本发明涉及控制领域，更具体的涉及一种稳定器自动旋转控制方法。
背景技术：
现在越来越多的摄影爱好者喜欢用延时摄影拍摄，但缺少一种固定并支持拍摄延时摄影的装置。大部分的拍摄者都是手动拍摄，手动拍摄存在转速不匀，拍出的作品不佳；而且延时摄影需要时间较长，手动拍摄会是手疲劳。稳定器是用以实现目标载体的固定、调节目标载体的姿态(例如：方向、横滚和俯仰)和使目标载体稳定保持在确定的姿态上，从而实现目标载体的稳定、流畅且多角度拍摄。目前，目标载体有手机、摄像机和照相机。
在实际应用中，当把手机作为目标载体设置在稳定器上时，若需要在拍摄过程中实现延时摄影拍摄，由于需要手动方式，比较麻烦。
综上所述，现有的通过稳定器设置的目标载体，在拍摄过程中不能实现稳定器自动旋转，达到匀速的延时摄影拍摄的问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供稳定器自动旋转控制方法，用以解决现有技术中稳定器不能实现自动旋转，达到匀速的延时摄影拍摄的问题。
本发明实施例还对应提供了一种稳定器自动旋转控制方法，所述方法适用于一种稳定器，所述稳定器包括：
手持部件；
设置于手持部件1的顶部且在空间中以预设的角度分布的第一电机、第二电机和第三电机；和
与所述第一电机连接的固定夹具；
所述第三电机的定子与所述手持部件连接，所述第三电机的转子与所述第二电机的定子连接，所述第二电机的转子与第一电机的定子连接；所述第一电机的转子和所述固定夹具连接；第一电机启动时，固定夹具以所述第一电机的轴线做旋转运动；第二电机旋转时，第一电机和固定夹具为一整体以第二电机的轴线做旋转运动；第三电机旋转时，第一电机、第二电机和固定夹具为一整体以第三电机的轴线做旋转运动；
所述方法包括步骤：
标定步骤：响应于对稳定器的标定指令，分别记录第一电机、第二电机和第三电机的初始位置和结束位置；
拍摄步骤：响应于对稳定器的拍摄指令，分别基于所述第一电机、第二电机和第三电机的初始位置和结束位置，控制所述第一电机、第二电机和第三电机分别以预设的旋转速度从对应的初始位置匀速旋转至结束位置。
作为上述方案的改进，所述稳定器还包括按键；
在标定步骤中，所述标定指令可通过以下方式生成：
当在设定的时间段内连续接收到n次对所述按键的按压操作时，生成所述标定指令；n≥1。
作为上述方案的改进，在标定步骤中，所述分别记录第一电机、第二电机和第三电机的初始位置和结束位置具体为：
当检测到第一次按键操作时，分别记录第一电机、第二电机和第三电机的当前位置作为各自的初始位置；当检测到第二次按键操作时，分别记录第一电机、第二电机和第三电机的当前位置作为各自的结束位置。
作为上述方案的改进，所述稳定器还包括通信部件，所述稳定器通过该通信部件与外部设备进行通信；
所述方法还包括步骤：
在接收到所述拍摄指令前，通过所述通信器件接收来自所述外部设备的所述第一电机、第二电机和第三电机的旋转速度。
作为上述方案的改进，所述第一电机、第二电机和第三电机均为三相交流无刷电机。
作为上述方案的改进，通过矢量控制方法对所述第一电机、第二电机和第三电机的旋转过程进行过程。
作为上述方案的改进，所述通过矢量控制方法对所述第一电机、第二电机和第三电机的旋转过程进行过程具体为：
实时获取所述第一电机/第二电机/第三电机的三相对称的交流电矢量，通过clark变换将所述三相对称的交流电矢量转换为两相相隔90度的交流电矢量；
通过park变换将所述两相相隔90度的交流电矢量转换为励磁电流和转矩电流；
通过控制所述励磁电流和转矩电流，从而对所述第一电机/第二电机/第三电机的三相对称的交流电矢量进行反馈控制。
作为上述方案的改进，所述第一电机的轴线、第二电机的轴线和第三电机的轴线两两相互呈90度角。
作为上述方案的改进，第三电机的转子与第二电机的定子通过第一延伸臂固定连接，第二电机的转子与第一电机的定子通过第二延伸臂固定连接。
作为上述方案的改进，第一电机上设置有第一磁编码器，用于检测并记录第一电机的位置；第二电机上设置有第二磁编码器，用于检测并记录第二电机的位置；第三电机上设置有第三磁编码器，用于检测并记录第三电机的位置。
本发明实施例提供了一种稳定器自动旋转控制方法，带动目标载体(例如手机、相机等)在三维空间中任意转动，实现多角度拍摄，使得目标载体所拍摄的图像的取景角度保持相对一致，且能实现目标载体进行三维空间内多个角度的延时拍摄，满足摄影爱好者对取景角度和多角度延时摄影的个性要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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稳定器结构示意图；
图2为本发明实施例提供的稳定器控制结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一稳定器控制结构示意图；
图4为本发明实施例提供的稳定器自动旋转控制方法流程示意图。
图5为本发明实施例提供的标定步骤的具体流程示意图；
图6为本发明实施例提供的稳定器自动旋转控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的稳定器结构示意图；图2为本发明实施例提供的稳定器控制结构示意图。以下结合图1和图2，先介绍本发明实施例提供的稳定器的结构。
本发明实施例提供的稳定器，主要包括有手持部件1、固定夹具2和三个设置于手持部件1的顶部且在空间中呈预设角度分布的电机。具体地，三个电机分别为第一电机3、第二电机4以及第三电机5，优选地，第一电机3、第二电机4以及第三电机5的轴线两两相互垂直；其中，第三电机5的定子与手持部件1连接，第三电机5的转子与第二电机4的定子连接，第二电机4的转子与第一电机3的定子连接；第一电机3的转子和固定夹具2连接。基于上述结构，第一电机3启动时，固定夹具2以所述第一电机3的轴线做旋转运动；第二电机4旋转时，第一电机3和固定夹具2为一整体以第二电机4的轴线做旋转运动；第三电机5旋转时，第一电机3、第二电机4和固定夹具2为一整体以第三电机5的轴线做旋转运动。优选地，所述第三电机5的轴线为竖直方向，第一电机3的轴线和第二电机4的轴线为水平方向，且所述第三电机5的轴线、第一电机3的轴线和第二电机4的轴线两两相互呈90度角.
在另一优选实施例中，参见图3，所述稳定器还包括通信部件11，所述稳定器通过该通信部件11与外部设备(例如手机、笔记本等)进行通信。所述稳定器可通过有线(例如电源线、耳机线等)或无线(例如wifi、蓝牙等)的方式与外部设备进行通信，则所述通信部件11分别对应为有线通信部件或无线通信部件。通过该通信部件11，外部设备可传输拍摄命令、电机旋转速度设置等至稳定器。
在另一优选实施例中，所述稳定器还包括按键61，用户通过对按键61进行按压，可控制稳定器进行旋转、拍摄及标定等操作。
需要说明的是，在实际应用中，定子可理解为电机的固定部分，转子可理解为电机的转动部分，第一电机3用于控制固定夹具2做俯仰运动，第二电机4用于控制固定夹具2横滚运动，第三电机5用于控制固定夹具2航向运动。由此，通过三个在空间中呈正交分布的电机，带动目标载体(例如手机、相机等)在三维空间中任意转动，方便多角度拍摄，让手机所拍摄的图像的取景角度保持相对一致。
进一步地，参见图2和图3，所述稳定器还包括按键控制电路6和电机控制电路7，按键控制电路6的信号输出端与电机控制电路7的信号输入端连接，电机控制电路7的信号输出端分别与第一电机3、第二电机4和第三电机5连接。按键控制电路6包括按键61，其根据用户对按键61的操作生成相应的控制指令发送至电机控制电路7。由此，电机控制电路7根据按键控制电路6发送来的信号指令来控制三个电机的运动状态。
优选地，在实际应用中，第一电机3和第二电机4内部设置有角度限位，第一电机3和第二电机4可以在角度限位的范围内任意转动，第三电机5可以360度内任意旋转。三个电机的转轴优选为空心轴，空心轴内设置有滑环，使穿过电机的控制线或电线不会因为电机的转动而跟着转动。
进一步地，为了第一电机3、第二电机4和固定夹具2作为一整体能有足够的转动空间，第三电机5的转子与第二电机4的定子通过第一延伸臂8固定连接；为了第一电机3和固定夹具2作为一整体能有足够的转动空间，第二电机4的转子与第一电机3的定子通过第二延伸臂9固定连接。优选地，第一延伸臂8和第二延伸臂9分别包括第一端部和第二端部，其中，所述第一延伸臂8的第一端部与所述第三电机5的转子固定连接，所述第一延伸臂8的第二端部与所述第二电机4的定子固定连接；第二延伸臂9的第一端部与所述第二电机4的转子固定连接，所述第三延伸臂9的第二端部与所述第一电机3的定子固定连接。
图4为本发明实施例提供的一种稳定器自动旋转控制方法流程示意图，该稳定器自动旋转控制方法适用于上述实施例所涉及的稳定器；如图3所述，该方法主要包括：
标定步骤101：响应于对稳定器的标定指令，分别记录第一电机3、第二电机4和第三电机5的初始位置和结束位置；
拍摄步骤102：响应于对稳定器的拍摄指令，分别基于所述第一电机3、第二电机4和第三电机5的初始位置和结束位置，控制所述第一电机3、第二电机4和第三电机5分别以预设的旋转速度从对应的初始位置匀速旋转至结束位置。
其中，在标定步骤中，所述标定指令可通过以下方式生成：
当在设定的时间段内连续接收到n次对所述按键61的按压操作时，生成所述标定指令；n≥1；
在此，对设定的时间段不做具体的限定，同时，对按键操作的次数也不做具体的限定，凡是能实现生成标定指令的时间段和按键操作的次数均在本发明的保护范围之内。
优选地，在标定步骤中，在生成标定指令后，所述分别记录第一电机3、第二电机4和第三电机5的初始位置和结束位置具体为：
当检测到第一次按键操作时，分别记录第一电机3、第二电机4和第三电机5的当前位置作为各自的初始位置；当检测到第二次按键操作时，分别记录第一电机3、第二电机4和第三电机5的当前位置作为各自的结束位置。
进一步地，参见图5，所述标定步骤具体为：
s1011,当所述按键控制电路6在设定的时间段内连续接收到n次对所述按键的按压操作时，生成所述标定指令发送至所述电机控制电路7；n≥1；
s1012,当所述电机控制电路7接收到所述标定指令，控制所述稳定器进入标定模式；
s1013,在所述标定模式下，当所述电机控制电路7接收到第一保存指令时，分别记录所述第一电机、第二电机和第三电机的当前位置作为各自的初始位置；
s1014,在所述标定模式下，当所述电机控制电路7接收到第二保存指令时，分别记录所述第一电机、第二电机和第三电机的当前位置作为各自的结束位置。
为了更详细解释上述实施过程，下面将对标定过程进行详细说明。当用户需要进行延时拍摄时，其首先需要将目标载体(例如手机、摄像机和照相机等)固定在稳定器的固定夹具2上，然后设定目标载体的角度以及延时拍摄的初始位置和结束位置。具体地，首先，用户手动对稳定器上的按键61连续按压n次(例如，4次)使得稳定器进入标定模式；接着，用户手动将第一电机3、第二电机4和第三电机5调整至合适位置后再按压稳定器上的按键61，则所述稳定器自动存储第一电机3、第二电机4和第三电机5的当前位置作为各自的初始位置；最后，用户手动将第一电机3、第二电机4和第三电机5调整至另一合适位置后再按压稳定器上的按键，则所述稳定器自动存储第一电机3、第二电机4和第三电机5的当前位置作为各自的结束位置。需要特别说明的是，根据实际场景的需要，第一电机、第二电机和第三电机的初始位置和结束位置有可能是相同的。
在一优选实施例中，第一电机3上设置有第一磁编码器31，用于检测并记录第一电机3的位置；第二电机4上设置有第二磁编码器41，用于检测并记录第二电机4的位置；第三电机5上设置有第三磁编码器51，用于检测并记录第三电机5的位置。
而在拍摄步骤中，所述第一电机3、第二电机4和第三电机5的旋转速度可相同也可不同，其具体是通过用户在外部设备进行设置后发送至稳定器。
优选地，所述第一电机3、第二电机4和第三电机5均为三相交流无刷电机。在实际应用中，由于三相异步电动机是高耦合，非线性，多变量的系统，控制起来非常困难，因此在摄步骤中，稳定器通过矢量控制的方式对第一电机3、第二电机4和第三电机5的旋转过程进行过程。
具体地，实时获取异步电机的定子电流矢量，并将其分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)，分别对励磁电流和转矩电流加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，并返回控制定子的电流矢量。进一步地，对电流矢量的解耦过程需要通过两个变换，首先是通过clark变换将相对定子静止的三相对称交流电变换为相对定子静止的两相相隔90度交流电，然后通过park变换将相对定子静止的两相相隔90度交流电转换为相对转子静止的两个直流分量(即励磁电流和转矩电流)。相反地，当基于励磁电流和转矩电流控制电动机时，先设定励磁电流和转矩电流，然后变换到相对定子静止的两相，然后变换到相对定子静止的三相。通过矢量控制，即可实现控制直流电动机那样去控制三相电动机，从而达到控制异步电动机的转矩的目的。
参见图6为本发明实施例提供的一种稳定器自动旋转控制装置的结构示意图，该稳定器自动旋转装置安装于上述实施例所涉及的稳定器；如图4所述，该装置主要包括：
标定模块201，用于响应于对稳定器的标定指令，分别记录第一电机3、第二电机4和第三电机5的初始位置和结束位置；
拍摄模块202，用于响应于对稳定器的拍摄指令，分别基于所述第一电机3、第二电机4和第三电机5的初始位置和结束位置，控制所述第一电机3、第二电机4和第三电机5分别以预设的旋转速度从对应的初始位置匀速旋转至结束位置。
在另一优选实施例中，所述稳定器包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由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实现上述任一项稳定器自动旋转控制方法。
在另一优选实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一项稳定器自动旋转控制方法。
通过上述稳定器及稳定器自动旋转控制方法，带动目标载体(例如手机、相机等)在三维空间中任意转动，实现多角度拍摄，使得目标载体所拍摄的图像的取景角度满足摄影者的需求，且能实现目标载体进行三维空间内多个方向的延时拍摄，满足摄影爱好者对取景角度和多角度延时摄影的个性要求。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。