本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定平臺，尤其涉及一種穩(wěn)定平臺及其跟隨控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：
在操作傳統(tǒng)的云臺(例如，三軸手持云臺)進行跟隨拍攝時，如果要實現(xiàn)云臺所承載的鏡頭朝下跟隨拍攝，需要在云臺的正常模式下打開遙控器，并利用預(yù)設(shè)的遙控命令(tilt命令)將所述鏡頭轉(zhuǎn)動至朝下的位置，再利用平移軸(Pan或yaw軸)的位置傳感器測出跟隨的位置差，以根據(jù)該測得的位置差驅(qū)動驅(qū)動裝置實現(xiàn)鏡頭朝下位置跟隨。如果要實現(xiàn)鏡頭朝上跟隨拍攝時，要在倒置模式下打開遙控器，利用預(yù)設(shè)的遙控命令(tilt命令)將所述鏡頭轉(zhuǎn)動到朝上的位置，再利用所述平移軸的位置傳感器測出跟隨的位置差，以根據(jù)該位置差驅(qū)動驅(qū)動裝置實現(xiàn)鏡頭朝上位置跟隨。如果用戶還需要進行一些正常位姿的拍攝，則需要再次使用遙控器將云臺恢復(fù)到相應(yīng)的正常狀態(tài)。在其他處理方式中，如果用戶不想使用遙控器進行遙控，要實現(xiàn)鏡頭朝下或朝下跟隨的話，就需要預(yù)先存儲開機時預(yù)設(shè)狀態(tài)，使得在開機時，自動地實現(xiàn)鏡頭的朝上或朝下拍攝。但如果用戶還想要進行一些正常位姿的拍攝，則需要重新開機使云臺恢復(fù)到相應(yīng)的正常狀態(tài)。傳統(tǒng)技術(shù)中，無論是鏡頭朝下跟隨拍攝還是鏡頭朝下跟隨拍攝，要么都需要用戶通過操作遙控器實現(xiàn)，要么用戶無法方便地使用云臺，限制了在正常模式或倒置模式下其他位姿的功能使用，給使用者的操作帶來了不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種穩(wěn)定平臺及其跟隨控制系統(tǒng)，其無需操作者使用遙控器且不會影響到穩(wěn)定平臺的正常狀態(tài)的使用，方便地實現(xiàn)穩(wěn)定平臺所承載的鏡頭朝上或朝下的跟隨拍攝。一種穩(wěn)定平臺跟隨控制系統(tǒng)，所述穩(wěn)定平臺用于承載一負載，所述穩(wěn)定平臺包括依次連接的平移軸、橫滾軸、以及俯仰軸，所述俯仰軸用于連接所述負載，該系統(tǒng)包括：檢測模塊：檢測所述穩(wěn)定平臺是否處于一跟隨姿態(tài)，所述跟隨姿態(tài)為所述穩(wěn)定平臺沿俯仰軸的方向轉(zhuǎn)動使得所述穩(wěn)定平臺負載朝上或朝下時的姿態(tài)；確定模塊：實時獲取所述穩(wěn)定平臺的橫滾軸的當(dāng)前位置信息，并計算所述橫滾軸相對于所述跟隨姿態(tài)的相對位置信息；跟隨模塊：根據(jù)所述橫滾軸的相對位置信息，自動控制所述橫滾軸轉(zhuǎn)動，以執(zhí)行所述橫滾軸的自動跟隨，直至恢復(fù)至所述跟隨姿態(tài)。此外，還有必要提供一種穩(wěn)定平臺跟隨拍攝的控制方法，其無需操作者使用遙控器且不會影響到穩(wěn)定平臺的正常狀態(tài)的使用，方便地實現(xiàn)鏡頭朝上或朝下的跟隨拍攝。一種穩(wěn)定平臺跟隨拍攝的控制方法，所述穩(wěn)定平臺用于承載一負載，所述穩(wěn)定平臺包括依次連接的平移軸、橫滾軸、以及俯仰軸，所述俯仰軸用于連接所述負載，該方法包括：檢測步驟：檢測所述穩(wěn)定平臺是否處于一跟隨姿態(tài)，所述跟隨姿態(tài)為所述穩(wěn)定平臺沿俯仰軸的方向轉(zhuǎn)動使得所述穩(wěn)定平臺負載朝上或朝下時的姿態(tài)；確定步驟：實時獲取所述穩(wěn)定平臺的橫滾軸的當(dāng)前位置信息，并計算所述橫滾軸相對于所述跟隨姿態(tài)的相對位置信息；跟隨步驟：根據(jù)所述橫滾軸的相對位置信息，自動控制所述橫滾軸轉(zhuǎn)動，以執(zhí)行所述橫滾軸的自動跟隨，直至恢復(fù)至所述跟隨姿態(tài)。更進一步地，還有必要提供一種穩(wěn)定平臺，其無需操作者使用遙控器且不會影響到穩(wěn)定平臺的正常狀態(tài)的使用，方便地實現(xiàn)所述穩(wěn)定平臺的負載朝上或朝下的跟隨拍攝。一種穩(wěn)定平臺，該穩(wěn)定平臺用于承載一負載，該穩(wěn)定平臺包括平移軸、橫滾軸、俯仰軸，所述俯仰軸用于連接所述負載，以及一處理器，該處理器用于：檢測所述穩(wěn)定平臺是否處于一跟隨姿態(tài)，所述跟隨姿態(tài)為所述穩(wěn)定平臺沿俯仰軸的方向轉(zhuǎn)動使得所述穩(wěn)定平臺的負載朝上或朝下時的姿態(tài)；實時獲取所述穩(wěn)定平臺的橫滾軸的當(dāng)前位置信息，并計算所述橫滾軸相對于所述跟隨姿態(tài)的相對位置信息；根據(jù)所述橫滾軸的相對位置信息，自動控制所述橫滾軸轉(zhuǎn)動，以執(zhí)行所述橫滾軸的自動跟隨，直至恢復(fù)至所述跟隨姿態(tài)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的穩(wěn)定平臺及其跟隨控制系統(tǒng)及方法，其通過將穩(wěn)定平臺進行旋轉(zhuǎn)后及檢測到所述穩(wěn)定平臺為跟隨姿態(tài)時，通過橫滾軸(Roll軸)的相對位置信息控制橫滾軸的電機進行轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)所述穩(wěn)定平臺承載的負載向上或向下拍攝時橫滾軸的自動跟隨。所述控制系統(tǒng)及方法無需操作者使用遙控器來進行輔助操作，也不會影響或限制限制正常模式或倒置模式的其他位姿的功能使用，方便了用戶的使用。附圖說明圖1為本發(fā)明穩(wěn)定平臺跟隨控制系統(tǒng)較佳實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明一穩(wěn)定平臺較佳實施例的示意圖。圖3為本發(fā)明穩(wěn)定平臺跟隨控制系統(tǒng)較佳實施例的功能模塊圖。圖4為圖2所示的穩(wěn)定平臺的負載朝下的示意圖。圖5為圖2所示的穩(wěn)定平臺的負載朝上的示意圖。圖6為本發(fā)明穩(wěn)定平臺跟隨控制方法較佳實施例的流程圖。主要元件符號說明穩(wěn)定平臺1平移軸11第一驅(qū)動裝置110第一位置檢測裝置111橫滾軸12第二驅(qū)動裝置120第二位置檢測裝置121俯仰軸13第三驅(qū)動裝置130第三位置檢測裝置131負載14慣性測量單元15處理器16存儲裝置17跟隨控制系統(tǒng)18檢測模塊180確定模塊181跟隨模塊182如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。具體實施方式參閱圖1所示，是本發(fā)明穩(wěn)定平臺跟隨控制系統(tǒng)較佳實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。所述穩(wěn)定平臺跟隨控制系統(tǒng)18(以下簡稱跟隨控制系統(tǒng)18)應(yīng)用于一穩(wěn)定平臺1中。所述的穩(wěn)定平臺1用于承載一負載14。所述負載14可以是相機、攝影機或鏡頭等其他任意適用的成像裝置。在本較佳實施例中，所述穩(wěn)定平臺1為一云臺，具體地，所述穩(wěn)定平臺1為一手持云臺(如圖2所示)。所述負載14為一圖像獲取裝置。結(jié)合圖1與圖2所示，所述穩(wěn)定平臺1至少包括，但不限于：依次連接的平移軸11(Pan或Yaw軸，也可以稱為航向軸)、橫滾軸12(Roll軸)、俯仰軸13(Pitch或Tilt軸)、第一驅(qū)動裝置110、第一位置檢測裝置111、第二驅(qū)動裝置120、第二位置檢測裝置121、第三驅(qū)動裝置130、及第三位置檢測裝置131。所述穩(wěn)定平臺1利用所述第一驅(qū)動裝置110、第二驅(qū)動裝置120、及第三驅(qū)動裝置130可以驅(qū)動并控制所述穩(wěn)定平臺1的三軸(平移軸11、橫滾軸12、俯仰軸13)進行轉(zhuǎn)動，以調(diào)整所述負載14的拍攝角度及/或位置，即調(diào)整負載14的角度及/或位置。所述俯仰軸13與所述負載14連接。需要說明的是，第一驅(qū)動裝置110、第二驅(qū)動裝置120、第三驅(qū)動裝置130可以為無刷電機，也可以為有刷電機等驅(qū)動裝置。本發(fā)明所述的穩(wěn)定平臺1采用的是一個預(yù)設(shè)的萬向節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)所述穩(wěn)定平臺1啟動后，所述穩(wěn)定平臺1會進行自動校準(zhǔn)并復(fù)位到穩(wěn)定平臺1的正常狀態(tài)，此時，所述的平移軸11、橫滾軸12以及俯仰軸13的狀態(tài)表示為所述穩(wěn)定平臺1的零點位置。所述第一位置檢測裝置111用于檢測所述平移軸11相對于所述零點位置的位置信息(即轉(zhuǎn)動角度)。所述第二位置檢測裝置121用于檢測所述橫滾軸12相對于所述零點位置的位置信息(即轉(zhuǎn)動角度)。所述第三位置檢測裝置131用于檢測所述俯仰軸13相對于所述零點位置的位置信息(即轉(zhuǎn)動角度)。上述的位置檢測裝置也可以設(shè)置于上述對應(yīng)的驅(qū)動裝置上。在本較佳實施例中，上述的位置檢測裝置可以是編碼器。在其他較佳實施例中，上述的位置檢測裝置也可以是位置傳感器。上述各位置檢測裝置通過檢測上述各驅(qū)動裝置的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)角度，從而獲取上述各軸相對于零點位置的位置信息。應(yīng)說明的是，本發(fā)明中所述的穩(wěn)定平臺1具有三軸跟隨(Follow)模式，當(dāng)該模式開啟時，當(dāng)穩(wěn)定平臺1轉(zhuǎn)動(例如旋轉(zhuǎn)或俯仰)時，所述穩(wěn)定平臺1的處理器16也會控制所述三軸進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，以控制所述負載14平滑地進行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)和俯仰動作，以保持所述負載14與所述穩(wěn)定平臺1的相對位置不變。所述轉(zhuǎn)動的速度可以通過穩(wěn)定平臺的處理器16進行精確地設(shè)置。在本較佳實施例中，所述穩(wěn)定平臺1還包括，但不限于，慣性測量單元15(Inertialmeasurementunit，IMU)以及存儲裝置17。所述慣性測量單元15用于檢測所述穩(wěn)定平臺1上所承載的負載14的位姿，所述位姿可以包括，但不限于所述負載14的位置和角度。所述的處理器16用于執(zhí)行和處理所述穩(wěn)定平臺1的各類命令和數(shù)據(jù)。所述的存儲裝置17用于存儲所述穩(wěn)定平臺1的各類數(shù)據(jù)。在其它實施例中，所述存儲裝置17可以為所述穩(wěn)定平臺1外接的存儲器。在...