角速度测量机构、方法、装置、可移动平台和存储介质制造方法及图纸

一种角速度测量机构、方法、装置、可移动平台和存储介质。测量机构包括：陀螺仪组件设置于待检测对象上，用于测量待检测对象在预设方向上的第一角速度；多个加速度计分布在待检测对象的不同位置，用于测量待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度；处理器与陀螺仪组件和多个加速度计通信连接，用于获取待检测对象在预设方向上的第一角速度和待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，根据待检测对象在预设方向上的第一角速度和待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定待检测对象在预设方向上的目标角速度。本实施例提供的测量机构的结构简单、容易实现、成本较低，有效地降低了目标角速度所携带的噪声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】角速度测量机构、方法、装置、可移动平台和存储介质
本专利技术实施例涉及数据处理
，尤其涉及一种角速度测量机构、方法、装置、可移动平台和存储介质。
技术介绍
随着科学技术的飞速发展,可移动平台的应用越来越广泛，例如：云台可以协助进行专业拍摄；无人机可以协助进行电力巡检、农业灌溉以及专业航拍等等。在对云台、无人机等可移动平台进行控制时，通常会用到陀螺仪来测量可移动平台的角速度，而后将角速度作为反馈信息提供给闭环运动控制系统，以实现对云台、无人机的运动控制。然而，由于陀螺仪输出的角速度往往是包含噪声的，因此，在闭环运动控制系统基于该角速度对云台、无人机的运动进行控制时，角速度的噪声会直接影响闭环运动控制系统的性能，并且，噪声越大，控制误差越大，控制性能越差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种角速度测量机构、方法、装置、可移动平台和存储介质，用于解决现有技术中存在的获取的角速度存在噪声，从而会增大基于该角速度进行运行控制过程中所产生的误差，降低控制性能的问题。本专利技术的第一方面是为了提供一种角速度测量机构，包括：陀螺仪组件，设置于待检测对象上，用于测量所述待检测对象在预设方向上的第一角速度；多个加速度计，分布在所述待检测对象的不同位置，用于测量所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度；处理器，与所述陀螺仪组件和多个所述加速度计通信连接，用于获取所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，根据所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度。本专利技术的第二方面是为了提供一种角速度测量机构，包括：陀螺仪组件，设置于待检测对象上；多个加速度计，分布在所述待检测对象的不同位置；其中，所述陀螺仪组件与多个所述加速度计用于配合确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度。本专利技术的第三方面是为了提供一种角速度测量方法，包括：通过陀螺仪组件获取待检测对象在预设方向上的第一角速度；通过多个加速度计获取所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度；根据所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度。本专利技术的第四方面是为了提供一种角速度测量装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于运行所述存储器中存储的计算机程序以实现：通过陀螺仪组件获取待检测对象在预设方向上的第一角速度；通过多个加速度计获取所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度；根据所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度。本专利技术的第五方面是为了提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令用于第三方面所述的角速度测量方法。本专利技术的第六方面是为了提供一种拍摄装置，包括：装置主体；上述第一方面或第二方面所述的角速度测量机构，安装于所述装置主体上。本专利技术的第七方面是为了提供一种云台，包括：云台主体；上述第六方面所述的拍摄装置，设置于所述云台主体上。本专利技术的第八方面是为了提供一种拍摄装置，包括：装置主体；上述第四方面所述的角速度测量装置，安装于所述装置主体上。本专利技术的第九方面是为了提供一种云台，包括：云台主体；上述第八方面所述的拍摄装置，设置于所述云台主体上。本专利技术的第十方面是为了提供一种可移动平台，包括：平台主体；上述第一方面或第二方面所述的角速度测量机构，安装于所述平台主体上。本专利技术的第十一方面是为了提供一种可移动平台，包括：平台主体；上述第四方面所述的角速度测量装置，安装于所述平台主体上。本专利技术实施例提供的角速度测量机构、方法、装置、可移动平台和存储介质，通过陀螺仪组件获得待检测对象在预设方向上的第一角速度，通过多个加速度计获得待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，而后通过处理器对第一角速度和线加速度进行分析处理，获取到待检测对象在预设方向上的目标角速度，有效地减低了目标角速度所携带的噪声，从而降低了基于目标角速度对待检测对象进行控制的控制误差，提高了对待检测对象进行控制的稳定性和精确度。此外，该角速度测量机构的结构简单、容易实现、成本较低，进一步提高了该测量机构的实用性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的一种角速度测量机构的结构示意图一；图2为本专利技术实施例提供的一种角速度测量机构的结构示意图二；图3为本专利技术实施例提供的一种角速度测量机构的结构示意图三；图4为本专利技术实施例提供的多个加速度计的分布示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种角速度测量方法的流程示意图；图6为图5实施例中提供的根据所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度的流程示意图；图7为图6实施例中提供的根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的角加速度的流程示意图；图8为本专利技术实施例提供的另一种角速度测量方法的流程示意图；图9为图6实施例提供的根据所述待检测对象在预设方向上的所述第一角速度和所述角加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的所述目标角速度的流程示意图；图10为本专利技术实施例提供的又一种角速度测量方法的流程示意图；图11为本专利技术应用实施例提供的一种角速度测量方法的流程示意图；图12为本专利技术实施例提供的一种角速度测量装置的结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的一种拍摄装置的结构示意图；图14为本专利技术实施例提供的一种云台的结构示意图；图15为本专利技术实施例提供的一种可移动平台的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种角速度测量机构，其特征在于，包括：/n陀螺仪组件，设置于待检测对象上，用于测量所述待检测对象在预设方向上的第一角速度；/n多个加速度计，分布在所述待检测对象的不同位置，用于测量所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度；/n处理器，与所述陀螺仪组件和多个所述加速度计通信连接，用于获取所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，根据所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种角速度测量机构，其特征在于，包括：
陀螺仪组件，设置于待检测对象上，用于测量所述待检测对象在预设方向上的第一角速度；
多个加速度计，分布在所述待检测对象的不同位置，用于测量所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度；
处理器，与所述陀螺仪组件和多个所述加速度计通信连接，用于获取所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，根据所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度。


2.根据权利要求1所述的测量机构，其特征在于，所述预设方向包括以下至少之一：预设的X轴方向、预设的Y轴方向、预设的Z轴方向。


3.根据权利要求1所述的测量机构，其特征在于，至少一个方向包括以下至少之一：预设的X轴方向、预设的Y轴方向、预设的Z轴方向。


4.根据权利要求2所述的测量机构，其特征在于，所述预设方向包括三个测量方向，所述陀螺仪组件为三轴陀螺仪。


5.根据权利要求2所述的测量机构，其特征在于，所述预设方向包括三个测量方向，所述陀螺仪组件包括三个单轴陀螺仪，每个所述单轴陀螺仪用于获取一个测量方向上的第一角速度。


6.根据权利要求5所述的测量机构，其特征在于，三个单轴陀螺仪中任意两个单轴陀螺仪之间的距离小于预设阈值。


7.根据权利要求1所述的测量机构，其特征在于，所述加速度计包括三轴加速度计，所述三轴加速度计的个数为三个，三个所述三轴加速度计设置于三个不同位置处，用于测量所述待检测对象在三个不同位置处的至少一个方向上的线加速度。


8.根据权利要求7所述的测量机构，其特征在于，三个所述三轴加速度计所在的位置形成一预设平面。


9.根据权利要求1所述的测量机构，其特征在于，所述加速度计包括单轴加速度计，所述单轴加速度计的个数为九个，九个所述单轴加速度计设置于三个不同位置处，用于测量所述待检测对象在三个不同位置处的至少一个方向上的线加速度。


10.根据权利要求9所述的测量机构，其特征在于，每三个单轴加速度计设置于同一位置，九个单轴加速度计所在的位置形成一预设平面。


11.根据权利要求7-10中任意一项所述的测量机构，其特征在于，多个所述加速度计所在的位置构成一等腰三角形。


12.根据权利要求8或10所述的测量机构，其特征在于，在所述待检测对象的坐标系下，所述预设平面与所述坐标系中的坐标平面相互平行或者垂直。


13.根据权利要求1-10中任意一项所述的测量机构，其特征在于，所述处理器，具体用于：
根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的角加速度；
根据所述待检测对象在预设方向上的所述第一角速度和所述角加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的所述目标角速度。


14.根据权利要求13所述的测量机构，其特征在于，所述处理器，具体用于：
在所述待检测对象的坐标系下，获取预设原点在至少一个方向上的线加速度；
确定多个所述加速度计所在的不同位置之间的第一距离；
根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的所述线加速度、所述待检测对象在其他预设方向上的所述第一角速度、预设原点在至少一个方向上的所述线加速度和所述第一距离，确定所述待检测对象在预设方向上的所述角加速度。


15.根据权利要求14所述的测量机构，其特征在于，所述预设方向包括Y轴方向；所述其他预设方向包括X轴方向和Z轴方向，至少一个方向包括Z轴方向；多个加速度计所在的不同位置包括设置于X轴正方向上的第一位置和设置于X轴负方向上的第二位置；所述处理器，具体用于：
根据所述待检测对象在第一位置处的Z轴方向上的所述线加速度、待检测对象在第二位置处的Z轴方向上的所述线加速度、所述第一位置与所述第二位置之间的所述第一距离、所述待检测对象分别在X轴方向和Z轴方向上的所述第一角速度，确定所述待检测对象在Y轴方向上的所述角加速度。


16.根据权利要求14所述的测量机构，其特征在于，在获取预设原点在至少一个方向上的线加速度之后，所述处理器，还用于：
确定多个所述加速度计所在的不同位置与所述预设原点之间的第二距离；
根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的所述线加速度、所述待检测对象在其他预设方向上的所述第一角速度、预设原点在至少一个方向上的所述线加速度和所述第二距离，确定所述待检测对象在预设方向上的所述角加速度。


17.根据权利要求16所述的测量机构，其特征在于，所述预设方向包括X轴方向；所述其他预设方向包括Y轴方向和Z轴方向，至少一个方向包括Z轴方向；多个加速度计所在的不同位置包括设置于所述Y轴方向上的第三位置；所述处理器，用于：
根据所述待检测对象在第三位置处的Z轴方向上的所述线加速度、预设原点在Z轴方向上的所述线加速度、所述第三位置与预设原点之间的所述第二距离、所述待检测对象分别在Y轴方向和Z轴方向上的所述第一角速度，确定所述待检测对象在X轴方向上的所述角加速度。


18.根据权利要求16所述的测量机构，其特征在于，所述预设方向包括Z轴方向；所述其他预设方向包括X轴方向和Y轴方向，至少一个方向包括X轴方向；多个加速度计所在的不同位置包括设置于所述Y轴方向上的第三位置；所述处理器，用于：
根据所述待检测对象在预设原点处的X轴方向上的所述线加速度、待检测对象在第三位置处的X轴方向上的所述线加速度、所述第三位置与预设原点之间的所述第二距离、所述待检测对象分别在X轴方向和Y轴方向上的所述第一角速度，确定所述待检测对象在Z轴方向上的所述角加速度。


19.根据权利要求16所述的测量机构，其特征在于，所述处理器，用于：
根据所述第一距离、所述第二距离和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的所述线加速度，确定所述预设原点在至少一个方向上的所述线加速度。


20.根据权利要求19所述的测量机构，其特征在于，至少一个方向包括X轴方向；多个加速度计所在的不同位置包括设置于X轴正方向上的第一位置和设置于X轴负方向上的第二位置；所述处理器，用于：
根据所述待检测对象分别在第一位置和第二位置处的X轴方向上的所述线加速度、所述第二位置与预设原点之间的所述第二距离、所述第一位置与预设原点之间的所述第二距离以及所述第一位置与所述第二位置之间的所述第一距离，确定所预设原点在X轴方向上的所述线加速度。


21.根据权利要求19所述的测量机构，其特征在于，至少一个方向包括Z轴方向；多个加速度计所在的不同位置包括设置于X轴正方向上的第一位置和设置于X轴负方向上的第二位置；所述处理器，用于：
根据所述待检测对象分别在第一位置和第二位置处的Z轴方向上的所述线加速度、所述第二位置与预设原点之间的所述第二距离、所述第一位置与预设原点之间的所述第二距离以及所述第一位置与所述第二位置之间的所述第一距离，确定所预设原点在Z轴方向上的所述线加速度。


22.根据权利要求16所述的测量机构，其特征在于，所述处理器，用于：
对所述待检测对象在预设方向上的角加速度进行高通滤波，并对滤波后的角加速度进行积分处理，获得所述待检测对象在预设方向上的第二角速度；
对所述待检测对象在预设方向上的第一角速度进行低通滤波，获得所述待检测对象在预设方向上的第三角速度；
将所述第二角速度与所述第三角速度的和值确定为所述待检测对象在预设方向上的目标角速度。


23.根据权利要求22所述的测量机构，其特征在于，对所有的角加速度进行高通滤波的截止频率与对所有的第一角速度进行低通滤波的截止频率相同。


24.根据权利要求16所述的测量机构，其特征在于，所述待检测对象为设置于云台上的拍摄装置，所述云台上设置有驱动电机；所述处理器，用于：
根据所述目标角速度确定与所述驱动电机相对应的控制参数；
根据所述控制参数对所述驱动电机进行控制，以实现对所述云台的姿态进行调整。


25.一种角速度测量机构，其特征在于，包括：
陀螺仪组件，设置于待检测对象上；
多个加速度计，分布在所述待检测对象的不同位置；
其中，所述陀螺仪组件与多个所述加速度计用于配合确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度。


26.根据权利要求25所述的测量机构，其特征在于，所述陀螺仪组件为三轴陀螺仪。


27.根据权利要求25所述的测量机构，其特征在于，所述陀螺仪组件包括三个单轴陀螺仪，三个单轴陀螺仪中任意两个单轴陀螺仪之间的距离小于预设阈值。


28.根据权利要求25所述的测量机构，其特征在于，所述加速度计包括三轴加速度计，所述三轴加速度计的个数为三个，三个所述三轴加速度计设置于三个不同位置处。


29.根据权利要求28所述的测量机构，其特征在于，三个所述三轴加速度计所在的位置形成一预设平面。


30.根据权利要求25所述的测量机构，其特征在于，所述加速度计包括单轴加速度计，所述单轴加速度计的个数为九个，九个所述单轴加速度计设置于三个不同位置处，每三个单轴加速度计设置于同一位置。


31.根据权利要求30所述的测量机构，其特征在于，每三个单轴加速度计设置于同一位置，九个单轴加速度计所在的位置形成一预设平面。


32.根据权利要求29或31所述的测量机构，其特征在于，在所述待检测对象的坐标系下，所述预设平面与所述坐标系中的坐标平面相互平行或者垂直。


33.根据权利要求25-31中任意一项所述的测量机构，其特征在于，多个所述加速度计所在的位置构成一等腰三角形。


34.一种角速度测量方法，其特征在于，包括：
通过陀螺仪组件获取待检测对象在预设方向上的第一角速度；
通过多个加速度计获取所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度；
根据所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度。


35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，根据所述待检测对象在预设方向上的第一角速度和所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的目标角速度，包括：
根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的角加速度；
根据所述待检测对象在预设方向上的所述第一角速度和所述角加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的所述目标角速度。


36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的线加速度，确定所述待检测对象在预设方向上的角加速度，包括：
在所述待检测对象的坐标系下，获取预设原点在至少一个方向上的线加速度；
确定多个所述加速度计所在的不同位置之间的第一距离；
根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的所述线加速度、所述待检测对象在其他预设方向上的所述第一角速度、预设原点在至少一个方向上的所述线加速度和所述第一距离，确定所述待检测对象在预设方向上的所述角加速度。


37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述预设方向包括Y轴方向；所述其他预设方向包括X轴方向和Z轴方向，至少一个方向包括Z轴方向；多个加速度计所在的不同位置包括设置于X轴正方向上的第一位置和设置于X轴负方向上的第二位置；
根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的所述线加速度、所述待检测对象在其他预设方向上的所述第一角速度、预设原点在至少一个方向上的所述线加速度和所述第一距离，确定所述待检测对象在预设方向上的所述角加速度，包括：
根据所述待检测对象在第二位置处的Z轴方向上的所述线加速度、待检测对象在第一位置处的Z轴方向上的所述线加速度、所述第一位置与所述第二位置之间的所述第一距离、所述待检测对象分别在X轴方向和Z轴方向上的所述第一角速度，确定所述待检测对象在Y轴方向上的所述角加速度。


38.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，在获取预设原点在至少一个方向上的线加速度之后，所述方法还包括：
确定多个所述加速度计所在的不同位置与所述预设原点之间的第二距离；
根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的所述线加速度、所述待检测对象在其他预设方向上的所述第一角速度、预设原点在至少一个方向上的所述线加速度和所述第二距离，确定所述待检测对象在预设方向上的所述角加速度。


39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述预设方向包括X轴方向；所述其他预设方向包括Y轴方向和Z轴方向，至少一个方向包括Z轴方向；多个加速度计所在的不同位置包括设置于所述Y轴方向上的第三位置；
根据所述待检测对象在不同位置处的至少一个方向上的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳哲，陈子寒，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44