專利名稱：一種藍(lán)牙控制的電動全景云臺及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)碼成像設(shè)備用的輔助設(shè)備，特別涉及一種藍(lán)牙控制的電動全景云臺及控制方法，可以用于全景數(shù)字圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
全景圖像的數(shù)據(jù)采集在現(xiàn)代數(shù)字圖像領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。現(xiàn)有的全景圖像采集主要采用機(jī)械式的手動全景云臺配合數(shù)字照相機(jī)來實現(xiàn)。這樣的數(shù)據(jù)采集方式有一些不可克服的缺點和問題首先，由人手進(jìn)行云臺旋轉(zhuǎn)角度的設(shè)置和控制，無法很好保證精度和速度，效率和質(zhì)量難以提高；其次，因為全景拍攝將會把照相機(jī)周圍的景物全部采集下來，因此參與數(shù)據(jù)采集的人員很難做到自己以及自身的陰影不出現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集區(qū)域的同時又能方便地控制云臺和照相機(jī)。目前，也有一些電動攝像機(jī)云臺，主要是安裝在固定的使用地點，一般是利用渦輪蝸桿或齒輪和聯(lián)軸器的方式，連接電機(jī)輸出軸和云臺的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)部分，但這種方式云臺結(jié)構(gòu)比較零散，整體尺寸大，不適合經(jīng)常變換場所、戶外為主的攝影活動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是克服現(xiàn)有全景云臺手動、機(jī)械式控制出現(xiàn)的問題，提供一種藍(lán)牙控制的電動全景云臺，可以穩(wěn)定、高效、準(zhǔn)確配合數(shù)字照相機(jī)采集數(shù)字圖像，同時避免電機(jī)軸直接承重，保證電機(jī)轉(zhuǎn)動的精度和速度，從而保證圖像質(zhì)量。本發(fā)明的目的之二是克服現(xiàn)有全景云臺的控制方法中需要近距離控制的問題，提供一種電動全景云臺的藍(lán)牙控制方法，可快速、高效、方便、遠(yuǎn)距離、無遮擋的控制云臺數(shù)字照相機(jī)，進(jìn)行全景采集數(shù)字圖像。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種藍(lán)牙控制的電動全景云臺，其包括有三腳架，云臺主體，相機(jī)安裝總成，藍(lán)牙主機(jī)，藍(lán)牙從機(jī)，以及控制電路板。云臺主體由云臺上蓋、云臺固定機(jī)體、云臺連接底盤構(gòu)成，云臺上蓋與上部的相機(jī)安裝總成固定連接，云臺連接底盤與下部的三腳架連接，云臺上蓋與云臺固定機(jī)體之間分別與推力球軸承內(nèi)外圈配合，云臺固定機(jī)體內(nèi)裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸帶動云臺上蓋轉(zhuǎn)動，步進(jìn)電機(jī)與控制電路板連接， 藍(lán)牙從機(jī)嵌入到控制電路板中。進(jìn)一步地，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸沿著軸向伸入云臺上蓋中央，云臺上蓋的側(cè)面徑向開有與云臺上蓋中央貫通的螺紋沉孔，螺紋沉孔內(nèi)裝有緊定螺釘，緊定螺釘?shù)亩瞬烤o頂住步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上銑出的一段平面，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過緊定螺釘將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給云臺上
至 JHL ο云臺上蓋下方的凸臺與推力球軸承內(nèi)圈過盈配合，云臺固定機(jī)體上方的內(nèi)壁與推力球軸承外圈過盈配合，云臺上蓋帶動推力球軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，云臺固定機(jī)體和推力球軸承外圈保持不動，云臺上蓋所承受的垂直方向重力通過推力球軸承傳遞到云臺固定機(jī)體上， 再通過云臺連接底盤將重力傳遞給三腳架。
本發(fā)明還提供電動全景云臺的藍(lán)牙控制方法，藍(lán)牙模塊包括藍(lán)牙主機(jī)和藍(lán)牙從機(jī)，其中，藍(lán)牙主機(jī)作為信號發(fā)射裝置，與上位機(jī)的USB接口連接，通過USB接口與上位機(jī)通信；藍(lán)牙從機(jī)作為信號接收裝置，嵌入到控制盒中的下位機(jī)中，藍(lán)牙從機(jī)接收藍(lán)牙主機(jī)發(fā)射的信號，控制步進(jìn)電機(jī)。藍(lán)牙從機(jī)采用以HC-06集成模塊為核心的串口模塊，該串口模塊的接口為TTL電平，可以直接與下位機(jī)相連，控制步進(jìn)電機(jī)。進(jìn)一步地,采用了兩相六線Mnebea Motor 17PM-N140-040步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器采用51單片機(jī)，驅(qū)動電路以A3977SED芯片為核心，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器、驅(qū)動電路與藍(lán)牙從機(jī)集成到控制電路板中，控制電路板安裝在控制盒中，控制電路板采用鋰電池供電， 該電池可以提供5V和12V的兩種直流電壓，控制電路板可以輸出控制步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)信號和方向信號，從而控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向。在上位機(jī)中設(shè)置云臺所需的參數(shù)，設(shè)定云臺單次旋轉(zhuǎn)的角度和旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，或者設(shè)定云臺總的旋轉(zhuǎn)角度和分割旋轉(zhuǎn)的次數(shù)、旋轉(zhuǎn)速度、方向以及每次旋轉(zhuǎn)之間的時間間隔， 信號通過上位機(jī)上的藍(lán)牙主機(jī)發(fā)出后，將被安裝在三腳架上控制盒內(nèi)的藍(lán)牙從機(jī)接收，從而控制步進(jìn)電機(jī)按照指令旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度和次數(shù)，在每次旋轉(zhuǎn)后步進(jìn)電機(jī)將停頓一定時間，以便計算機(jī)軟件遙控照相機(jī)進(jìn)行拍攝。上位機(jī)是計算機(jī)，下位機(jī)包括控制電路板；控制盒設(shè)置在三腳架上，藍(lán)牙從機(jī)直接嵌入控制盒中的控制電路板。本發(fā)明中的云臺主要是用于戶外活動頻繁、位置變換較多的攝影活動，因此要求這個裝置盡量做成一體，把電機(jī)和相關(guān)的機(jī)械部分封裝成一個整體，然后能很方便的與現(xiàn)有的三角架相連接，便于攝影活動的開展。由于電機(jī)是直接安裝在三角架和照相機(jī)之間，因此，在機(jī)械設(shè)計時重點要考慮以下因素I.云臺和相機(jī)的重力會引起一個向下的軸向力，電機(jī)在轉(zhuǎn)動時這個力不能由電機(jī)或電機(jī)軸來承擔(dān)，因這個軸向力會使電機(jī)和電機(jī)軸彎曲和側(cè)偏，影響電機(jī)轉(zhuǎn)動的精度和速度，甚至?xí)闺姍C(jī)軸卡死；2.在把整個裝置盡量合理地封裝在一起避免零散的前提下，應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)小巧完整，同時還要控制其高度，避免整個云臺頭重腳輕，影響云臺的穩(wěn)定性和牢固性。本發(fā)明有效地將相機(jī)和相機(jī)安裝總成的重量分散在固定部件上，使步進(jìn)電機(jī)及其轉(zhuǎn)軸不承受任何的軸向壓力，保證云臺整體的穩(wěn)定性和電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的準(zhǔn)確性。而且電動全景云臺充分利用了步進(jìn)電機(jī)可以精確控制旋轉(zhuǎn)角度和無線遙控的特性，同時利用計算機(jī)程序設(shè)計和控制技術(shù)，提高全景拍攝的效率和質(zhì)量。本發(fā)明根據(jù)全景數(shù)字拍攝的具體特點， 簡化了云臺旋轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)，降低了制作的難度和成本，在全景數(shù)字圖像的采集和其它需要精確控制水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的場合中具有廣泛的應(yīng)用價值。


圖I是本發(fā)明的立體示意圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的云臺主體結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖4是本發(fā)明的控制系統(tǒng)示意圖5是本發(fā)明的控制電路板原理圖；圖6是本發(fā)明的藍(lán)牙主機(jī)和藍(lán)牙從機(jī)安裝以及工作示意圖；圖7是本發(fā)明的下位機(jī)程序總體流程圖；圖8是本發(fā)明的上位機(jī)程序總體流程圖。附圖標(biāo)記I.云臺連接底盤 2.云臺固定機(jī)體 3.云臺上蓋 4.步進(jìn)電機(jī)5.推力球軸承6· X方向水平滑動導(dǎo)軌座7. X方向水平滑動導(dǎo)軌8. Y方向水平滑動導(dǎo)軌9. Y方向水平滑動導(dǎo)軌座 10.相機(jī)水平支架 11.垂直支架12.相機(jī)快裝板 13.云臺接盤 14.三腳架 15.控制盒16.步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸 17.緊定螺釘 18.螺紋沉孔
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。參見圖1-3，本發(fā)明藍(lán)牙控制的電動全景云臺包括云臺主體，相機(jī)安裝總成，三腳架14，控制盒15，藍(lán)牙主機(jī)和藍(lán)牙從機(jī)以及控制電路板。其中，云臺主體由云臺上蓋3、云臺固定機(jī)體2、云臺連接底盤I構(gòu)成；相機(jī)安裝總成屬于常規(guī)技術(shù)，包括X方向水平滑動導(dǎo)軌座6、X方向水平滑動導(dǎo)軌7、Y方向水平滑動導(dǎo)軌8、Y方向水平滑動導(dǎo)軌座9、導(dǎo)軌上方的相機(jī)水平支架10、垂直支架11和相機(jī)快裝板12。云臺上蓋3與上部的相機(jī)安裝總成固定連接，云臺連接底盤I與下部的三腳架14 連接。在云臺主體內(nèi)部的驅(qū)動部分中，包括位于云臺固定機(jī)體2中的步進(jìn)電機(jī)4以及承受軸向力的推力球軸承5。整個云臺主體通過標(biāo)準(zhǔn)的云臺接盤13與三腳架14相連接。懸掛在三腳架14下的是控制盒15，控制盒15內(nèi)裝有藍(lán)牙從機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的控制電路板以及鋰電池，為整個云臺提供控制信號和電源。采用這種結(jié)構(gòu)方式，不但有效地減少整個裝置的大小和高度，而且使整個裝置更加完整，便于使用。云臺上蓋3與云臺固定機(jī)體2之間采用推力球軸承5旋轉(zhuǎn)配合，利用推力球軸承 5承受云臺上蓋3上方所有部件的重量產(chǎn)生的軸向力，并將該力傳遞給位于云臺上蓋3下方的云臺固定機(jī)體2，再通過云臺連接底盤I和云臺接盤13，最終將重力傳遞給三腳架14。 這樣的結(jié)構(gòu)有效地將軸向力分散在固定部件上，使步進(jìn)電機(jī)4及其輸出軸不承受任何的軸向壓力，保證云臺整體的穩(wěn)定性和電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的準(zhǔn)確性。為了將步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸16輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給云臺上蓋3，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸16沿著軸向伸入云臺上蓋3的中央，而云臺上蓋3的側(cè)面徑向開有與云臺上蓋3中央貫通的螺紋沉孔18，螺紋沉孔18內(nèi)裝有緊定螺釘17，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸16上銑有一段平面，利用緊定螺釘 17將該平面頂緊定位，保證緊定螺釘17與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸16同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而緊定螺釘17 是通過螺紋與云臺上蓋3相連接，最終步進(jìn)電機(jī)4帶動云臺上蓋3旋轉(zhuǎn)，從而帶動與云臺上蓋3固定連接的相機(jī)安裝總成。步進(jìn)電機(jī)4固定在云臺固定機(jī)體2中，信號線和電源線通過云臺連接底盤I的缺口與懸掛在三腳架14下的控制盒15內(nèi)的控制電路板、藍(lán)牙從機(jī)和鋰電池相連接。圖4本發(fā)明的控制系統(tǒng)示意圖，利用51單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)，C語言編寫下位機(jī)，VB設(shè)計上位機(jī)界面，在上位機(jī)(例如計算機(jī))上設(shè)置云臺運(yùn)動所需的各種參數(shù)，由上位機(jī)上的藍(lán)牙主機(jī)發(fā)出指令，安裝在三腳架上控制盒內(nèi)的藍(lán)牙從機(jī)接收指令，從而驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，控制云臺按要求進(jìn)行轉(zhuǎn)動。在本實施例中，控制云臺運(yùn)動的幾個主要參數(shù)為速度、每次轉(zhuǎn)動之間的時間間隔、轉(zhuǎn)動的方式以及轉(zhuǎn)動的方向等，轉(zhuǎn)動方式分為兩種方式一設(shè)定每次轉(zhuǎn)動的角度和轉(zhuǎn)動的次數(shù)，方式二設(shè)定轉(zhuǎn)動總的角度和轉(zhuǎn)動的次數(shù)。在上位機(jī)中，利用VB編寫的界面程序設(shè)定以下內(nèi)容①.轉(zhuǎn)動的方式每次轉(zhuǎn)動的角度和次數(shù)或轉(zhuǎn)動總的角度和次數(shù).速度 根據(jù)需要可以設(shè)定較快或較慢的轉(zhuǎn)動速度，但一般在攝影中相機(jī)等屬于比較貴重的設(shè)備， 因此速度也不能太快設(shè)定間隔時間，在此時間間隔內(nèi)保證相機(jī)有足夠的時間進(jìn)行拍攝，可以根據(jù)拍攝的需要進(jìn)行調(diào)整；④.旋轉(zhuǎn)方向順時針方向或逆時針方向。圖5是本發(fā)明的控制電路板的原理圖。在本實施例中采用了兩相六線Mnebea Motor 17PM-N140-040步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器采用51單片機(jī)，驅(qū)動電路以A3977SED 芯片為核心，藍(lán)牙從機(jī)采用以HC-06集成模塊為核心的串口模塊，將上述三個部分集成到控制電路板中，并將其安裝到控制盒15中，控制電路板采用鋰電池供電，電池可以提供5V 和12V的兩種直流電壓，控制電路板可以輸出控制步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)信號和方向信號，從而控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向。圖6為本發(fā)明的藍(lán)牙主機(jī)和藍(lán)牙從機(jī)的安裝以及工作示意圖，藍(lán)牙模塊包括藍(lán)牙主機(jī)和藍(lán)牙從機(jī)兩大部分，一部分是安裝在上位機(jī)(例如計算機(jī))的藍(lán)牙管理軟件和連接到上位機(jī)的藍(lán)牙主機(jī)，另一部分是嵌入到控制電路板中的藍(lán)牙從機(jī)，控制電路板設(shè)置在下位機(jī)中的控制盒15內(nèi)部。藍(lán)牙管理軟件負(fù)責(zé)藍(lán)牙主機(jī)和藍(lán)牙從機(jī)之間的匹配和通信管理， 藍(lán)牙主機(jī)支持USB通信，藍(lán)牙從機(jī)采用以HC-06集成模塊為核心的串口模塊，該串口模塊的接口為TTL電平，可以直接與下位機(jī)相連，控制步進(jìn)電機(jī)。藍(lán)牙主機(jī)通過USB接口與上位機(jī)通信，并發(fā)送信號，使下位機(jī)能接收上位機(jī)發(fā)送的控制信號。圖7是本發(fā)明的下位機(jī)總體流程圖，其程序采用C語言在Keil_UV2的開發(fā)環(huán)境下編寫，下位機(jī)主要包括以下幾個模塊I)基本I/O模塊1/0是單片機(jī)與外圍設(shè)備數(shù)據(jù)輸入輸出的主要通道，在此用到的 I/o主要有P1. O-脈沖輸出口，Pl. I-方向信號輸出口，Pl. 2-使能信號輸出口，P3. O-串口通訊發(fā)送口，P3. I-串口通訊接收口 ；2)脈沖產(chǎn)生模塊脈沖的產(chǎn)生只需利用Pl. O的高低電平交替變換，這樣就可以給驅(qū)動器一個下降沿，定時器延時的時間即為脈沖的周期。因此，通過控制定時器的溢出時間，就可以達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的；3)串口通訊模塊串口通訊前首先要設(shè)定串口的工作方式和波特率等，在本發(fā)明中，選用定時器I的工作方式2，8為自動重轉(zhuǎn)載，產(chǎn)生9600bps的波特率；4)中斷函數(shù)模塊主要是根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)格式來判斷接收到的是什么命令，然后做出相應(yīng)的動作。圖8是本發(fā)明的上位機(jī)總體流程圖，上位機(jī)是進(jìn)行人機(jī)交換的界面，其程序采用 VB開發(fā)，其主要作用是提供一個交互的界面，以便操作人員設(shè)置云臺所需的參數(shù)，并利用藍(lán)牙主機(jī)發(fā)送控制信號，上位機(jī)主要包括下面幾個模塊I)串口通訊模塊設(shè)置串口通訊的各種參數(shù)，打開藍(lán)牙管理器后，點擊“打開串口”，串口指示燈指示串口狀態(tài)；2)轉(zhuǎn)角指示模塊刻度分辨率為5° /格，指針指示的刻度表示相機(jī)轉(zhuǎn)過的角度；3)電機(jī)參數(shù)模塊可設(shè)定相機(jī)轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動的速度、方向以及停留時間間隔等參數(shù)，輸入?yún)?shù)后，按下設(shè)定按鈕即可設(shè)定電機(jī)參數(shù)；4)選擇方式選擇模塊可選擇兩種輸入方式中的一種,方式一為每次轉(zhuǎn)角和旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，方式二為總的轉(zhuǎn)角和旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，按確定即可向下位機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)角命令；5)停止和復(fù)位按鈕停止按鈕可任意時刻停止步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動；復(fù)位按鈕可以隨時停止步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動并將轉(zhuǎn)角指針復(fù)位；6)幫助菜單進(jìn)入幫助菜單，可查看上位機(jī)的界面介紹、操作向?qū)Ш蛻?yīng)急處理等幫助信息。上位機(jī)的控制和設(shè)定流程為1)設(shè)置串口通訊的各種參數(shù)，打開藍(lán)牙管理器后點擊“打開串口”;2)設(shè)定云臺的轉(zhuǎn)動方式單次的轉(zhuǎn)動角度和旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，或者設(shè)定總的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)的次數(shù)；3)設(shè)置電機(jī)的參數(shù)轉(zhuǎn)動速度、方向以及每兩次旋轉(zhuǎn)之間的時間間隔； 4)設(shè)定完成后按下“確定”按鈕即可向下位機(jī)發(fā)送信息，從而控制云臺按設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動。在上位機(jī)中還設(shè)置用于緊急情況的停止和復(fù)位按鈕以及幫助菜單等。具體的設(shè)置、工作過程為先將照相機(jī)安裝在云臺上部的垂直安裝板上，調(diào)整X方向水平滑動導(dǎo)軌7、Y方向水平滑動導(dǎo)軌8這兩個水平導(dǎo)軌，使照相機(jī)鏡頭節(jié)點與云臺旋轉(zhuǎn)中心在同一垂直線上，打開照相機(jī)和云臺電源并設(shè)置照相機(jī)拍攝參數(shù)；然后操作人員離開拍攝位置在掩蔽物后就位，同時在上位機(jī)中設(shè)置云臺所需的參數(shù)，可以設(shè)定單次旋轉(zhuǎn)的角度和旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，或者設(shè)定總的旋轉(zhuǎn)角度和分割旋轉(zhuǎn)的次數(shù)。信號通過上位機(jī)上的藍(lán)牙主機(jī)發(fā)出后，將被安裝在三腳架上的藍(lán)牙從機(jī)接收，從而控制步進(jìn)電機(jī)按照指令旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度和次數(shù)，通過支架的旋轉(zhuǎn)部分將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給全景云臺的旋轉(zhuǎn)部分，使旋轉(zhuǎn)部分連同數(shù)字照相機(jī)一起按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動。在每次旋轉(zhuǎn)后步進(jìn)電機(jī)將停頓一定時間，以便計算機(jī)軟件遙控照相機(jī)進(jìn)行拍攝。在完成一個全景拍攝周期后，將提示操作人員拍攝完成。
權(quán)利要求
1.一種藍(lán)牙控制的電動全景云臺，其包括有三腳架，云臺主體，相機(jī)安裝總成，藍(lán)牙主機(jī)，藍(lán)牙從機(jī)及控制電路板，云臺主體由云臺上蓋、云臺固定機(jī)體、云臺連接底盤構(gòu)成，云臺上蓋與上部的相機(jī)安裝總成固定連接，云臺連接底盤與下部的三腳架連接，其特征是云臺上蓋與云臺固定機(jī)體之間分別與推力球軸承內(nèi)外圈配合，云臺固定機(jī)體內(nèi)裝有步進(jìn)電機(jī)， 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸帶動云臺上蓋轉(zhuǎn)動，步進(jìn)電機(jī)與控制電路板連接，藍(lán)牙從機(jī)嵌入到控制電路板中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動全景云臺，其特征是步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸沿著軸向伸入云臺上蓋中央，云臺上蓋的側(cè)面徑向開有與云臺上蓋中央貫通的螺紋沉孔，螺紋沉孔內(nèi)裝有緊定螺釘，緊定螺釘?shù)亩瞬烤o頂住步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上銑出的一段平面，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過緊定螺釘將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給云臺上蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電動全景云臺，其特征是云臺上蓋下方的凸臺與推力球軸承內(nèi)圈過盈配合，云臺固定機(jī)體上方的內(nèi)壁與推力球軸承外圈過盈配合，云臺上蓋帶動推力球軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，云臺固定機(jī)體和推力球軸承外圈保持不動，云臺上蓋所承受的垂直方向重力通過推力球軸承傳遞到云臺固定機(jī)體上，再通過云臺連接底盤將重力傳遞給三腳架。
4.一種藍(lán)牙控制的電動全景云臺的控制方法，其特征是藍(lán)牙模塊包括藍(lán)牙主機(jī)和藍(lán)牙從機(jī)，其中，藍(lán)牙主機(jī)作為信號發(fā)射裝置，與上位機(jī)的USB接口連接，通過USB接口與上位機(jī)通信；藍(lán)牙從機(jī)作為信號接收裝置，嵌入到控制盒中的下位機(jī)中，藍(lán)牙從機(jī)接收藍(lán)牙主機(jī)發(fā)射的信號，控制步進(jìn)電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征是步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器采用51單片機(jī)，驅(qū)動電路以A3977SED芯片為核心，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器、驅(qū)動電路與藍(lán)牙從機(jī)集成到控制電路板中，控制電路板安裝在控制盒中，控制電路板采用鋰電池供電，該電池提供5V和12V的兩種直流電壓，控制電路板輸出控制步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)信號和方向信號，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、 轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的控制方法，其特征是在上位機(jī)中設(shè)置云臺所需的參數(shù)， 設(shè)定云臺單次旋轉(zhuǎn)的角度和旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，或者設(shè)定云臺總的旋轉(zhuǎn)角度和分割旋轉(zhuǎn)的次數(shù)、 旋轉(zhuǎn)速度、方向以及每次旋轉(zhuǎn)之間的時間間隔，信號通過上位機(jī)上的藍(lán)牙主機(jī)發(fā)出后，將被安裝在三腳架上控制盒內(nèi)的藍(lán)牙從機(jī)接收，控制步進(jìn)電機(jī)按照指令旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度和次數(shù)，在每次旋轉(zhuǎn)后步進(jìn)電機(jī)將停頓一定時間，以便計算機(jī)軟件遙控照相機(jī)進(jìn)行拍攝。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征是藍(lán)牙從機(jī)采用以HC-06集成模塊為核心的串口模塊，所述串口模塊的接口為TTL電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征是控制盒設(shè)置在三腳架上，藍(lán)牙從機(jī)直接嵌入控制盒中的控制電路板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種藍(lán)牙控制的電動全景云臺及控制方法，電動全景云臺包括三腳架，云臺主體，相機(jī)安裝總成，藍(lán)牙主機(jī)，藍(lán)牙從機(jī)及控制電路板。云臺主體由云臺上蓋、云臺固定機(jī)體、云臺連接底盤構(gòu)成，云臺上蓋與相機(jī)安裝總成固定連接，云臺連接底盤與三腳架連接，云臺上蓋與云臺固定機(jī)體分別與推力球軸承內(nèi)外圈配合，云臺固定機(jī)體內(nèi)裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸帶動云臺上蓋轉(zhuǎn)動，步進(jìn)電機(jī)與控制電路板連接，藍(lán)牙從機(jī)嵌入到控制電路板中，接收上位機(jī)通過藍(lán)牙主機(jī)發(fā)射的控制信號。利用步進(jìn)電機(jī)精確控制旋轉(zhuǎn)角度和藍(lán)牙無線遙控的特性，提高全景拍攝的效率和質(zhì)量，簡化云臺旋轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)，降低制作難度和成本，在全景數(shù)字圖像的采集中具有廣泛應(yīng)用價值。
文檔編號H02P8/00GK102588718SQ20121000976
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者安軍, 張家省, 范勁松, 袁慶丹, 陳章華, 陳遠(yuǎn)強(qiáng) 申請人:佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院