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CN108431483B - 主动稳定系统 - Google Patents

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CN108431483B
CN108431483B CN201680077483.2A CN201680077483A CN108431483B CN 108431483 B CN108431483 B CN 108431483B CN 201680077483 A CN201680077483 A CN 201680077483A CN 108431483 B CN108431483 B CN 108431483B
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Abstract

本公开涉及稳定有效载荷的主动稳定系统，如以稳定手持或车载应用的摄像机。公开的实施例包含主动稳定系统(100)，其包括：第一电机(101)，具有连接到系统支架(106)的定子及在穿过第一电机(101)的第一旋转平面(111)绕第一轴(108)旋转的转子；第二电机(102)，具有通过第一连接连杆(104)连接到第一电机(101)的转子的定子和在穿过第二电机(102)的第二旋转平面绕第二轴(109)旋转的转子，第二旋转平面与第一电机(101)相交；第三电机(103)，具有通过第二连接连杆(105)连接到第二电机(102)的转子的定子和用于在穿过第三电机(103)的第三旋转平面绕第三轴(110)旋转的转子；及有效载荷支架，与第三电机(103)的转子连接并用于附接有效载荷。

Description

主动稳定系统
技术领域
本发明涉及一种用于稳定有效载荷的主动稳定系统，例如用于稳定手持或车载应用的摄像机。
背景技术
在许多应用中，需要稳定有效载荷，例如以限制振动或其他移动的影响。这在有效载荷是摄像机的情况下尤其重要。紧凑而坚固的摄像机(通常称为主动相机)的兴起已经使人们能够在更广泛的环境中边走动边记录他们的体验。例如，当由无人机携带时，这样的相机允许记录期望场景的空前“鸟瞰”视野。已经有可能将来自这些摄像机的记录直接流式化到虚拟现实头戴式设备或投影室，这可能开创视频交互的新世界。然而，由于相机视场的意外移动，这种直接流可能会让人迷失方向并引起恶心。
由于携带相机的系统发生不必要的移动或振动而导致抖动，相机移动时拍摄的视频记录往往不稳定。尽管无人机稳定技术取得进展，但是例如，无人机仍然会受到湍流的影响，当稳定相机时这是不容易纠正的。为了提供适合直接使用的稳定素材，例如用于在头戴式设备上观看，录制通常需要大量的后期制作编辑。
用于摄像机的现有稳定系统的另一个问题是，当获得需要具有360°视野的素材时，现有支架的尺寸通常太大而不能将相机(通常3个或更多)放置得足够近以允许无缝和直接拼接视频素材。相机可以放得越近，将视频素材拼接在一起越容易。
已知的是，提供被动稳定系统以试图使相机系统的不希望的移动最小化。通常，这些涉及简单的被动振动阻尼。这种系统对运动反应缓慢，并且效果有限。更先进的稳定系统，诸如US2014/0270744A1中公开的稳定系统使用电机来主动稳定有效载荷。然而，这样的系统可能很大且很重，并且由于用于许多视野的拍摄支架而不适合拍摄360度素材，并且因此不适合用于小型无人机或尺寸和重量是重要或关键因素的其他应用。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种主动稳定系统，包括：
第一电机，其具有连接到系统支架的定子和被配置用于在穿过第一电机的第一旋转平面中围绕第一轴旋转的转子；
第二电机，其具有通过第一连接连杆连接到第一电机的转子的定子和被配置用于在穿过第二电机的第二旋转平面中围绕第二轴旋转的转子，第二旋转平面与第一电机相交；
第三电机，其具有通过第二连接连杆连接到第二电机的转子的定子和被配置用于在穿过第三电机的第三旋转平面中围绕第三轴旋转的转子；以及
有效载荷支架，其与第三电机的转子连接并被配置用于附接到有效载荷。
第一轴可以与第二轴正交。第二轴可以附加地或可选地与第三轴正交。
在一些实施例中，第三旋转平面可以与第二电机相交。在替代实施例中，第二旋转平面可以与第三电机相交。
通过使用这种电机布置，可以减小系统的尺寸。只需要两个相对较小的连接连杆将电机连接在一起，从而减小系统的尺寸和重量。另外，这种布置给系统提供固有的平衡，这是因为例如由于附接的有效载荷的重量和惯性而减小了作用在第二和第三电机周围的力矩。因此，根据本发明的稳定系统可以理想地用于稳定无人机上的相机系统或用于尺寸和重量是重要因素的其他应用。
第一轴可以与第二电机相交。在第二旋转平面与第三电机相交的情况下，第三轴可以另外与第二电机相交。或者，在第三旋转平面与第二电机相交的实施例中，第二轴可以另外与第三电机相交。这些实施例提供较小的整体尺寸，并且对于作用在第二和第三电机上的力矩提供了改善的平衡。
第一轴、第二轴、和第三轴可以相交在公共点。这种布置可以增加系统的固有平衡。公共点可以在第二电机的定子内。
第二连接可以包括连接到第二电机的转子的第一部分、连接到第三电机的定子的第二部分、以及连接第一和第二部分的直角接头。这种布置允许第二和第三电机布置成由于第三电机而减小第二电机周围的力矩。
系统还可以包括安装在第一电机的转子和第一连接连杆之间的电滑环。滑环包括用于向第二和第三电机提供电信号的电连接，电信号诸如惯性测量信号、每个相机的电功率以及来自每个相机的视频下行信号。第一连接连杆可以包括可以电连接可穿过的内腔。滑环允许第二和第三电机连接到相对于第一电机的定子固定的电源，而不限制第一电机的运动范围。通常，第一电机可以在整个360°旋转中自由旋转，而第二和第三电机只需要旋转90°或更少。因此可以使用柔性电缆连接器将电连接传输到第二和第三电机。电源可以包含在稳定系统中，或者可以是外部电源。
有效载荷支架可以包括限定内部容积的多个壁。第二和第三电机可以基本位于有效载荷支架的内部容积内。多个壁中的每一个可以设置有用于诸如相机的有效载荷的安装点。安装点可以位于围绕内部容积的中心大致旋转对称的位置处。有效载荷支架优选地被平衡以使围绕第二轴的任何旋转力矩最小化。
可以将多个相机连接到有效载荷保持器，以便可以记录完整的360°视场。稳定系统的小尺寸允许第二和第三电机安装在有效载荷支架的小的内部容积内，提供中央、最小尺寸的枢转区域。通过使稳定系统的工作部分位于相机阵列内而不是在相机周围，可以通过相机之间的最小量的空间来保持和稳定多个相机。其效果是使视野最大化，并且使由于每个相机的视角不同而导致的记录素材的质量问题最小化。
可选地，有效载荷支架可以适于保持单个有效载荷，例如单个相机，并且可以被额外平衡以适应单个相机的重量。
对于操作使用，稳定系统包括控制系统，该控制系统包括三轴陀螺仪、电源和电机控制器单元，电机控制器单元被配置为根据从陀螺仪接收到的信号向电机中的每一个提供信号以将有效载荷支架保持在设定位置。控制系统可以设置在系统支架内或机械连接到系统支架。
控制系统可以包括具有天线的收发器，用于发送和接收无线信号以控制电机的位置。例如，当稳定系统被安装在诸如无人机之类的遥控飞机上时，有效载荷支架的定向可以是远程可控的，以控制相机(或多个相机)的视场。在全景360°视场应用的情况下，可能不需要这种控制。然而，这种控制可以用于旋转相机阵列以协助同步从多个相机阵列捕捉的素材。
根据本发明的第二方面，提供一种相机系统，其包括根据本发明第一方面的主动稳定系统；以及附接到有效载荷支架的一个或多个相机。
相机系统可以包括附接到有效载荷支架的多个相机，其中多个相机被布置为提供360°组合视场。这种布置的优点包括提供对环境的最小限度的遮挡视野以及相机之间的最小视差差异。
根据本发明的第三方面，提供一种主动稳定系统，包括：
第一电机，其具有定子和被配置成围绕第一轴旋转的转子；
第二和第三电机，其具有通过第一连接连杆连接到第一电机的转子的定子和被配置用于围绕第二轴旋转的转子，第一轴在第二和第三电机之间穿过；
第四和第五电机，其具有通过第二连接连杆连接到第二和第三电机的转子的定子和被配置用于围绕第三轴旋转的转子，第二轴在第四和第五电机之间穿过；以及
有效载荷支架，其与第四和第五电机的转子连接并被配置用于附接到有效载荷。
第一轴可以与第二轴正交和/或第二轴可以与第三轴正交。
第一、第二和第三轴可以在第二和第三电机之间以及第三和第四电机之间的公共点处相交。
系统还可以包括安装在第一电机的转子和第一连接连杆之间的电滑环，电滑环包括用于向第二、第三、第四和第五电机提供电信号的电连接。
第一连接连杆可以包括电连接所通过的内腔。
有效载荷支架可以包括限定内部容积的多个壁。第二、第三、第四和第五电机可以基本位于有效载荷支架的内部容积内。多个壁可以包括各自适合于保持例如相机的有效载荷的多个安装点。
安装点可以位于围绕第一轴大致旋转对称的位置处。
系统可以包括控制系统，该控制系统包括三轴陀螺仪、电源和电机控制器单元，电机控制器单元被配置为根据从陀螺仪接收到的信号向每一个电机提供信号以将有效载荷保持在设定位置。
控制系统可以包括具有天线的收发器，用于发送和接收用于控制电机的无线信号。
根据本发明的第四方面，提供一种相机系统，其包括根据第三方面的主动稳定系统和附接到有效载荷支架的一个或多个相机。
相机系统可以包括附接到有效载荷支架的多个相机，多个相机布置成提供360°组合视场。
根据本发明的第五方面，提供一种主动稳定系统，包括：
系统支架；
第一和第二电机，其具有通过第一连接连杆连接到系统支架的定子和被配置用于围绕第一轴旋转的转子；
第三和第四电机，其具有通过第二连接连杆连接到第一和第二电机的转子的定子和被配置用于围绕与第一轴正交的第二轴旋转的转子；以及
有效载荷支架，其在第三和第四电机的转子之间穿过并连接到第三和第四电机的转子并被配置用于附接到有效载荷。
第一和第二轴可以在第一和第二电机之间以及第三和第四电机之间的公共点相交。
有效载荷支架可以在第三和第四电机之间并且沿着与第一和第二轴正交的第三轴延伸，有效载荷支架被配置用于附接到沿着第三轴在相对端的有效载荷。
系统可以包括控制系统，该控制系统包括两轴或三轴陀螺仪、电源和电机控制器单元，电机控制器单元被配置为根据从陀螺仪接收到的信号向电机中的每一个提供信号以将有效载荷支架保持在设定位置。
控制系统可以包括具有天线的收发器，用于发送和接收用于控制电机的无线信号。
根据本发明的第六方面，提供一种相机系统，其包括根据第五方面的主动稳定系统和附接到有效载荷支架的一个或多个相机。
相机系统可以包括附接到有效载荷支架的多个相机，多个相机布置成提供360°组合视场。
上面关于第一方面提到的优点也可以应用于第二或第三方面。
在上述任何方面中，电机可以是DC无刷电机。
附图说明
以下通过实例并参考附图来更详细地描述本发明，附图中：
图1a是示例性主动稳定系统的照片；
图1b是图1a的主动稳定系统的侧视野的示意图，示出各种关键零部件；
图1c是主动稳定系统的替代实施例的侧视野的示意图；
图2是包括控制系统的稳定系统的示意图；
图3a是具有全景相机支架的主动稳定系统的照片；
图3b是图3a的主动稳定系统的示意性平面图，其中多个相机连接到相机支架；
图4是主动稳定系统的替代实施例的示意图；
图5是从下方观察时图4的系统的示意图，其中相机安装到有效载荷支架上；
图6是从上方观察时图4的系统的示意图，其中相机安装到有效载荷支架上；
图7是主动稳定系统的替代实施例的示意图；以及
图8是主动稳定系统的另一替代实施例的示意图。
具体实施方式
目前有用于稳定摄像机的许多不同的系统，例如DJI Ronin(www.dji.com)或Freefly Movi(freeflysystems.com)。这样的系统都具有位于相机机身侧面、后面和上方或下方的电机。这些现有系统和根据本文描述的实施例的系统之间的重要区别在于，稳定化是在小的本体内进行的。这在稳定多台相机时特别有用，因为稳定装置安装于相机阵列内的空间内。使用传统的相机稳定器，诸如上面提到的那些，用多个相机捕获360度素材会涉及大量的拍摄支架。尤其地，本发明的各个方面旨在解决这个特定问题。
图1a是示例性主动稳定系统100的照片，并且图1b以示意性侧面正视图示出稳定系统100。稳定系统100包括第一电机101、第二电机102、和第三电机103。电机101、102、和103例如可以是DC无刷电机，由于它们紧凑的低轮廓形式而是有利的，但是也可以选择地使用其他类型的电机。每个电机101、102、103包括定子和转子。第二电机102的定子102a通过第一连接连杆104与第一电机101的转子101b连接。第三电机103的定子通过第二连接连杆105与第二电机102的转子102b连接。以这种方式，电机101、102、103允许稳定系统100使有效载荷围绕3个单独的轴旋转。
在图1a和图1b的实施例中，第一连接连杆104经由滑环117连接到第一电机的转子101b。滑环117允许用于第二电机102和第三电机103的电连接穿过第一电机，同时允许第一电机的转子101b自由旋转。由于第二和第三电机所需的旋转程度显著小于第一电机101所需的旋转程度，所以可以例如经由柔性电缆连接来实现与第二电机102和第三电机103的电连接。
第一电机101的定子连接到系统支架106。系统支架106适于允许系统100安装到期望的载体。例如，载体可以是人、动物、地面车辆或诸如无人机的飞行器。
第三电机103的转子103b连接到有效载荷支架107。有效载荷支架107可以适于将有效载荷附接到系统100。例如，有效载荷支架107可以是有效载荷的单个支架，或者如图3所示的实施例中所示，可以提供多个有效载荷隔室，在下面进一步详细描述。
第一电机101的转子101b可围绕第一轴108旋转，其中旋转平面111穿过第一电机101。第二电机102的转子围绕第二轴109旋转，其中旋转平面(未示出)穿过第二电机102。第三电机103的转子围绕第三轴110旋转，其中旋转平面113穿过第三电机103。在图1a和图1b所示的具体实施例中，电机101、102、103布置成使得第一轴108和第三轴110都与第二电机102相交。第一和第二轴彼此正交。第二和第三轴也彼此正交。
在图1a和图1b的实施例中，第二电机102的旋转平面穿过第一电机101。这使第二电机102的质心保持靠近第一电机101的旋转轴108，由此在第二电机102围绕第一轴108旋转时保持第二电机102处于平衡状态。第二电机102的旋转平面也穿过第三电机103。这使得有效载荷支架107面向外并且确保第三电机103的旋转平面113不与第一电机101相交，当有效载荷围绕第一轴或第三轴110旋转时使对第一电机101的任何干扰最小化。
在第一轴108标称上竖直安装的情况下，第一电机101的旋转引起附接到有效载荷支架107的相机有效载荷的摇摄运动，同时第二电机102的旋转引起相机有效载荷的倾斜运动。第三电机103围绕第三轴110的旋转引起相机有效载荷的偏航运动。电机101、102、103的控制允许围绕每个轴补偿有效载荷的运动。
在图1c中示意性示出的替代实施例中，第三电机103的旋转平面113可以与第二电机102相交。其效果与图1a和图1b中的实施例相同。由于旋转平面113现在也穿过第一电机101，所以有效载荷支架107可以被配置为将有效载荷安装在第三电机的外围上，使得第二电机102的旋转提供偏航运动，而第三电机103的旋转提供倾斜运动。
在图1a和图1b所示的实施例中，第一轴108、第二轴109和第三轴110可以在公共点处相交。优选地，公共点位于第二电机102内。这种布置由此为系统100提供改进的固有平衡，当附接有效载荷时需要最小的附加重量平衡。
第一电机101、第二电机102和第三电机103的特定相对布置提供小而轻的稳定系统以及稳定系统具有少量的部件。
尽管在图1a和图1b所示的实施例中，第一轴和第三轴穿过第二电机，但这不是必需的。更一般地说，如果与第二轴109正交并且穿过第二电机102的旋转平面也穿过第一电机101，则仍然可以实现本发明的优点。这是图1c中的布置。
第一连接连杆104和第二连接连杆105成形为将电机101、102、103保持在它们的相对位置。在图1a和图1b中，第二连接连杆105为“L”形，以便提供第三轴110穿过第二电机102的情况下第二电机102和第三电机103的布置。第二电机102的转子102b连接到第二连接连杆105的第一部分114。第三电机103的定子连接到第二连接连杆105的第二部分115。第一部分114和第二部分115通过基本上直角的接头116连接。第一连接连杆104可以类似于第二连接连杆105。
电机101、102、103可以由诸如电池组之类的电源供电。电源可以包括在稳定系统中，例如电源可以位于第一电机101的定子和系统支架106之间。或者，电源可以位于稳定系统的外部，例如位于携带稳定系统和有效载荷的载体系统。在这种情况下，稳定系统可以包括用于将外部电源连接到电机101、102、103的电力连接器。
图2示意性地示出包括三个电机101、102、103和控制系统210的示例性稳定系统200，该控制系统210包括三轴陀螺仪202、电源203和电机控制器单元201。电机控制器单元201通过电连接204a～204c分别连接到电机101、102、103，并被配置为根据从陀螺仪202接收到的信号向电机101、102、103中的每一个提供信号以将电机101、102、103中的每一个保持在设定位置。控制系统210或至少陀螺仪202可以设置在系统支架106内或机械连接到系统支架106，使得可以通过控制电机101、102、103的相对位置补偿系统支架106的任何运动。
控制系统210可以包括具有天线205的收发器，用于发送和接收用于控制电机101、102、103的位置的无线信号。例如，当稳定系统200安装在诸如无人机的遥控飞机上时，有效载荷支架107的定向可以是远程可控的，以控制一个或多个相机的视场。在全景360°视场应用的情况下，可能不需要这种控制，因为系统的唯一要求是相对于地面保持相机水平。
电机控制单元201例如可以包括商业上可获得的三维万向节控制板，例如可从Desire RC UK(desirerc.co.uk)获得的AlexMos V3板(32位处理器)。陀螺仪202可以设置为控制单元201的一部分或者可以是单独的部件。
图3a示出具有图1a和图1b的实施例的特征的示例性稳定系统300的照片以及适于保持多个有效载荷单元(通常为相机)的有效载荷支架301。图3b以示意性平面图示出稳定系统。有效载荷支架301包括多个壁302a～302e，它们一起围成第二和第三电机102、103所位于的内部容积303。多个有效载荷支架304a～304e设置在相应的壁302a～302e上，每个支架适于保持单独的有效载荷单元。稳定系统的整体尺寸足够小以允许将多个相机安装到有效载荷支架301上，使得它们的视场重叠并且相机的图像平面靠近在一起。使用通常可用的电机，诸如DC无刷电机，有效载荷支架的直径上的总体尺寸，即任何两个有效载荷安装点之间的最大距离可小于15cm或小于10cm，并且在某些情况下可能是小到5cm。
图3b示出安装在有效载荷支架301上的多个相机305a～305e。在该示出的实施例中，有效载荷支架301被配置成允许围绕内部容积303的中心轴(其可以与第一轴108重合：图1b)旋转对称地安装五个有效载荷，从而平衡连接到有效载荷支架301的有效载荷单元围绕第一轴108和第二轴109的重量。
与本文公开的稳定系统一起使用的合适的相机包括可从GoPro公司。(gopro.com)获得的那些相机，诸如GoPro Hero系列相机。
第二电机102和第三电机103容纳在内部容积303内。由于由该实施例提供的电机布置的小尺寸，第二电机102和第三电机103可以装配在该小的内部容积203内，从而形成中央、最小尺寸的枢转区域。因此，有效载荷支架304a～304e可以靠近在一起，从而允许将每个相机305a～305e的视场更容易地拼接在一起。可以使用商业可获得的软件(例如使用可从Kolor(www.kolor.com)获得的Autopano Video或从VideoStitch获得的Vahana VR)来完成将来自相机的录制或实况视频拼接在一起。
图4是稳定系统400的替代示例实施例的示意图。替代用于控制载荷围绕第二和第三轴的旋转的单个电机，在该实施例中，系统400包括两对电机402a、402b和403a、403b，用于控制围绕第二和第三轴409、410的旋转。可以安装到系统支架(未示出)的第一电机401控制围绕第一轴408的旋转。第一连接连杆404将第一电机401的转子连接到第二和第三电机402a、402b的定子。第一轴408在第二电机402a和第三电机402b之间穿过。第二电机402a和第三电机402b被配置用于围绕第二轴409旋转。
第四和第五电机403a、403b的定子通过第二连接连杆405连接到第二和第三电机402a、402b的转子，并且第四和第五电机403a、403b被配置用于围绕第三轴410旋转。第二轴在第四和第五电机间穿过。
如同上面关于图1至3描述的实施例一样，电滑环可以安装在第一电机401的转子和第一连接连杆404之间，电滑环提供用于将电信号提供给第二、第三、第四和第五电机402a、402b、403a、403b的电连接，并且提供用于从第二、第三、第四和第五电机402a、402b、403a、403b接收电信号的电连接。第一连接连杆404可以包括电连接穿过的内腔。
有效载荷支架(图4中未示出)连接到第四和第五电机的转子，并被配置用于附接到有效载荷。
在所示的实施例中，第一轴408与第二轴409正交，并且第二轴409与第三轴410正交。第一、第二和第三轴408、409、410在第二和第三电机402a、402b之间以及第三和第四电机403a、403b之间的公共点相交。该布置允许系统最佳地平衡，以便最小化由于有效载荷的重量和惯性而引起的围绕第二和第三轴409、410的不平衡力矩。
在图4所示的实施例中，第二和第三电机402a、402b关于第一轴408对称布置。第一连接连杆404呈T形部分的形式，其将第二和第三电机402a、402b的定子沿着第二轴409连接一起并且沿着第一轴408将第二和第三电机402a、402b的定子连接到第一电机401的转子。
第四和第五电机403a、403b也关于第一轴408对称布置。第二连接连杆405呈环形，其将第二和第三电机402a、402b的转子连接到第四和第五电机403a、403b的定子，使得第四和第五电机403a、403b能够围绕第二轴409旋转。
图5示出图4的稳定系统400，其中第四和第五电机403a、403b安装到有效载荷支架507上。与图3的实施例一样，有效载荷支架507包括限定内部容积的多个壁，第二、第三、第四和第五电机都位于内部容积中。在所示的实施例中，多个相机505连接到有效载荷支架。第一组相机被安装到围绕有效载荷支架507的外围的相应多个安装点。如图5中的视图所示，另一组相机被安装到有效载荷支架507的第一侧，即，面向平行于第一轴的方向。图6示出相同系统500的另一视图，示出安装到有效载荷支架507的第二相对侧的另一组相机，另一组相机在相反方向上面向平行于第一轴的方向。支架508允许另一组相机定位在稳定系统之上。同时，相机505允许几乎完全球形的视野，仅仅通常安装到无人机或其他移动车辆上的系统支架阻碍整个视野的一小部分。
图7示出主动稳定系统700的可选示例实施例，其中使用类似于以上关于图4所描述的电机的布置来使有效载荷围绕两个正交轴稳定。在所示的实施例中，系统700包括系统支架706，其通过第一连接连杆704连接到第一和第二电机701a、701b的定子。第一连接连杆是围绕第一和第二电机701a、701b的环的形式。在替代实施例中，第一连接连杆和系统支架可一起呈Y形连接的形式，其中第一和第二电机701a、701b连接到相对的臂。
图7的系统700可用于例如提供用于拍摄宽视场立体素材的稳定的相机系统。
第一和第二电机701a、701b被配置用于围绕第一轴708旋转。第一和第二电机701a、701b的转子通过第二连接连杆705与第三和第四电机702a、702b的定子连接。第三和第四电机702a、702b被配置用于围绕与第一轴708正交的第二轴709旋转。
有效载荷支架707连接到第三和第四电机702a、702b的转子并且在第二和第三电机之间穿过。有效载荷支架707被配置用于附接到有效载荷，例如多个相机705。图7中的相机705被布置在有效载荷支架707的相对端上，并且被定向成围绕有效载荷支架707的轴提供360°视野。
第一和第二轴708、709在第一和第二电机701a、701b之间以及第三和第四电机702a、702b之间的公共点711处相交。公共点也位于有效载荷支架707内。有效载荷支架707沿着与第一和第二轴708、709正交的第三轴710在第三和第四电机702a、702b之间延伸。
图8示出类似于图7的稳定系统800的可选示例实施例。系统800的各种组件与图7中的各个组件相同，除了该系统被配置为稳定在有效载荷支架807的一端处的单个相机805。平衡件(counterweight)812设置在有效载荷支架807的相对端。该布置可以用于以类似于公知的斯坦尼康(可从蒂芬公司的注册商标获得)的方式主动稳定摄像机。该布置的优点在于其尺寸和复杂性减小。
其他实施例意指在由所附权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种主动稳定系统(700，800)，包括：
系统支架(706)；
第一电机(701a)和第二电机(701b)，各自具有通过第一连接连杆(704)连接到所述系统支架(706)的定子和被配置用于围绕第一轴(708)旋转的转子；
第三电机(702a)和第四电机(702b)，各自具有通过第二连接连杆(705)连接到所述第一电机(701a)和所述第二电机(701b)的所述转子的定子和被配置用于围绕与所述第一轴(708)正交的第二轴(709)旋转的转子；以及
有效载荷支架(707，807)，其在所述第三电机(702a)的转子与所述第四电机(702b)的转子之间穿过并连接到所述第三电机(702a)的所述转子和所述第四电机(702b)的所述转子，
其特征在于，所述有效载荷支架(707，807)在所述第三电机(702a)和所述第四电机(702b)之间并且沿着与所述第一轴(708)和所述第二轴(709)正交的第三轴(710)延伸，所述有效载荷支架(707，807)被配置用于在所述有效载荷支架(707)的一端或两个相对端处附接到一个或多个相机(705，805)。
2.根据权利要求1所述的主动稳定系统(700)，其中，所述第一轴(708)和所述第二轴(709)在所述第一电机(701a)和所述第二电机(701b)之间以及所述第三电机(702a)和所述第四电机(702b)之间的公共点处相交。
3.根据权利要求1所述的主动稳定系统，包括控制系统，所述控制系统包括两轴或三轴陀螺仪、电源和电机控制器单元，所述电机控制器单元被配置为根据从所述陀螺仪接收到的信号向每一个电机提供信号以将所述有效载荷支架保持在设定位置。
4.根据权利要求3所述的主动稳定系统，其中，所述控制系统包括具有天线的收发器，以发送和接收用于控制电机的位置的无线信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的主动稳定系统，其中，每个电机是DC无刷电机。
6.一种相机系统，包括根据权利要求3或权利要求4所述的主动稳定系统以及附接到所述有效载荷支架的一个或多个相机。
7.根据权利要求6所述的相机系统，包括附接到所述有效载荷支架的多个相机，所述多个相机布置在所述有效载荷支架(707)的相对的端上以提供360°组合视场。
8.根据权利要求6所述的相机系统，包括安装在所述有效载荷支架(807)的一端的相机(805)和在所述有效载荷支架(807)的相对端上的平衡件(812)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的相机系统，其中，每个电机是DC无刷电机。
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