[發明專利]主動穩定系統和相機系統

有效

• 申請號: 202010589481.X
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN111711754B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 大衛·克羅納
• 申請（專利權）人: 莫瓦設計有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/225;H04N5/247;F16M11/08;F16M11/10;F16M11/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉梅

本公開涉及主動穩定系統和相機系統，如以穩定手持或車載應用的攝像機。公開的實施例包含主動穩定系統(100)，其包括：第一電機(101)，具有連接到系統支架(106)的定子及在穿過第一電機(101)的第一旋轉平面(111)繞第一軸(108)旋轉的轉子；第二電機(102)，具有通過第一連接連桿(104)連接到第一電機(101)的轉子的定子和在穿過第二電機(102)的第二旋轉平面繞第二軸(109)旋轉的轉子，第二旋轉平面與第一電機(101)相交；第三電機(103)，具有通過第二連接連桿(105)連接到第二電機(102)的轉子的定子和用于在穿過第三電機(103)的第三旋轉平面繞第三軸(110)旋轉的轉子；及有效載荷支架，與第三電機(103)的轉子連接并用于附接有效載荷。

本申請是PCT申請號為PCT/GB2016/053159、申請日為2016年10月12日、發明名稱為“主動穩定系統”的PCT申請的中國國家階段申請的分案申請，該中國國家階段申請進入國家階段日為2018年07月02日、國家申請號為201680077483.2。

技術領域

本發明涉及一種用于穩定有效載荷的主動穩定系統，例如用于穩定手持或車載應用的攝像機。

背景技術

在許多應用中，需要穩定有效載荷，例如以限制振動或其他移動的影響。這在有效載荷是攝像機的情況下尤其重要。緊湊而堅固的攝像機(通常稱為主動相機)的興起已經使人們能夠在更廣泛的環境中邊走動邊記錄他們的體驗。例如，當由無人機攜帶時，這樣的相機允許記錄期望場景的空前“鳥瞰”視野。已經有可能將來自這些攝像機的記錄直接流式化到虛擬現實頭戴式設備或投影室，這可能開創視頻交互的新世界。然而，由于相機視場的意外移動，這種直接流可能會讓人迷失方向并引起惡心。

由于攜帶相機的系統發生不必要的移動或振動而導致抖動，相機移動時拍攝的視頻記錄往往不穩定。盡管無人機穩定技術取得進展，但是例如，無人機仍然會受到湍流的影響，當穩定相機時這是不容易糾正的。為了提供適合直接使用的穩定素材，例如用于在頭戴式設備上觀看，錄制通常需要大量的后期制作編輯。

用于攝像機的現有穩定系統的另一個問題是，當獲得需要具有360°視野的素材時，現有支架的尺寸通常太大而不能將相機(通常3個或更多)放置得足夠近以允許無縫和直接拼接視頻素材。相機可以放得越近，將視頻素材拼接在一起越容易。

已知的是，提供被動穩定系統以試圖使相機系統的不希望的移動最小化。通常，這些涉及簡單的被動振動阻尼。這種系統對運動反應緩慢，并且效果有限。更先進的穩定系統，諸如US2014/0270744A1中公開的穩定系統使用電機來主動穩定有效載荷。然而，這樣的系統可能很大且很重，并且由于用于許多視野的拍攝支架而不適合拍攝360度素材，并且因此不適合用于小型無人機或尺寸和重量是重要或關鍵因素的其他應用。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種主動穩定系統，包括：

第一電機，其具有連接到系統支架的定子和被配置用于在穿過第一電機的第一旋轉平面中圍繞第一軸旋轉的轉子；

第二電機，其具有通過第一連接連桿連接到第一電機的轉子的定子和被配置用于在穿過第二電機的第二旋轉平面中圍繞第二軸旋轉的轉子，第二旋轉平面與第一電機相交；

第三電機，其具有通過第二連接連桿連接到第二電機的轉子的定子和被配置用于在穿過第三電機的第三旋轉平面中圍繞第三軸旋轉的轉子；以及

有效載荷支架，其與第三電機的轉子連接并被配置用于附接到有效載荷。

第一軸可以與第二軸正交。第二軸可以附加地或可選地與第三軸正交。

在一些實施例中，第三旋轉平面可以與第二電機相交。在替代實施例中，第二旋轉平面可以與第三電機相交。