所述第一轴组件运动到所述预设复位位置之后，控制所述第一轴组件运动到目标位置，以实现所述第一目标关节角。在一些实施例中，所述方法还包括：当所述第一轴组件运动到新位置时，确定所述第一电机更新的当前第一关节角；确定更新的当前第一关节角与第一目标关节角的差值等于或小于阈值；以及确认从第一折叠模式到第二折叠模式的转换完成。
32.在一些实施例中，所述手持云台包括被构造成测量所述第一关节角的角度传感器。所述角度传感器包括线性霍尔传感器。所述手持云台包括一个或多个陀螺仪，所述一个或多个陀螺仪被构造成在有效载荷坐标系下测量体角速度。在一些实施例中，所述手持云台还包括一个或多个积分器，所述一个或多个积分器被构造成确定ned坐标系下的第二姿态角。
33.在一些实施例中，所述手柄组件包括第一部件、第二部件以及耦接所述第一部件
和所述第二部件的旋转机构。所述第一部件耦接到所述手持云台的主体，所述第二部件与所述主体分离并且沿着所述第一旋转机构的轴线相对于所述第一部件可旋转。所述第一部件包括至少一个第一销，所述第二部件包括至少一个第二销。当所述手柄组件处于折叠构造时，所述至少第一销与所述至少一个第二销接触。检测所述手柄组件的折叠状态的变化包括检测至少一个第一销和所述至少一个第二销之间的接触状态的变化。在一些实施例中，所述手柄组件处于折叠构造时，所述至少一个第一销电耦接至所述至少一个第二销。检测所述手柄组件的折叠状态的变化包括检测所述至少一个第一销和所述至少一个第二销之间的电耦接或断开。
34.在本公开的另一方面中，一种手持云台包括云台组件，所述云台组件被构造成支撑有效载荷并相对于一个或多个轴旋转所述有效载荷。所述手持云台还包括可操作地耦接到所述云台组件的手柄组件。所述手柄组件包括耦接到所述云台组件的第一部件，以及相对于所述第一部件可运动的第二部件。所述第一部件具有第一表面，所述第二部件具有第二表面。所述手柄组件具有第一构造，其中所述第一表面和所述第二表面形成第一角度，并且所述手柄组件具有第二构造，其中所述第一表面和所述第二表面形成第二角度。所述第一角度小于所述第二角度。当所述手柄组件处于第一构造时以及当所述手柄组件处于第二构造时，所述云台组件被构造成可操作。
35.在一些实施例中，所述手柄组件包括被构造成测量所述第一角度和所述第二角度的传感器。在一些实施例中，所述第一角度等于0度。所述第二角度大于0度。在一些实施例中，所述第二角度等于或小于 180度。
36.在一些实施例中，所述手柄组件包括耦接所述第一部件和所述第二部件的旋转机构。
37.在一些实施例中，所述手柄组件包括被构造成接收输入的输入装置。当所述手柄组件处于所述第一构造时，所述云台组件被构造成响应于第一输入而旋转所述有效载荷。当所述手柄组件处于所述第二构造时，所述云台组件被构造成响应于第二输入而旋转所述有效载荷。在一些实施例中，所述云台组件被构造成在所述手柄组件从所述第一构造到所述第二构造的转变期间可操作。
38.在本公开的另一方面中，一种手持云台包括云台组件，所述云台组件被构造成支撑有效载荷并相对于一个或多个轴旋转有效载荷。所述手持云台还包括可操作地耦接到所述云台组件的手柄组件。所述手柄组件包括耦接到所述云台组件的第一部件以及相对于所述第一部件可运动的第二部件。所述手柄组件具有第一构造和第二构造。在所述第一构造中，所述第一部件相对于所述第二部件处于第一位置，并且在所述第二构造中，所述第一部件相对于所述第二部件处于第二位置。所述第一位置不同于所述第二位置。所述手持云台还包括控制组件，所述控制组件被构造成当所述手柄组件处于所述第一构造时，根据第一控制机制控制所述云台组件，并且当所述手柄组件处于所述第二构造时，根据第二控制机制控制所述云台组件。
39.在一些实施例中，所述控制组件被构造成检测所述手柄组件从所述第一构造到所述第二构造或者从所述第二构造到所述第一构造的改变。在一些实施例中，在所述第一构造中，所述第一部件的至少一部分与所述第二部件的至少一部分重叠。在所述第二构造中，所述第一部件的至少一部分与所述第二部件的至少一部分间隔开。所述控制组件被构造成
在所述手柄组件从所述第一构造到所述第二构造或者从所述第二构造到所述第一构造的转变期间控制所述云台组件。
40.在一些实施例中，所述控制组件被构造成在所述手柄组件从所述第一构造到所述第二构造或者从所述第二构造到所述第一构造的转变期间，根据第三控制机制来控制所述云台组件。在一些实施例中，所述第一控制机制包括用于控制所述云台组件的第一算法，并且所述第二控制机制包括用于控制所述云台组件的第二算法，所述第一算法不同于所述第二算法。在一些实施例中，所述手柄组件包括被构造成接收输入的输入设备，以及所述云台组件被构造成响应于接收到的输入旋转所述有效载荷。
41.在本公开的另一方面中，一种用于控制手持云台的方法包括提供一种云台组件，所述云台组件被构造成支撑有效载荷并相对于一个或多个轴旋转有效载荷。所述方法还包括提供可操作地耦接到所述云台组件的手柄组件。所述手柄组件包括：耦接到所述云台组件的第一部件以及相对于所述第一部件可运动的第二部件。所述第一部件具有第一表面，所述第二部件具有第二表面。所述手柄组件具有第一构造，其中所述第一表面和所述第二表面形成第一角度，所述手柄组件具有第二构造，其中所述第一表面和所述第二表面形成第二角度。所述第一角度小于所述第二角度。当所述手柄组件处于所述第一构造时以及当所述手柄组件处于所述第二构造时，所述云台组件被构造成可操作。
42.在本公开的另一方面中，一种用于控制手持云台的方法包括提供一种云台组件，所述云台组件被构造成支撑有效载荷并相对于一个或多个轴旋转有效载荷。所述方法还包括提供可操作地耦接到所述云台组件的手柄组件。包括耦接到所述云台组件的第一部件以及相对于所述第一部件可运动的第二部件。所述手柄组件具有第一构造和第二构造。在所述第一构造中，所述第一部件相对于所述第二部件处于第一位置，并且在所述第二构造中，所述第一部件相对于所述第二部件处于第二位置。所述第一位置不同于所述第二位置。当所述手柄组件处于所述第一构造时，根据第一控制机制控制所述云台组件；当所述手柄组件处于所述第二构造时，根据第二控制机制控制所述云台组件。
43.在本公开的另一方面中，云台包括云台组件，所述云台组件被构造成支撑有效载荷并相对于一个或多个轴旋转有效载荷。所述云台还包括可操作地耦接到所述云台组件的可折叠组件。所述可折叠组件包括耦接到所述云台组件的第一部件和相对于所述第一部件可运动的第二部件。所述可折叠组件具有第一构造，其中所述第一部件和所述第二部件形成第一角度，所述可折叠组件具有第二构造，其中所述第一部件和所述第二部件形成第二角度。所述第一角度小于所述第二角度。所述云台组件被构造成当所述可折叠组件处于所述第一构造时以及当所述可折叠组件处于所述第二构造时，所述云台组件被构造成可操作。
44.在本公开的另一方面中，一种用于控制云台的方法包括提供一种云台组件，所述云台组件被构造成支撑有效载荷并相对于一个或多个轴旋转有效载荷。所述方法还包括提供耦接到所述云台组件的可折叠组件，所述可折叠组件包括耦接到所述云台组件的第一部件以及相对于所述第一部件可运动的第二部件。所述可折叠组件具有第一构造，其中所述第一部件和所述第二部件形成第一角度。所述可折叠组件具有第二构造，其中所述第一部件和所述第二部件形成第二角度。所述第一角度小于所述第二角度。所述云台组件被构造成当所述可折叠组件处于所述第一构造时以及当所述可折叠组件处于所述第二构造时，所
述云台组件被构造成可操作。
45.在本公开的另一方面中，一种云台包括云台组件，所述云台组件被构造成支撑有效载荷并相对于一个或多个轴旋转有效载荷。所述云台还包括可操作地耦接到所述云台组件的可折叠组件，包括耦接到所述云台组件的第一部件以及第二部件，可相对于所述第一部件在所述可折叠组件的第一构造和所述可折叠组件的第二构造之间运动。所述云台还包括控制组件，所述控制组件被构造成当所述可折叠组件处于所述第一构造时根据第一控制机制控制所述云台组件，并且当所述可折叠组件处于所述第二构造时根据第二控制机制控制所述云台组件。
46.在本公开的另一方面中，一种用于控制云台的方法包括提供一种云台组件，所述云台组件被构造成支撑有效载荷并相对于一个或多个轴旋转有效载荷。所述方法还包括提供可操作地耦接到所述云台组件的可折叠组件包括耦接到所述云台组件的第一部件以及第二部件，可相对于所述第一部件在所述可折叠组件的第一构造和所述可折叠组件的第二构造之间运动。所述方法还包括当所述可折叠组件处于所述第一构造时，根据第一控制机制控制所述云台组件；当所述可折叠组件处于所述第二构造时，根据第二控制机制控制所述云台组件。
47.在本公开的另一方面中，一种手持云台，包括主体，包括一个或多个轴组件。所述一个或多个轴组件中的每个包括臂和用于驱动所述臂绕轴运动的电机。所述手持云台还包括控制组件，所述控制组件被构造成检测所述云台组件的构造，以及响应于检测到的构造，控制所述一个或多个轴组件的电机中的至少一个在关节角控制模式下运动相应的臂。
48.在本公开的另一方面中，一种用于控制手持云台的方法包括提供主体，包括一个或多个轴组件。所述一个或多个轴组件中的每一个包括臂和用于驱动所述臂绕轴运动的电机。所述方法还包括检测所述手持云台的构造，以及响应于检测到的所述手持云台的构造，根据基于有效载荷的坐标系，控制所述一个或多个轴组件的至少一个电机在关节角控制模式下运动相应的臂。
49.在本公开的另一方面中，提供了一种用于控制手持云台的方法。所述手持云台包括可折叠组件和支撑有效载荷的平台。所述手持云台还包括一个或多个轴组件，并且所述一个或多个轴组件包括第一轴组件；并且所述第一轴组件包括第一臂和被构造成使所述第一臂绕第一轴运动的第一电机。所述方法还包括检测所述可折叠组件的折叠状态的变化，在用于控制第一电机的关节角的关节角控制模式下控制所述第一轴组件运动至第一目标位置。
50.在本公开的另一方面中，提供了一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在被执行时使计算装置执行上述方法。
51.应当理解，前面的整体描述和下面的详细描述都仅是示例性和说明性的，并不如同权利要求那样限制本发明。
附图说明
52.图1是根据本公开实施例的处于折叠构造的具有可折叠手柄的示例性手持云台的示意图。
53.图2是根据本公开实施例的处于展开构造的具有可折叠手柄的示例性手持云台的
示意图。
54.图3是根据本公开实施例的处于另一种展开构造的具有可折叠手柄的示例性手持云台的示意图。
55.图4a和4b是根据本公开实施例的处于另一种展开构造的具有可折叠手柄的示例性手持云台的两种存储模式的示意图。
56.图5是根据本公开实施例的处于展开构造的具有可折叠手柄的示例性手持云台的立体图。
57.图6a是根据本公开实施例的示例性旋转机构的分解图。
58.图6b是根据本公开实施例的示例性旋转机构的主视图。
59.图6c和6d是根据本公开实施例的示例性前齿轮和示例性后齿轮的侧视图。
60.图7是根据本公开实施例的示例性手持云台的模块图。
61.图8是根据本公开实施例的用于控制手持云台的示例性方法的流程图。
62.图9示出了根据本公开实施例的确定目标关节角的等式。
具体实施方式
63.下面的详细描述参考附图。只要有可能，相同的附图标记表示相同或相似的部件。尽管本文描述了几个示例性实施例，但是修改、调整和其他实施方式是可能的。例如，可以对附图中示出的部件进行替换、添加或修改。因此，以下详细描述不限于所公开的实施例和示例，合适的范围由所附权利要求限定。
64.图1是根据本公开实施例的示例性手持云台100的示意图。如图 1所示，手持云台100包括主体(在本文中也被称为云台组件)110，手柄组件(在本文中也被称为可折叠组件)120(例如呈折叠构造)，以及输入装置130。尽管附图及其相关描述都涉及如图1所示的折叠构造，但是本领域技术人员应当理解，在此公开的图1的构造还可以基于用户的喜好而被称为展开构造或其他构造。
65.尽管附图及其相关描述涉及手持云台，但是本领域技术人员应当理解，在此公开的涉及和构造还可以在其他类型的云台(例如，非便携或常规尺寸的云台)中实施，而无需进行过多的实验。
66.主体110包括一个或多个轴组件，所述一个或多个轴组件构造成将有效载荷(例如，照相装置118)移动到具有特定朝向的特定姿态 /位置。例如，主体110可以包括俯仰轴组件、横滚轴组件和偏航轴组件。所述俯仰轴组件包括俯仰轴臂116和构造成驱动俯仰轴臂116 的俯仰轴电机115。横滚轴组件包括横滚轴臂114和构造成驱动横滚轴臂114的横滚轴电机113。偏航轴组件包括偏航轴臂112和构造成驱动偏航轴臂112的偏航轴电机111。
67.有效载荷可以包括照相机、摄录机、手机、平板电脑、膝上型计算机、传感器、光检测和测距(lidar)扫描仪、激光计等，或其组合。
68.主体110还包括紧固组件117，其直接耦接到俯仰轴臂116的一侧并且构造成将照相装置118固定至主体110。在使用时，照相装置 118可以被放置并且紧固在紧固组件117的平台上。在一些实施例中，惯性测量单元(imu)可以设置在紧固组件117内部以测量照相装置 118的姿态和加速度。imu可以包括加速度计或陀螺仪中的至少一个。云台100还包括控制组件740，如图7所示。imu可以被构造成测量照相装置118的姿态和加速度并且将测量的
姿态和加速度(和/或与测量的姿态和加速度有关的数据)传输到手持云台100的控制组件 740和/或其他部件以用于处理。imu可以被构造成持续地、间歇地或实时地测量姿态和加速度。imu可以被构造成持续地、间歇地或实时地将与测量的姿态和加速度有关的数据传输到手持云台100的至少一个处理器和/或其他部件。
69.在一些实施例中，角度传感器(未示出)可以被设置在一个或多个轴组件对应的电机上，例如偏航轴电机111、横滚轴电机113和俯仰轴电机115处。所述角度传感器可以包括霍尔传感器和里程计中的至少一个。在一些实施例中，角度传感器(未示出)可以包括构造成测量一个或多个轴组件对应的电机(例如偏航轴电机111、横滚轴电机113和俯仰轴电机115)的关节角的角度传感器。所述角度传感器可以被构造成测量轴电机的关节角并且将测量的关节角(和/或与测量的关节角有关的数据)传输到手持云台100的控制组件740和/或其他部件以用于处理。所述角度传感器可以被构造成持续地、间歇地或实时地测量角度。所述角度传感器可以被构造成持续地、间歇地或实时地将与测量的关节角有关的数据传输到手持云台100的至少一个处理器和/或其他部件。
70.在一些实施例中，角度传感器可以包括构造成测量横滚轴电机 113的轴线和水平平面(或与平台117-1交叉的平面)之间的角度的角度传感器，所述角度在本文中被称为α角。例如，如图1所示，角度传感器(未示出)可以被构造成测量横滚轴电机113的轴线(线 192)和水平平面(平面191)(或与平台117-1交叉的平面)之间的角度α。
71.在一些实施例中，角度传感器(例如，线性霍尔传感器和里程计) 可以被设置在横滚轴臂114和紧固组件117之间的关节上。所述角度传感器可以被构造成测量α角并且将测量的α角(和/或与测量的关节角有关的数据)传输到手持云台100的控制组件740和/或其他部件以用于处理。所述角度传感器可以被构造成持续地、间歇地或实时地测量角度。所述角度传感器可以被构造成持续地、间歇地或实时地将与测量的α角有关的数据传输到手持云台100的至少一个处理器和/或其他部件。
72.应当理解，主体110可以包括仅一个或两个轴组件。尽管所述偏航轴组件耦接到所述横滚轴组件的一端并且所述俯仰轴组件耦接到所述横滚轴组件的另一端，如图1所示，但是这种布置并不是为了限制本公开。所述偏航轴组件、所述横滚轴组件、和所述俯仰轴组件可以被不同地布置。
73.应当理解，主体110可以包括仅一个或两个轴组件。尽管所述偏航轴组件耦接到所述横滚轴组件的一端并且所述俯仰轴组件耦接到所述横滚轴组件的另一端，如图1所示，但是这种布置并不是为了限制本公开。所述偏航轴组件、所述横滚轴组件、和所述俯仰轴组件可以不同于图1中示出的示例性构造被布置。例如，所述布置可以包括偏航-俯仰-横滚轴布置的构造。
74.输入装置130被构造成接收用户的输入以操作手持云台100。例如，输入装置130可以包括被构造成接收用户的输入以使照相装置 118运动或控制一个或多个轴组件的电机和臂的运动的一个或多个控制杆和/或一个或多个按钮。替代地或附加地，输入装置130可以包括被构造成接收用于控制手持云台100的声音信号的一个或多个麦克风。输入装置130还被构造成将接收的输入传输到手持云台100的控制组件(例如，图7所示的控制组件740)以用于处理。在一些实施例中，输入装置130可以包括另一个输入界面，例如显示屏(例如，触摸屏)，以用于用户配置用于使照相装置118运动的一个速度参数或用于控制一个或多个
轴组件的电机和臂的运动的其他参数。在一些实施例中，手持云台100可以包括构造成经由用户的运动(例如用户手指或用户手掌或用户手臂的运动)、或用户的身体姿态、或用户对云台的操作来接收输入信号/指令的输入机构，例如，当用户向下移动云台时，所述云台被构造成从第一构造变化至第二构造。
75.手持云台100包括构造成控制手持云台100的控制组件740(未示出)。例如，控制组件740可以接收从输入装置130接收的用户输入有关的数据。控制组件740随后可以基于用户输入控制手持云台 100(例如，经由一个或更多轴组件使照相装置118运动)。作为另一个示例，控制组件740可以检测手柄组件120的折叠构造的变化(例如，从折叠到展开，或从展开到折叠，或从第一角度到第二角度)。所述至少一个控制器还可以从imu接收与当前姿态有关的数据，或者从角度传感器接收当前关节角或α角，并且确定至少一个轴电机的目标关节角。控制组件740还可以控制一个或更多组件运动至(一个或更多)目标关节角，以使得照相装置118(和/或紧固组件117)能够运动至目标姿态/位置。在一些实施例中，控制组件740可以被设置在手柄组件120(例如，第二部件122)中。
76.在一些实施例中，控制组件740包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被构造成执行在此公开的控制组件740的功能。在一些实施例中，所述至少一个处理器包括中央处理器(cpu)。所述至少一个处理器可以包括另一种通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或另一种可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑装置、或离散硬件部件等。所述通用处理器可以包括微处理器或任何传统处理器。在一些实施例中，所述至少一个处理器可以与终端通信。所述终端可以包括个人计算机、运动装置、平板电脑等，或其组合。用户可以通过安装在所述终端上的 app配置用于控制手持云台100的参数，所述终端将数据传输至所述至少一个处理器。所述至少一个处理器随后可基于从所述终端接收的数据控制手持云台100。
77.在一些实施例中，手柄组件120还包括电池(未示出)，以将电力供应至手持云台100。
78.图2是处于展开构造的具有手柄组件120的手持云台100的示意图。尽管附图及其相关描述涉及图2中的展开构造，但是本领域技术人员应当理解，在此公开的图2中的构造还可以基于用户的习惯被称为折叠构造或其他构造。
79.在一些实施例中，例如，用户可以通过解锁锁定机构并且沿旋转机构123的轴线旋转第二部件122来展开手柄组件120。用户还可以锁定所述锁定机构以锁定第二部件122相对于第一部件121的位置。在图2和图3所示的下悬模式中，照相装置118可以被放置并且紧固在与平台组件的平台117-1交叉的平面上。在所述下悬模式中，平台 117-1位于手柄组件下方。这种下悬模式可以被用于例如小角度拍摄的应用场景(例如，用于低至地面的场景)。用户可以调整旋转机构 123的旋转角，以使得用户的握持手施加的力的方向可以与整个手持云台100的重心方向保持一致，以使施加至手持云台100的力以及使用的困难程度最小化。例如，当第二部件122在所述下悬模式中承受支撑力时，手持云台100的至少一部分被构造成运动至特定的姿态/ 位置，以使得手持云台100的重心与支撑力的竖直分量对齐。
80.在一些实施例中，当手持云台100在人像模式中时，可操作照相装置118捕捉图像。在一些实施例中，所述人像模式可以被用于例如照相机竖直设置的应用场景，如图3所示。
81.在一些实施例中，第一部件121包括一个或多个轴组件中的一个的电机(例如，偏
航轴电机)。第二部件122可以包括手柄部件，以用于用户抓住或握持手持云台100。尽管附图及其相关描述涉及第一部件121包括偏航轴电机，但是本领域技术人员应当理解，第一部件 121可以包括轴组件(包括电机和臂)或其他部件，例如输入装置130 或输出装置(未示出，例如显示屏)。
82.在一些实施例中，附加于或替代用户手动地将一个构造变化至另一构造，用户可以与输入装置130或手柄组件120交互以输入用于将第一构造(例如折叠构造)改变至第二构造(例如展开构造)的输入。例如，用户可以按压按钮或点击触摸屏以展开(或折叠)手柄组件 120。例如，当用户向下移动云台时，云台被构造成从第一构造(例如，折叠/展开)变化至第二构造(例如，展开/折叠)。响应于输入信号，所述手柄组件可以展开(或折叠)其本身。例如，可以在旋转机构123处设置额外的电机以使得第一部件121能够相对于第二部件 122本身旋转。
83.在一些实施例中，手持云台100可以包括通信部件，所述通信部件将第一部件的电子部件电耦接至第二部件的电子部件，以使得能够在手柄组件从第一构造(例如，折叠构造)转变到第二构造(例如，展开构造)或从第二构造转变到第一构造期间操作手持云台100。
84.图3是处于另一种展开构造的具有手柄组件120的手持云台100 的示意图。例如，用户可以通过解锁锁定机构并且绕旋转机构123的轴线旋转第二部件122来展开手柄组件120。用户还可以锁定所述锁定机构以锁定第二部件122相对于第一部件121的位置。在一些实施例中，所述锁定机构包括第一部件上的第一齿轮和第二部件上的第二齿轮。所述第一齿轮包括多个第一嵌齿，并且第二齿轮包括多个第二嵌齿。当所述锁定机构被拧紧时，所述多个第一嵌齿构造成锁定所述第二嵌齿，从而锁定第二部件相对于第一部件的位置。在一些实施例中，所述锁定机构包括偏心凸轮锁。替代地，所述锁定机构包括夹具锁。替代地，所述锁定机构包括第一物体和第二物体。所述第一物体具有构造成接收所述第二物体的外螺纹的内螺纹。所述第一物体或所述第二物体被固定至一个或多个轴组件中至少一个的电机(例如，偏航轴电机)的轴上。
85.照相装置118可以被放置并且紧固在与平台117-1交叉的平面上。与图2中示出的模式类似，这种下悬模式还可以被用于例如小角度拍摄的应用场景(例如，用于低至地面的场景)，同时照相装置118保持在人像模式中。
86.在一些实施例中，手柄组件120可以包括两种或多种构造。例如，手柄组件120可以包括第一构造，在第一构造中手柄组件折叠(如图 1所示，或在另一方面的视图中被称为展开)。手柄组件120还可以包括与第一构造不同的第二构造。例如，在所述第二构造中，第一部件121的至少一部分与第二部件122的至少一部分间隔开(如图2所示)。在一些实施例中，手柄组件120可以包括与第一构造和第二构造不同的第三构造。例如，在所述第三构造中，第一部件121的至少一部分与第二部件122的至少一部分以与所述第二构造相比更窄的间隙(如图3所示)间隔开。
87.所述第一部件和所述第二部件可以形成角度。在第一构造中由所述第一部件和所述第二部件形成的角度与第二构造中的不同。当所述手柄组件处于所述第一构造时和当所述手柄组件处于所述第二构造时，手持云台100被构造成可操作。在一些实施例中，由所述第一部件和所述第二部件形成的角度包括由手柄组件120的第一部件的表面(在此也被称
为第一表面)和手柄组件120的第二部件的表面(在此也被称为第二表面)形成(或之间)的角β，如图2和图3所示。所述第一表面和所述第二表面之间的角β可以在手柄组件120的不同构造中变化。例如，当手柄组件120处于第一构造(例如，折叠构造)时，所述第一表面和所述第二表面之间的角β等于0度(即，所述第一表面的至少一部分与所述第二表面的至少一部分重叠)。当手柄组件120处于第二构造(例如，呈图2中示出的展开构造)时，所述第一表面和所述第二表面之间的角度大于0度。作为另一个示例，当手柄组件120处于第三构造(例如，呈图3中示出的展开构造)时，所述第一表面和所述第二表面之间的角度大于0度，但小于图2中示出的第二构造的角度。在一些实施例中，所述第一表面和所述第二表面之间的角度可以在0-180度的范围内。在一些实施例中，手柄组件 120可以包括传感器，所述传感器被构造成测量所述第一表面和所述第二表面之间的角度。当手柄组件120处于第一构造时和当手柄组件 120处于第二构造(和/或第三构造)时，主体110可以被构造成可操作。例如，当所述手柄组件处于第一构造时，云台组件被构造成响应于经由输入装置130接收的第一输入旋转有效载荷。当所述手柄组件处于第二构造时，所述云台组件被构造成响应于经由输入装置130接收的第二输入旋转有效载荷。
88.在一些实施例中，由所述第一部件和所述第二部件形成的角度包括由手柄组件120的第一部件的线/轴线与手柄组件120的第二部件的表面形成(或之间)的角度。所述第一部件的线/轴线和第二部件的表面之间的角度可以在手柄组件120的不同构造中变化。
89.在一些实施例中，由所述第一部件和所述第二部件形成的角度包括由手柄组件120的第一部件的线/轴线与手柄组件120的第二部件的另一线/轴线形成(或之间)的角度。手柄组件120的第一部件的线/轴线与手柄组件120的第二部件的另一线/轴线之间的角度可以在手柄组件120的不同构造中变化。
90.在一些实施例中，当手柄组件120(和/或手持云台100)处于特定构造(例如，图4a和4b中示出的存储构造)时，主体110可以被构造成不可操作。例如，当检测到特定构造时，手持云台100的一个或多个电子部件(例如，一个或多个轴电机、控制组件740、通信部件等)可以被关闭。在一些实施例中，当所述云台处于存储构造时，所述云台可以通电或断电。
91.在一些实施例中，在手柄组件120从第一构造到第二构造的转变期间，主体110可以被构造成可操作。在所述转变期间，云台组件 110和手柄组件120电耦接。在一些实施例中，当操作云台100时，云台组件110和手柄组件120可以被构造成基于用户的输入信号而可操作。例如，当用户按压手柄部件的按钮时，手柄组件120的第一部件121被构造成相对于所述手柄组件的第二部件122运动，并且云台组件110被构造成使所述平台运动至目标姿态。
92.如本公开其他地方描述的，第二部件122可以被构造成相对于第一部件121可移动，并且手柄组件120可以包括两种或多种构造。在手柄组件120的一些构造中，所述云台被通电(例如，处于本公开其他地方所述的第一和第二可操作构造中)，并且在手柄组件120的一些其他构造中，所述云台关闭/断电(例如，在存储构造中)。例如，第二部件122可以被构造成在第一构造(例如，折叠构造或第一展开构造)和第二构造(例如，展开构造或第二展开构造)之间相对于第一部件121可移动。在所述第一构造中，第一部件121可以处于相对于第二部件122的第一位置处。在所述第二构造中，第一部件121处于相对于第二部件122的第二位置中，所述第二位置与所述第一位置不同。替代地或附加地，在所述第一构造中，所述第一部件的至少一部分可以与所述第二部件的至少一部分重叠，并且在所述第二构造中，所
述第一部件的至少一部分可以与所述第二部件的至少一部分间隔开。
93.控制组件740可以被构造成当手柄组件120处于第一构造时，根据第一控制机制控制主体110；以及当手柄组件120处于第二构造时，根据第二控制机制控制主体110。控制机制可以包括用于控制所述云台组件的硬件部件、用于控制所述云台组件的控制信号或指令、用于控制所述云台组件的算法、或其组合。例如，所述第一构造可以为展开构造，并且所述第二构造可以为折叠构造。当手柄组件120处于折叠构造时，控制组件740可以根据第一控制模式控制一个或多个轴组件运动(例如，基于目标姿态/关节角控制一个或多个轴组件)。当手柄组件120处于展开构造时，控制组件740可以根据第二控制模式控制一个或多个轴组件(例如，基于另一姿态/目标关节角控制至少一个轴组件)。在一些实施例中，所述第一控制机制包括用于控制主体 110的第一算法，并且所述第二控制机制包括用于控制主体110的第二算法。所述第一算法与所述第二算法不同。替代地或附加地，当手柄组件120处于展开构造时，控制组件740可以基于经由输入装置 130接收的输入的第一映射和手持云台100的功能控制一个或多个轴组件，并且当手柄组件120处于折叠构造时，控制组件740可以基于经由输入装置130接收的输入的第二映射和手持云台100的功能控制一个或多个轴组件。例如，当手柄组件120处于第一构造时，用户可以沿第一方向推动控制杆(即，输入装置130的一部分)并且控制组件740可以控制第一轴组件以特定的方向移动或旋转。当手柄组件 120处于第二构造时，并且当用户沿同一方向推动控制杆(即，输入装置130的一部分)时，控制组件740可以控制第二轴组件(而非第一轴组件)以特定的方向移动或旋转。作为另一个示例，当手柄组件 120处于第二构造时并且当用户沿同一方向推动控制杆(即，输入装置130的一部分)时，控制组件740可以控制第一轴组件以不同于第一构造的方向移动或旋转。在一些实施例中，用户可以在特定的构造中定制控制机制(或控制模式)。例如，用户可以经由输入装置130 输入指令以通过按钮和/或(一个或多个)控制杆定制具有手持云台 100的期望的功能的输入映射。在一些实施例中，在手柄组件120从第一构造到第二构造或从第二构造到第一构造的转变期间，控制组件 740被构造成根据第三控制机制控制主体110。所述第三控制机制可以与第一控制机制和/或第二控制机制不同。
94.在一些实施例中，控制组件740被构造为检测从第一构造到第二构造或从第二构造到第一构造的变化。控制组件740还可以被构造为基于在本公开的其他地方描述的检测到的变化控制主体110。
95.在一些实施例中，所述手柄组件包括旋转机构，所述旋转机构被构造成沿两个或多个轴线(例如，俯仰轴线和横滚轴线)相对于所述第二部件旋转所述第一部件(或相对于所述第一部件旋转所述第二部件)。例如，所述手柄组件可以包括万向节，所述万向节耦接所述手柄组件的第一部件和第二部件。所述万向节可以被构造成沿两个或多个轴线相对于所述第二部件(或所述第一部件)旋转所述第一部件(或所述第二部件)。
96.在一些实施例中，所述手柄组件(或所述手持云台)包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被构造成检测沿所述两个或多个轴线的至少一个角度。例如，所述第一部件和/或所述第二部件可以包括惯性测量单元(imu)，所述imu被构造成测量与所述手柄组件的对应部件的姿态和加速度有关的数据。替代地或附加地，耦接所述第一部件和所述第二部件的旋转机构可以包括轴电机，所述轴电机被构造成沿旋转轴线相对于其他部件旋转所述第一部件和所述第二部件中的一个。所述轴电机可以被构造成包括角度传感器以测
量所述轴电机的关节角，所述关节角与所述第一部件和所述第二部件之间沿所述旋转轴线的角度相等。替代地或附加地，所述手柄组件可以包括距离传感器(例如，激光距离计)，所述距离传感器被构造成测量所述第一部件的至少一部分和所述第二部件的至少一部分之间的距离。在一些实施例中，所述手持云台的控制组件740被构造成接收测量的数据并且基于所测量的数据确定(一个或多个)角度。控制组件740还可以被构造成接收与所检测到的(一个或多个)角度有关的数据并且基于所检测到的(一个或多个)角度确定所述手柄组件的构造。
97.在一些实施例中，第一部件121和/或第二部件122可以相对于主体110沿耦接至主体110和第一部件121的第二旋转机构的轴线移动或旋转。例如，用户可以相对于主体110旋转第一部件121和/或第二部件122以包覆/存储所述手持云台。通过示例，图4a和4b示出了手持云台100的两种存储模式。在图4a中示出的第一存储模式中，当手持云台100没有使用时，主体110被折叠至紧凑的模式以用于存储。手柄组件120呈另一种展开构造，其中第二部件122在主体 110的顶部上沿耦接第一部件121和主体110的第二旋转机构的轴线旋转。在这种存储模式中，手持云台100具有最小的宽度(图4a中以w1标记)，并且第二部件122与一个或多个轴组件的臂处于同一平面。图4b示出了第二存储模式(构造)，其中第二部件122沿第二旋转机构123的轴旋转至主体110的一侧。在这种存储模式中，手持云台100具有大于图4a中示出的存储模式的宽度(图4b中以w2 标记)，但可以具有小于图4a中示出的存储模式的深度。第二部件122与一个或多个轴组件的臂处于不同的平面。例如，第二部件122 的平面可以垂直于一个或多个组件的臂的平面。这两种存储模式为用户包覆或存储手持云台100提供了更大的灵活性。
98.图5示出了当手柄组件120处于展开构造时，手持云台100的立体图。手柄组件120包括手柄部件502，所述手柄部件用于操作期间用户的握持。在一些实施例中，手柄部件502包括给手持云台100(例如，偏航轴电机111、横滚轴电机113、俯仰轴电机115等)供电的电池。如本公开其他地方描述的，手柄组件120的第二部件122沿旋转机构123的轴相对于第一部件121可旋转。手柄组件120包括旋钮 504，所述旋钮被构造成锁定或解锁旋转机构123，从而锁定或解锁第二部件122相对于第一部件121的位置。例如，用户可以顺时钟旋动旋钮504以锁定第二部件122的位置并且逆时针旋动旋钮504以解锁第二部件122的位置。
99.手柄组件120包括旋转机构支撑基座505，所述旋转机构支撑基座用于支撑旋转机构123并且耦接第一部件121和第二部件122。在一些实施例中，旋转机构支撑基座505可以经由螺钉和/或其他固定工具(例如，胶水)固定至第一部件121。手柄组件120还包括两个侧盖506，用于支撑手柄组件120并且耦接手柄组件120的其他部件。
100.第二部件122包括盖507。盖507可以包括一个或多个接收部件 (例如，一个或多个螺孔，定位孔等)，用于当手柄组件120处于展开构造(例如，下悬模式)时接收并且耦接附接至手持云台100的附件。例如，用户可以经由(一个或多个)接收部件将用于保持运动装置的支架附接至手持云台100，以使得用户可以在保持手持云台100 的同时操作所述运动装置。
101.第一部件121包括盖513，所述盖的表面与第二部件122的盖507 的表面互补。在一些实施例中，当手柄组件120处于折叠构造时，在盖513和盖507之间可能存在很小的空间。在另一些实施例中，当手柄组件120处于折叠构造时，盖513与盖507紧密配合。在一些实施例中，盖507还可以包括一个或多个销508，并且盖513可以包括与 (一个或多个)销508对应
的一个或多个销509。当手柄组件120处于折叠构造时，一个或多个销509中的至少一个与销508中的一个接触。在一些实施例中，当所述手柄组件处于折叠构造时，一个或多个销509中的至少一个可以电耦接至至少一个销508。在一些实施例中，一个或多个销508包括至少一个金属销。替代地或附加地，一个或多个销509包括至少一个可伸缩的销。在一些实施例中，所述可伸缩销包括弹簧针。
102.在一些实施例中，手持云台100的控制组件740被构造成确定手柄组件120是否处于特定构造(例如，折叠构造，展开构造)。例如，控制组件740被构造成监控一个或多个销509中的至少一个是否与销 508中的一个接触，以确定手柄组件120是否处于折叠构造。例如，控制组件740可以被构造成监控一个或多个销509与一个或多个销 508之间的电耦接。如果检测到耦接，则控制组件740被构造成确定手柄组件120处于折叠构造。另一方面，如果没有检测到耦接(或检测到断开)，则控制组件740被构造成确定手柄组件120处于展开构造。控制组件740还可以被构造成响应于检测到手柄组件120的构造变化而采取一个或多个动作。例如，控制组件740可以被构造成响应于检测到手柄组件120被用户(或控制组件740)展开，确定云台组件的一个或多个电机的目标关节角，并且控制一个或多个轴组件以使紧固组件117运动至所述目标关节角达到的姿态/位置，如同本公开其他地方所描述的。本领域技术人员现在将理解，也可以使用其他方法来检测手柄组件120的折叠构造。例如，作为检测销509和销508 的接触的替代或附加的方法，手柄组件120可以包括构造成检测手柄组件120的折叠状态的变化的检测机构。通过示例，如图5所示，手柄组件120包括实施在第一部件121中(也可以实施在第二部件122 中或第一部件121和第二部件122两者中)的传感器514，所述传感器被构造成监控手柄组件120是否处于折叠构造或展开构造。传感器 514可以被构造成检测光(例如，环境光或由传感器514的光发射器发出的光)。控制组件740可以从传感器514接收数据并且确定手柄组件120是否处于折叠构造或展开构造。在一些实施例中，传感器 514包括光电传感器、环境光传感器、激光距离计等，或其组合。例如，传感器514可以包括光电开关，所述光电开关包括定位在所述第一部件或所述第二部件的一个中的光发射器，以及定位在所述第一部件或所述第二部件的另一个中的光接收器。控制组件740可以被构造成基于从所述光电开关接收的信号确定手柄组件120的折叠状态。
103.在一些实施例中，第一部件121包括一个或多个柱塞510。当手柄组件120处于折叠构造时，一个或多个柱塞510与第二部件122的保护盖511接触。一个或多个柱塞510中的每个的一部分可以缩回保护盖511中，这有助于用户确定手柄组件120是否被折叠。在一些实施例中，当一个或多个柱塞510中的每个的一部分缩回所述保护盖 511中时，可能产生声音(例如，“磕哒”声)，这通知用户手柄组件 120被折叠。替代地或附加地，手柄组件可以包括第一部件中的第一磁性板和第二部件中的第二磁性板，使得当手柄组件处于折叠构造时，所述第一磁性板与所述第二磁性板接触。当所述手柄组件被折叠或展开时，用户可以感觉到磁力。在一些实施例中，一个或多个柱塞510 可以设置在旋转机构123处。在这种情况下，用户能够感觉到达到了预定的旋转角度。
104.在一些实施例中，手柄组件120(或手持云台100)包括指示器，所示指示器生成指示检测到手柄组件120的构造变化的信号。例如，控制组件740可以检测手柄组件120从第一构造(例如，折叠构造或展开构造)到第二构造(例如，展开构造或折叠构造)的构造变化。控制组件740还可以生成(或使所述指示器生成)指示检测到变化的信号。通过示例，控制组件
740可以使灯生成光信号或使被构造成产生声音信号的扬声器指示检测到变化。
105.在一些实施例中，手柄组件120包括将手柄组件120的至少一个电子部件耦接至主体110的至少一个电子部件的电线512。例如，电线512可以将设置在第二部件122中的电池耦接至主体110的一个或多个电子部件(例如，一个或多个轴电机)。在一些实施例中，电线 512可以耦接手柄组件120和主体110的电子部件，而不管手柄组件 120的折叠构造。电线512的至少一部分可以被保护膜或软橡胶覆盖，以延长电线512的寿命。第一部件121和第二部件122各包括位于电线512的每个端部顶部的按压构件(例如，金属按压板)，所述按压构件在手柄组件120处于展开构造时露出。当手柄组件120折叠时，所述按压构件限制电线512被折叠的折叠方向。例如，所述第一部件包括第一按压构件，用于按压电线512从所述第一部件伸出的第一部分，并且所述第二部件包括第二按压构件，用于按压电线512从所述第二部件伸出的第二部分。
106.在一些实施例中，当手柄组件120处于折叠构造时，电线512折叠至第二部件122的腔中。替代地或附加地，当手柄组件120处于折叠构造时，线缆的至少一部分定位在手柄组件120的外部。在一些实施例中，电线512的至少一部分是可伸缩的。例如，电线512绕所述旋转机构的轴卷绕的可伸缩部分耦接所述第一部件和所述第二部件。
107.在一些实施例中，电线512包括一个或多个通信线缆，用于在所述第一部件、所述第二部件的电子部件、和/或云台组件的电子部件之间传输通信信号。例如，电线512可以包括被构造成传输串行通信信号的串行线缆。替代地或附加地，电线512可以被构造成传输由设置在云台组件(或手柄组件)中的霍尔传感器生成的信号。替代地或附加地，电线512可以被构造成传输检测信号以用于检测手柄组件 120的折叠状态的变化。替代地或附加地，电线512可以被构造成传输控制信号以用于控制一个或多个轴组件中的至少一个。通过示例，电线512可以被构造成传输控制信号以控制偏航轴组件(即，一个或多个轴组件中的一个)的电机。
108.图6a和6b分别示出了根据本公开实施例的示例性旋转机构123 的分解图和主视图。如图6a所示，手柄组件120包括耦接至手柄组件120的第一部件和第二部件的旋转机构123。在一些实施例中，旋转机构123可以包括阻尼构件(例如，阻尼铰链)。
109.旋转机构123包括耦接至所述手柄组件的第一部件(或手柄组件的手柄部件)的右侧盖602的前支撑件601。前支撑件601支撑旋转机构123并且限制旋转机构123的轴603的旋转。在一些实施例中，前支撑件601可以经由螺钉和/或其他固定工具(例如，胶水)被固定至右侧盖602。
110.在一些实施例中，轴603包括阻尼轴，所述阻尼轴包括被构造成耦接至轴支撑件基座604的两组定位部件，所述轴支撑件基座被构造成支撑前齿轮605并且耦接主体110和旋转机构123。轴603还可以包括阻尼部件，所述阻尼部件提供阻尼并且当轴603旋转时减慢轴 603的旋转。例如，如图6b所示，轴603包括多个摩擦板621、622、 623、624和625。在一些实施例中，阻尼力超出预设值。在一些实施例中，所述预设值为40kg.n.m.轴603的前端可以相对于前支撑件 601具有最小的间隙，以使得可以防止在轴603的横向运动期间所述轴的轴向旋转。可以在锁定状态下减少或消除手柄组件120的旋转和两个直接耦接的旋转部件(例如，前齿轮605和后齿轮607)之间的潜在失配，以使得在锁定状态下，手柄组件120不会摇摆或振动。
111.旋转机构123还包括前齿轮605，所述前齿轮例如通过胶水固定至轴支撑件基座604。旋转机构123还包括后齿轮607，所述后齿轮通过螺钉和/或其他固定工具(例如，胶水)固定至左侧盖608。
112.在一些实施例中，前齿轮605和/或后齿轮607可以包括具有多个嵌齿的端面齿轮，所述多个嵌齿被构造成当拧紧旋转机构123时锁定另一端面齿轮的嵌齿，从而减少轮603的横向运动。通过示例，图 6c和6d示出了前齿轮605和后齿轮607的示例性嵌齿，被构造成当旋转机构123拧紧时锁定另一端面齿轮的嵌齿。在一些实施例中，前齿轮605的嵌齿的数量可以与后齿轮607的嵌齿的数量相同。附加地，前齿轮605的嵌齿和后齿轮607的嵌齿可以偏移预设的角度(例如， 1
°
，2
°
，3
°
，4
°
，5
°
等)以在用户在手柄组件120完全折叠之前锁定旋转机构123时，使第一部件121和第二部件122之间的空余空间减少和 /或最小化。
113.参考图6a，旋转机构123包括耦接到旋钮轴609的旋钮612(其可以类似于图5中所示的旋钮504)。旋钮轴609经由例如旋钮轴609 的前端的螺纹耦接至前齿轮605。当用户旋动旋钮612(例如，顺时针或逆时针旋转)时，旋钮612被构造成为拧紧(或松开)轴603，以使轴603锁定在当前位置(或从当前位置释放)。例如，用户可通过沿旋转机构123的轴朝向第二部件122旋转第一部件121直至手柄组件120完全折叠来折叠手柄组件120。用户可以旋动旋钮612一定数量的度数，以使前齿轮605旋转并拧紧旋转机构123，从而在锁定过程中减小和/或消除主体110与第一部件121之间的间隙。尽管在本公开中描述了用于锁定旋转机构123的前齿轮605和后齿轮607，但是本领域技术人员现在将理解，可以使用其他锁定装置来锁定和释放第一部件121(和/或第二部件122)的旋转。
114.旋转机构123还包括旋钮轴限制螺母606，其被构造成为当旋动旋钮612以释放旋转机构123时(即，在解锁过程期间)限制或防止轴603的横向(即，沿着轴603的轴)运动。旋钮轴限制螺母606的螺纹耦接至前齿轮605。当用户例如通过逆时针旋动旋钮612以解锁旋转机构123时，旋钮轴限制螺母606旋转并使前齿轮605横向(即，沿着轮轴603的轴)运动，这导致前齿轮605与后齿轮607分离。结果，旋转机构123解锁，并且第一部件121(和/或第二部件122)沿着旋转机构123的轴旋转。
115.旋转机构123还包括限制机构(例如，轴限制板610和轴限制环 611)，其允许旋钮612在预定范围(例如，0至180
°
、0至360
°
、 0到540
°
、0到720
°
等)内被旋动。轴限制板610和轴限制环611 被构造成防止前齿轮605与后齿轮607分开太远，否则分开太远可能导致右侧盖602和左侧盖608或旋转机构123的其他部件之间的耦接损坏。
116.在一些实施例中，旋转机构123包括轴机构，所述轴机构被构造成在轴机构的旋转的第一范围内提供第一扭力(即扭矩)，而在轴机构的旋转的第二范围内提供第二扭力。第一扭力不同于第二扭力，以使得当旋转机构123的旋转沿一个方向前进时，用户可能会感觉到不同的扭力。可替代地，旋转机构123可以包括定点旋转轴。
117.在一些实施例中，旋转机构123可具有第一稳定位置和第二稳定位置。当旋转机构123旋转超过第一稳定位置和第二稳定位置之间的预定位置时，旋转机构123自动旋转到第一稳定位置或第二位置。
118.在一些实施例中，在折叠和锁定位置中，前齿轮605和后齿轮607完全配合，以使得在手柄组件120的第一部件121和第二部件122 之间不存在空余空间。在展开和未锁定位置中，前支撑件601的相对平坦的设计使手柄组件120的第一部件121和第二部件122之间的空
余空间最小化，这可以通过例如减小用户可见的间隙来改善用户体验。
119.在一些实施例中，通过旋动旋钮612，用户可以将第二部件122 相对于第一部件121的位置锁定在完全折叠构造(如图1所示)和最大展开构造(即，展开位置，其中第二部件122的一端允许与第一部件121的一端隔开最大距离)之间的任何位置。例如，如图2所示，用户可以在第一位置上展开手柄组件120并使第二部件122相对于第一部件121沿着旋转机构123的轴旋转。用户可以通过旋动旋钮612 以拧紧旋转机构123来锁定第二部件122相对于第一部件121的位置。作为另一个示例，如图3所示，用户可以在第二位置处沿着旋转机构 123的轴相对于第一部件121旋转第二部件122，所述第二位置不同于图3所示的第二部件122的第一位置。用户可以通过旋动旋钮612 以拧紧旋转机构123来锁定第二部件122相对于第一部件121的位置。
120.在一些实施例中，手持云台100可包括主体110，主体110包括一个或多个轴组件，一个或多个轴组件中的每个包括臂和用于驱动所述臂绕轴运动的电机。手柄组件120可以包括第一部件121、第二部件122以及耦接第一部件121和第二部件122的旋转机构123。第一部件121耦接到主体110，第二部件122被构造成与主体110分离。第一部件121或第二部件122中的一个相对于第一部件121或第二部件122中的另一个可旋转。当手柄组件120处于第一构造时，第一部件121的至少一部分与第二部件122的至少一部分间隔开。当手柄组件120处于第二构造时，第一部件121的至少一部分与第二部件122 的至少一部分接触。手持云台100还包括通信部件，所述通信部件将第一部件121的电子部件电耦合到第二部件122的电子部件，以使得手持云台100在手柄组件120从第一构造到第二构造或从第二构造到第一构造的转变期间可操作。
121.在一些实施例中，手持云台100可以包括主体110。主体110包括一个或多个轴组件和用于支撑有效载荷的平台，一个或多个轴组件中的每个包括臂和用于驱动所述臂绕轴运动的电机。手持云台100还可以包括手柄组件120。手柄组件120包括第一部件121、第二部件 122以及耦接第一部件121和第二部件122的旋转机构123。第一部件121耦接至主体110，第二部件122被构造成与主体110分离。手柄组件120可包括折叠状态和展开状态。手柄组件120还包括通信部件，所述通信部件将第一部件121的电子部件电耦合至第二部件122 的电子部件。手持云台100还可以包括至少一个处理器，所述处理器被构造成经由通信部件接收信号，所述信号指示手柄组件120从折叠状态到展开状态，或者从展开状态到折叠状态的折叠状态的变化。所述至少一个处理器还被构造成响应于接收到的信号，控制一个或多个轴组件以使有效载荷运动到目标姿态/位置。
122.在一些实施例中，手持云台100可以包括被构造成支撑有效载荷并相对于一个或多个轴旋转有效载荷的云台组件110。手持云台100 还包括可操作地耦接至云台组件110的手柄组件120。手柄组件120 可包括耦接至云台组件110的第一部件121和相对于第一部件121可运动的第二部件122。第一部件121具有第一表面，第二部件122 具有第二表面。手柄组件120具有第一构造，在第一构造中所述第一表面和所述第二表面形成第一角度，并且所述手柄组件具有第二构造，在第二构造中所述第一表面和所述第二表面形成第二角度。所述第一角度小于所述第二角度。当手柄组件120处于第一构造时以及手柄组件120处于第二构造时，云台组件120被构造成可操作。
123.在一些实施例中，手持云台100可以包括被构造成支撑有效载荷并相对于一个或
多个轴旋转有效载荷的云台组件110。手持云台100 还可包括可操作地耦接到云台组件110的手柄组件120，所述手柄组件包括耦接到云台组件110的第一部件121和相对于第一部件121可运动的第二部件122。手柄组件120具有第一构造和第二构造。在第一构造中，第一部件121相对于第二部件处于第一位置。在第二构造中，第一部件122相对于第二部件处于第二位置。所述第一位置不同于所述第二位置。手持云台100还可以包括控制组件740，所述控制组件740被构造成当手柄组件120处于第一构造时根据第一控制机制来控制云台组件110，并且当手柄组件120处于第二构造时根据第二控制机制来控制云台组件110。
124.在一些实施例中，云台100可以包括云台组件110，所述云台组件110被构造成支撑有效载荷并且相对于一个或多个轴旋转所述有效载荷。云台100还可包括可操作地耦接到云台组件110的可折叠组件120。可折叠组件120可包括耦接到云台组件110的第一部件121 和相对于第一部件121可运动的第二部件122。可折叠组件120具有第一构造，在第一构造中第一部件121和第二部件122形成第一角度，并且可折叠组件120具有第二构造，在第二构造中第一部件121和第二部件122形成第二角度。所述第一角度小于所述第二角度。当可折叠组件120处于第一构造时以及当可折叠组件120处于第二构造时，云台组件110被构造成可操作。
125.在一些实施例中，可折叠组件可以包括手柄组件，所述手柄组件包括用于用户握持云台的手柄部件，并且在其他实施例中，所述可折叠组件可以包括用于将所述云台组件安装在车辆、无人机的一部分处、或安装在工作平台或用户头顶或头盔的安装组件。
126.在一些实施例中，手柄/可折叠组件120可以包括被构造成测量第一角度和第二角度的传感器。例如，所述传感器可以包括角度传感器、距离传感器、光传感器、霍尔传感器等。在一些实施例中，所述第一角度和所述第二角度也可以分别通过设置于平台和手柄部件的 imu来计算平台和手柄部件的姿态的测量结果来计算。
127.在一些实施例中，所述第一角度等于0度，所述第二角度大于0 度。在一些实施例中，所述第二角度等于或小于180度。
128.在一些实施例中，手柄/可折叠组件120可包括耦接所述第一部件和所述第二部件的旋转机构123。旋转机构123可包括铰链机构(例如，所述第一部件和所述第二部件通过铰链耦接)或万向节机构(例如，所述第一部件和所述第二部件通过万向节或球形接头耦接)中的至少一个。
129.在一些实施例中，第二部件122可以经由平移，旋转或平移与旋转的组合中的至少一个相对于第一部件121运动。例如，可滑动或可伸缩机构可被构造成实现第一部件121和第二部件122之间的平移。第一部件121和第二部件122可被构造成相对于彼此运动至少一个自由度。在一些实施例中，第一部件121和第二部件122可以被构造成相对于彼此运动六个自由度。
130.在一些实施例中，所述手柄组件包括构造成接收输入的输入装置。当所述手柄组件处于所述第一构造中时，所述云台组件被构造成响应于第一输入而旋转有效载荷。当所述手柄组件处于所述第二构造时，所述云台组件构造成响应于第二输入而旋转有效载荷。在一些实施例中，所述云台组件被构造成在手柄组件从所述第一构造到所述第二构造的转变期间可操作。
131.在一些实施例中，云台100可以包括云台组件110，所述云台组件110被构造成支撑
有效载荷并相对于一个或多个轴旋转有效载荷。云台100还可以包括可操作地耦接到云台组件110的可折叠组件120，所述可折叠组件包括耦接到云台组件110的第一部件121，以及在可折叠组件120的第一构造和可折叠组件120的第二构造之间可相对于第一部件121可运动的第二部件122，云台100还可包括控制组件740，所述控制组件740被构造成当可折叠组件120处于第一构造时根据第一控制机制来控制云台组件110，并且当可折叠组件120处于第二构造时，根据第二控制机制控制云台组件110。
132.在一些实施例中，控制组件740被构造成检测从所述第一构造到所述第二构造或从所述第二构造到所述第一构造的改变。响应于检测到改变，所述控制组件被构造成将所述控制机制从第一控制机制改变为第二控制机制，或者从第二控制机制改变为第一控制机制。
133.在一些实施例中，在所述第一构造中，所述第一部件的至少一部分与所述第二部件的至少一部分重叠。在所述第二构造中，所述第一部件的至少一部分与所述第二部件的至少一部分间隔开。所述控制组件被构造成在所述手柄组件从所述第一构造到所述第二构造或从所述第二构造到所述第一构造的转变期间控制所述云台组件。
134.例如，在所述第一构造中，所述第一部件的至少一部分与所述第二部件的至少一部分形成第一角度；在所述第二构造中，所述第一部件的至少一部分与所述第二部件的至少一部分形成第二角度。所述第一角度和所述第二角度不同。替代地，假设所述手柄组件的第二部件不运动，则在所述第一构造中，所述第一部件具有相对于所述第二部件的第一位置和第一取向；在所述第二构造中，所述第一部件具有相对于所述第二部件的第二位置和第二取向。所述第一位置和所述第一取向中的至少一个不同于所述第二位置和所述第二取向中的至少一个。替代地，如本公开中其他地方所描述的，在所述第一构造中，所述手柄组件的第一部件相对于所述手柄组件的第二部件折叠(或展开)；或者，在所述第二构造中，所述手柄组件的第一部件相对于所述手柄组件的第二部件展开(或折叠)。
135.在一些实施例中，所述控制组件被构造成在所述手柄组件从所述第一构造到所述第二构造或从所述第二构造到所述第一构造的转变期间根据第三控制机制来控制所述云台组件。在转变过程中，所述云台通电。在一些实施例中，所述第一控制机制包括用于控制所述云台组件的第一算法，并且所述第二控制机制包括用于控制所述云台组件的第二算法，并且所述第三控制机制包括用于控制所述云台组件的第三算法。所述第一种算法不同于所述第二种算法。所述第三算法不同于所述第一算法和所述第二算法。
136.在一些实施例中，所述手柄组件包括被构造成接收输入的输入装置，并且所述云台组件被构造成响应于所接收的输入而旋转有效载荷或改变控制机制/算法。例如，当所述手柄组件处于所述第一构造时，用户可以按下所述手柄组件上的按钮一次(第一输入)，所述控制组件被构造成根据所述第一控制机制来控制所述云台组件。当所述手柄组件处于所述第二构造时，用户可以按压所述手柄组件上的按钮两次 (第二输入)，所述控制组件被构造成根据所述第二控制机制来控制所述云台组件。例如，所述第一控制机制可以被构造成允许所述平台达到第一目标姿态，所述第二控制机制可以被构造成允许平台达到第二目标姿态。所述第一目标姿态和所述第二目标姿态可以相同或不同。
137.如本公开中其他地方所述，所述手柄组件的第一部件和第二部件之间的角度可以通过传感器测量。在一些实施例中，还可以为(一个或多个)角度预设一组值，例如0度、30
度、60度、90度、120度等。例如，角度标尺设置在旋转机构123处，因此，用户可以通过标尺读取实际角度或将所述手柄组件展开到所需角度。本领域技术人员将理解，除了角度标尺之外，其他显示装置也是可能的。替代地，柱塞机构可以设置在所述旋转机构处，使得可以将信号发送到所述控制组件/用户以指示达到预设角度。所述信号可以是光或声音等。
138.在一些实施例中，所述第一构造与包括第一角度和第一控制机制 /算法的云台的第一模式相关联，并且所述第二构造与包括第二角度和第二控制机制/算法的云台的第二模式相关联。在一些实施例中，所述第一模式或所述第二模式可以是手持模式，倒置模式，承载/下悬模式，手电筒模式，人像模式或存储模式中的一种。例如，在手持模式下，所述手柄组件可以折叠/闭合，并且用户可以将所述手柄组件的手柄部件保持在正常操作模式/竖直平面中。在倒置模式下，与正常操作模式相比，所述手柄组件可以折叠/闭合并且所述手柄部件倒置。在承载/下悬模式下，所述手柄组件可以展开并且所述手柄部件平行于水平面。在手电筒模式下，可以折叠/关闭所述手柄组件，并且所述手柄部件平行于水平面。在人像模式下，照相机垂直于水平面设置。在存储模式下，所述云台可被构造成占据相对较小的空间的构造，例如图4a和4b所示。
139.在一些实施例中，当所述手柄组件切换构造时，所述云台的控制机制/算法/模式被构造成发生变化。所述控制机制/算法/模式可以包括用于改变所述云台的平台的姿态的控制机制/算法，或者用于改变用户限定的模式的控制机制/算法，或者包括与所述云台的操作相关联的其他控制机制/算法，或手持模式、倒置模式、承载/下悬挂模式、手电筒模式、人像模式或存储模式中的至少一种。
140.在一些实施例中，存在云台锁定(或出于其他原因)，当一个轴 (中间轴，例如，偏航-横滚-俯仰轴构造中的横滚轴)接近90度或-90 度(也称为奇点)时，可能产生云台锁定。现有的手持云台通常使用三轴组件的非正交zxy构造，并且用于控制所述三轴组件的现有方法通常使用基于涉及所有三个轴的姿态的反馈的算法。当关节角接近奇点时，关节角速度与有效载荷的身体角速度之间的雅可比jacobian 矩阵变得无穷，因此计算出的一个或多个轴臂的期望速度可能变为无限大。控制组件740可以被构造成根据关节角控制模式来控制一个或多个轴组件。在一些实施例中，所述关节角是电机的转子绕电机的定子旋转的角度。例如，控制组件740可以确定偏航轴电机的目标关节角并且根据关节角控制模式控制偏航组件，以实现偏航轴电机的目标关节角。在一些实施例中，在关节角控制模式下，控制组件740被构造成控制轴电机旋转至目标关节角。如果控制组件740在关节角控制模式中控制两个或更多个轴电机，则控制组件740可被构造成单独地控制轴电机。例如，控制组件740控制第一轴电机运动到第一轴电机的目标关节角，并且控制第二轴电机运动到第二轴电机的目标关节角。在一些实施例中，控制组件740被构造成在关节角控制模式下控制轴组件，并在姿态角控制模式下控制一个或多个轴组件。在姿态角控制模式下，控制组件740被构造成控制轴组件，以实现所述轴组件的目标姿态角(在ned坐标系中确定)。可以基于目标关节角(其计算在下文中描述)和转换算法来确定在北东地(ned)坐标系下的轴组件的姿态角。在一些实施例中，所述转换算法可以将旋转矩阵转换为姿态四元数。
141.在一些实施例中，可以基于以下等式确定轴电机的目标关节角。照相装置118的目标姿态四元数被假定为其中n是北东地 (ned)坐标系，而camera是有效载荷坐标
系。手柄组件120的姿态四元数被假定为其中n是北东地(ned)坐标系，而base 是手柄坐标系。在一些实施例中，通过设置不同的关节角，可以在不移动手柄组件120的位置的情况下实现不同的有效载荷姿态角。因此，可以假定：
[0142][0143]
其中是转换四元数。
[0144]
被转换至矩阵t.t
joint
可以通过以下三个等式(3)-(5)获得：
[0145]
t
joint
＝r
zrx*ry
，(2)
[0146][0147][0148][0149]
其中，α是角度(如图1所示)，所述角度是从水平面(或与平台117-1交叉的平面)到横滚轴电机113的轴的角度(通常为负角)。在三个轴组件的正交构造的实施例中，α等于零。如本公开中其他地方所描述的，α角可以通过角度传感器或预设来测量。在图9中示出了作为等式(3)-(5)的组合的等式(6)。
[0150]
等式(3)-(5)中的目标关节角inn、out和mid对应于内轴(即，最接近有效载荷的轴)的目标关节角，外轴(即，最远离有效载荷的轴)的目标关节角，以及中间的轴线的目标关节角。当前和目标关节角inn，out和mid可以按以下方式求解：
[0151][0152][0153][0154]
等式(7)-(9)中的当前关节角和目标关节角inn，out和mid可具有两组解，一组包括inn(当前)，out(当前)和mid(当前)，另一组包括inn(目标)，out(目标)和mid(目标)。可以通过传感器来测量当前的inn，out，mid关节角组，并且因此，本领域技术人员将获得另一组目标关节角inn，out，mid。从对当前关节角和目标关节角的分析中可以得出，要从折叠构造切换到展开构造(反之亦然)，关节角会超过-90度(或90度)，并且可能会产生奇点。现有的手持云台通常使用三轴组件的非正交zxy构造，并且用于控制所述三轴组件的现有方法
横滚/俯仰轴臂112/114/116将照相装置118(和/或横滚轴臂114)依次运动到一个或多个中间位置和目标位置。在一些实施例中，对于一个或多个中间位置中的每个，控制组件740确定中间俯仰角、中间侧倾角和中间偏航角中的至少一个。
[0160]
在一些实施例中，当一个或多个轴组件运动到另一位置时，控制组件740确定更新的当前关节角(和/或当前姿态角)。控制组件740 还被构造成确定更新的当前关节角(和/或当前姿态角)与目标关节角(目标姿态角)之间的差值等于或小于阈值。阈值可以在0.01度到1度的范围内。在一些实施例中，阈值可限于0.01至0.05度、0.05 至0.1度、0.1至0.5度、0.5至1度等的子范围。如果控制组件740 确定所述差值小于阈值，则控制组件740确认从第一构造(例如，手柄组件120处于折叠构造)到第二构造(例如，手柄组件120处于展开构造)的改变。在一些实施例中，控制组件740被构造成使输出设备确认改变完成。例如，手持云台100可以包括输出设备，例如扬声器、屏幕、电机，其被构造成通过产生声音、屏幕上的警报、振动等、或其组合来向用户提供经由所述输出装置的确认。替代地或附加地，手持云台100可以向与用户相关联的终端(例如，运动设备)传输确认消息，所述确认消息指示改变完成。
[0161]
图7是根据本公开实施例的示例性手持云台100的模块图。如本公开的其他地方所述，手持云台100包括一个或多个组件，例如包括俯仰轴组件、横滚轴组件和偏航轴组件，其可以被构造成移动紧固组件117(和照相装置118)。手持云台100还包括被构造成控制轴组件移动紧固组件117的控制组件740。手持云台100还包括俯仰轴臂116、横滚轴臂114、偏航轴臂112和紧固组件117，它们在本文中也统称为云台750。尽管图7中示出的手持云台100包括俯仰-横滚-偏航构造，但是本领域技术人员将理解，其他配置也是可能的(例如，偏航
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横滚-俯仰构造、俯仰-偏航-横滚构造等)。
[0162]
如图7所示，偏航轴组件包括控制器731、偏航轴电机111和角度传感器733。控制器731被构造成从控制组件740接收指令并且基于从角度传感器733接收的指令和传感器数据来控制偏航轴电机111。例如，控制组件740可以确定偏航轴电机111的目标关节角，并且将与目标关节角有关的数据传输到控制器731。角度传感器733被构造成测量偏航轴电机的关节角。控制器731被配置为从控制组件740接收与目标关节角有关的数据，并从角度传感器733接收与当前关节角有关的数据。控制器731被构造成在关节角控制模式下基于当前关节角和目标关节角控制偏航轴电机111以驱动偏航轴臂112。通过连续地(或间歇地)监控在云台750的运动过程中可能发生变化的当前关节角，控制器721被构造成控制偏航轴电机111以驱动偏航轴臂112 达到目标关节角。这是通过对当前关节角进行闭环控制来实现的，方法是确定当前关节角与目标关节角之间的差值，并控制偏航轴电机 111逐渐达到目标关节角。
[0163]
云台和/或俯仰轴组件包括控制器711、俯仰轴电机115、陀螺仪 713和积分器714。控制器711被构造成从控制组件740接受指令并且基于收到的指令和传感器数据控制俯仰轴电机115。例如，控制组件740可以确定目标俯仰姿态角。控制组件740还可被构造成基于目标姿态角在北东地(ned)坐标系下确定俯仰轴组件的目标姿态角。控制组件740可以将与目标姿态角有关的数据发送到控制器711(并且将与目标侧倾角有关的数据发送到控制器721)。控制器711还被构造成从积分器714接收与当前姿态角有关的数据，所述积分器对陀螺仪713输出的角速度执行积分操作以获得手持云台100测量的当前俯仰角。控制器711被
构造成控制俯仰轴电机115和横滚轴电机113，以基于当前俯仰角和目标姿态角来驱动紧固组件117(和照相装置 118)。
[0164]
云台和/或横滚轴组件包括控制器721、横滚轴电机113、陀螺仪 723和积分器724。在一些实施例中，陀螺仪713和陀螺仪723可以相同并设置在云台的臂的一部件(例如俯仰臂112的紧固组件117) 处。控制器721被构造成从控制组件740接受指令并且基于接收到的指令和传感器数据控制横滚轴电机113。例如，如本技术中其他地方所述，控制组件740可以确定目标侧倾姿态角。控制组件740可基于目标姿态角在北东地(ned)坐标系下确定侧倾组件的目标姿态角。控制组件740将与目标侧倾角有关的数据传输到控制器721。控制器 721被构造成从积分器724接收与当前侧倾角有关的数据，所述积分器对陀螺仪723输出的角速度执行积分操作以获得手持云台100测量的侧倾角。控制器721被构造成控制俯仰轴电机113和俯仰轴电机 115，以基于当前侧倾角和目标姿态角来驱动紧固组件117(和照相装置118)。
[0165]
通过连续地(或间歇地)监控在云台750的运动期间可能改变的当前姿态角，控制器711和控制器721被构造成控制俯仰轴电机115 和横滚轴电机113以驱动俯仰轴臂116和横滚轴臂114(紧固组件117 /照相装置118)以达到目标姿态角。通过确定当前姿态角与目标姿态角之间的差值，并控制俯仰轴电机115和横滚轴电机113逐渐达到目标姿态角，从而实现对当前姿态角的闭环控制。
[0166]
在一些实施例中，控制组件740使偏航轴臂112和俯仰轴臂116 将照相装置118移动到第一姿态/位置(和/或取向)，实现目标姿态角，同时保持当前关节角(例如，横滚轴臂114可以保持静止)。在达到目标姿态角之后，控制组件740被构造成使横滚轴臂114将照相装置 118移动到第二姿态/位置(和/或取向)，使得同样达到目标关节角。在其他实施例中，控制组件740使横滚轴臂114将照相装置118移动到第一姿势/位置(和/或取向)，实现目标关节角，同时保持当前姿势角度。在达到目标关节角之后，控制组件740构造成使偏航轴臂112 和俯仰轴臂116将照相装置118移动到第二姿态/位置(和/或取向)，使得同样达到目标姿态角。
[0167]
图8是用于控制手持云台的示例性过程800的流程图。过程800 可以由本技术中描述的至少一个处理器(例如，控制组件740)和/ 或一个或多个控制器(例如，控制器711、控制器721、控制器731 等)执行。尽管在此使用控制组件740作为示例来描述过程800，但是(一个或多个)其他处理器和/或(一个或多个)控制器也可以被构造成本文所述的过程800的一个或多个步骤。
[0168]
在步骤801中，可以检测/确定手柄组件120的构造。如本公开中其他地方所描述的，用户可以通过使第二部件122沿着旋转机构 123的轴旋转来将手柄组件120从图1所示的折叠构造展开到图2所示的展开构造。当手柄组件120处于折叠构造时，销509和对应的销 508彼此接触，这在至少一个销509和销508之间建立了电耦接。控制组件740被构造成监控销509和对应的销508之间的接触状态(例如，耦接或断开)。当用户展开手柄组件120时，销509和相应的销 508断开，并且控制组件740被构造成检测断开以及检测手柄组件120 处于展开构造。作为另一个示例，当用户折叠手柄组件120时，销 509和对应的销508耦接，并且控制组件740被构造成检测耦接。控制组件740还基于所检测到的至少一个销509和销508之间的耦接或断开来检测构造(例如，从折叠构造到展开构造、从折叠构造到折叠构造)。替代
地或附加地，如本公开中其他地方所述，控制组件740 可以被构造成基于其他手段来检测/确定手柄组件120的构造(例如，检测由第一部件121和第二部件122形成的角度)。
[0169]
在步骤803中，响应于检测到的构造，控制组件740可以被构造成控制一个或多个轴组件的电机中的至少一个，以在关节角控制模式下运动相应的臂。例如，如本公开的其他地方所描述的，控制组件 740可以确定偏航轴电机的目标关节角并且控制偏航轴电机运动到目标关节角。在一些实施例中，控制组件740可以确定在北东地(ned) 坐标系下用于另一轴组件(其他两个组件中的每一个，例如，横滚轴组件和俯仰轴组件)的姿态角并运动所述轴组件(或例如横滚轴组件和俯仰轴组件的轴组件)，实现目标姿态角。
[0170]
在一些实施例中，一种用于控制包括手柄组件120的手持云台 100的方法包括确定手柄组件120是否处于第一构造。手持云台100 包括支撑有效载荷的平台和一个或多个轴组件。所述一个或多个轴组件包括第一轴组件。第一轴组件包括第一臂和构造成使所述第一臂绕第一轴运动的第一电机。所述手柄组件能够在第一构造和不同于第一构造的第二构造之间改变。所述方法还包括，响应于检测/确定手柄组件处于第一构造，在用于控制第一电机的关节角的关节角控制模式下控制第一轴组件运动到第一目标位置。
[0171]
在一些实施例中，手持云台100可包括主体110，主体110包括一个或多个轴组件。一个或多个轴组件中的每个包括臂和用于驱动所述臂绕轴运动的电机。手持云台100还可包括构造成检测手持云台 100的构造的控制组件740，并且响应于检测到的构造，在关节角控制模式下控制一个或多个轴组件的电机中的至少一个运动相应的臂。
[0172]
在一些实施例中，提供了一种用于控制手持云台100的方法。手持云台100可以包括可折叠组件120和支撑有效载荷的平台。手持云台100还可以包括一个或多个轴组件，并且所述一个或多个轴组件包括第一轴组件；所述第一轴组件包括第一臂和构造成使所述第一臂绕第一轴运动的第一电机。所述方法可以包括：检测所述可折叠组件的折叠状态的变化，并且响应于检测到的折叠状态的变化，在用于控制第一电机的关节角的关节角控制模式下控制所述第一轴组件运动到第一目标位置。
[0173]
已经出于说明的目的给出了前述描述。其不是穷举的，并且不限于所公开的精确形式或实施例。通过考虑所公开实施例的说明书和实际情况，修改和适应对于本领域技术人员将是显而易见的。另外，尽管将所公开的实施例的各方面描述为存储在存储器中，但是本领域技术人员将理解，这些方面也可以存储在其他类型的计算机可读介质上，例如辅助存储设备，例如硬盘或cd rom或其他形式的ram或rom、 usb介质、dvd、蓝光或其他光盘驱动器介质。
[0174]
基于书面描述和公开的方法的计算机程序在有经验的开发人员的能力范围内。可以使用本领域技术人员已知的任何技术来创建各种程序或程序模块，或者可以结合现有软件来设计各种程序或程序模块。例如，可以使用net framework、net compact framework(以及相关语言，例如visual basic，c等)、java、c++、objective-c、html、 html/ajax组合、xml或带有随附的java小程序的html来设计程序区段或程序模块。
[0175]
此外，尽管在此已描述了说明性实施例，但是本公开的本领域技术人员应当理解，任意或全部实施例的范围具有等同的元素、改良、省略、组合(例如，各个实施例中各方面的组合)、适应和/或替代。权利要求中的限制应基于权利要求中使用的语言来广义地解释，并且不限于本说明书中描述的或在本技术的审查期间的示例。这些示例应被解释为非排他性
的。而且，可以以任何方式修改所公开的方法的步骤，包括通过重新排序步骤和/或插入或删除步骤。因此，本说明书和示例仅被认为是示例性的，其真实范围和精神由所附权利要求及其等同物的全部范围指示。