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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-22
(45)【発行日】2023-10-02
(54)【発明の名称】ハンドヘルドジンバル
(51)【国際特許分類】
   F16M 13/00 20060101AFI20230925BHJP
   H04N 5/222 20060101ALI20230925BHJP
   G03B 15/00 20210101ALI20230925BHJP
   G03B 17/56 20210101ALI20230925BHJP
【FI】
F16M13/00 J
F16M13/00 H
H04N5/222 100
G03B15/00 P
G03B17/56 B
【請求項の数】 38
(21)【出願番号】P 2021155363
(22)【出願日】2021-09-24
(65)【公開番号】P2022065624
(43)【公開日】2022-04-27
【審査請求日】2021-09-24
(31)【優先権主張番号】PCT/CN2020/121321
(32)【優先日】2020-10-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】513068816
【氏名又は名称】エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】SZ DJI TECHNOLOGY CO.,LTD
【住所又は居所原語表記】6F,HKUST SZ IER Bldg.NO.9 Yuexing 1st Rd.Hi-Tech Park(South),Nanshan District Shenzhen,Guangdong 518057 China
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】TRY国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】楊 健
(72)【発明者】
【氏名】張 志遠
(72)【発明者】
【氏名】董 欣
(72)【発明者】
【氏名】楼 致遠
(72)【発明者】
【氏名】林 栄華
(72)【発明者】
【氏名】徐 振華
【審査官】渡邊 義之
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2018/0259123(US,A1)
【文献】中国実用新案第207279193(CN,U)
【文献】中国特許出願公開第111699339(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第111727341(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第108980587(CN,A)
【文献】中国実用新案第208253098(CN,U)
【文献】特表2019-526065(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第109764234(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第111758001(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第111306408(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第111684196(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第111684195(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第111727340(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第110430305(CN,A)
【文献】特表2019-527858(JP,A)
【文献】米国特許第9288920(US,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16M 13/00
F16M 13/04
F16M 11/00
F16M 11/08
F16M 11/12
F16M 11/14
F16M 11/18
H04N 5/222
G03B 15/00
G03B 17/56
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体と、ハンドルアセンブリと、通信部品とを備えるハンドヘルドジンバルであって、
前記本体は、1つまたは複数の軸アセンブリを含み、該1つまたは複数の軸アセンブリそれぞれは、アームおよびアームを駆動して軸の周りを移動するためのモータを有し、
前記ハンドルアセンブリは、前記本体に結合された第1の部分、前記本体から分離された第2の部分、および、前記第1の部分と前記第2の部分とを結合する回転機構を含み、
前記第1の部分および前記第2の部分の一方は、前記第1の部分および前記第2の部分の他方に対して回転可能であり、
折り畳まれた構成を第2の構成とし、折り畳みを解除して展開された構成を第1の構成とすると、前記ハンドルアセンブリが第1の構成にあるとき、前記第1の部分の少なくとも一部は、前記第2の部分の少なくとも一部から離間され、前記ハンドルアセンブリが第2の構成にあるとき、前記第1の部分の少なくとも一部は、前記第2の部分の少なくとも一部と接触しており、
前記通信部品は、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成から前記第2の構成に移行する間または前記第2の構成から前記第1の構成に移行する間に前記ハンドヘルドジンバルが動作できるように、前記第1の部分の電気構成要素を前記第2の部分の電気構成要素に電気的に結合する、
ハンドヘルドジンバル。
【請求項2】
前記ハンドルアセンブリについて、折り畳まれた状態と展開された状態との間の変化または第1の構成と第2の構成との間の変化を検出するように構成された検出機構をさらに備える、請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項3】
前記第1の部分は、少なくとも1つの第1のピンを含み、
前記第2の部分は、少なくとも1つの第2のピンを含み、
前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるとき、前記少なくとも1つの第1のピンは、前記少なくとも1つの第2のピンと接触している、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項4】
前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるとき、前記少なくとも1つの第1のピンは前記少なくとも第2のピンに電気的に接続されている、
請求項3に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項5】
前記少なくとも1つの第1のピンと前記少なくとも1つの第2のピンが接触しているかどうかを監視するように構成された少なくとも1つのプロセッサをさらに備える、
請求項3に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項6】
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記少なくとも1つの第1のピンと前記少なくとも1つの第2のピンとの間の接続を検出することに応答して、前記ハンドルアセンブリが第2の構成にあることを決定するように構成される、
請求項5に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項7】
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記少なくとも1つの第1のピンと前記少なくとも1つの第2のピンとの間の切断を検出することに応答して、前記ハンドルアセンブリが第1の構成にあることを決定する、
請求項5に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項8】
前記本体および前記第1の部分に結合された別の回転機構をさらに備え、
前記第1の部分は、前記別の回転機構の軸を中心に前記本体に対して回転可能である、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項9】
前記通信部品はワイヤで構成され、
前記第2の部分の電気構成要素は、前記ワイヤを介して前記第1の部分の電気構成要素に電気的に接続されている、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項10】
前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるとき、前記ワイヤは、前記第2の部分の空洞に折り畳まれている、
請求項9に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項11】
前記ワイヤの少なくとも一部は、前記ハンドルアセンブリが第2の構成にあるとき、前記ハンドルアセンブリの外側に配置される、
請求項9に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項12】
前記第1の部分は、前記第1の部分から出てくるワイヤの第1の部分をプレスするための第1のプレス部材を備え、
前記第2の部分は、前記第2の部分から出てくるワイヤの第2の部分をプレスするための第2のプレス部材を備える、
請求項9に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項13】
前記ワイヤは、1つまたは複数の軸アセンブリのうちの少なくとも1つを制御するための制御信号を送信するように構成される、
請求項9に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項14】
前記1つまたは複数の軸アセンブリは、ヨー軸アセンブリを含み、
前記ワイヤは、ヨー軸アセンブリのモータを制御するための制御信号を送信するように構成される、
請求項13に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項15】
前記回転機構は、前記回転機構に支持を提供し、前記回転機構の軸の回転を制限するように構成された前部支持体を備える、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項16】
前記回転機構は、前記回転機構の軸を支持ベースに接続するように構成された1つまたは複数の位置決め部品を備える、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項17】
前記回転機構は、前記回転機構の軸に沿って回転するように構成された軸と、前記軸を支持するように構成された支持体とを備える、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項18】
前記回転機構は、前歯車に支持を提供し、前記本体と前記回転機構を接続するように構成された前歯車および軸支持ベースとを備える、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項19】
前記前歯車が前記軸支持ベースに固定されている、
請求項18に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項20】
前記回転機構は、前記前歯車に接続された後歯車をさらに備える、
請求項18に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項21】
前記前歯車は、複数の歯を有する第1のフェースギアを備え、
前記後歯車は、複数の歯を有する第2のフェースギアを備える、
請求項20に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項22】
前記回転機構は、回されたときに前記回転機構の軸を回転させるように構成されたノブをさらに備える、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項23】
前記回転機構は、前記回転機構の前歯車に接続されたノブ軸をさらに備える、
請求項22に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項24】
前記ノブ軸は、前記ノブ軸の端部のねじ山を介して前歯車に接続されている、
請求項23に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項25】
前記回転機構は、前記ノブが回されたときに前記回転機構の軸の横方向の動きを制限または防止するように構成されたノブ軸制限ナットをさらに備える、
請求項22に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項26】
前記ノブを回して回転機構のロックを解除すると、ノブ軸制限ナットが回転し、前記回転機構の前歯車を前記回転機構の軸の軸に沿って移動させ、それにより、前記前歯車を前記回転機構の後歯車から分離させる、
請求項25に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項27】
前記回転機構は、2つ以上の軸に沿って前記第1の部分または前記第2の部分を回転させるように構成される、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項28】
前記回転機構は、回転の第1の範囲で第1のねじれを提供し、回転の第2の範囲で前記第1のねじれと異なる第2のねじれを提供するように構成されたシャフト機構を備える、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項29】
前記回転機構は、第1の安定位置および第2の安定位置を有し、
前記回転機構が第1の安定位置と第2の安定位置との間の所定の位置を超えて回転すると、前記回転機構は自動的に第1の安定位置または第2の安定位置まで回転する、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項30】
前記ハンドルアセンブリは、前記第1の部分に対して前記第2の部分の位置をロックするように構成されたロック機構を備える、請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項31】
前記ロック機構は、回転により、前記ロック機構に、前記第1の部分に対する前記第2の部分の位置をロックまたはロック解除させるノブを備える、
請求項30に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項32】
前記ロック機構は、前記第1の部分に第1の歯車を含み、前記第2の部分に第2の歯車を含み、
前記第1の歯車は、複数設けられ、
前記第2の歯車は、複数設けられ、
前記複数の第1の歯車は、ロック機構がロックされたときに前記複数の第2の歯車をロックするように構成され、これにより、前記第1の部分に対する前記第2の部分の位置をロックする、
請求項30に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項33】
前記ロック機構は、偏心カムロックまたはクランプロックを含む、
請求項30に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項34】
前記第1の部分または前記第2の部分は、1つまたは複数の軸アセンブリのうちの少なくとも1つのモータのシャフトに固定されている、
請求項30に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項35】
前記ハンドルアセンブリは、前記第1の部分に第1の磁性プレートを含み、前記第2の部分に第2の磁性プレートを含み、これにより、前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるとき、前記第1の磁性プレートが前記第2の磁性プレートに接触する、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項36】
前記第2の部分は保護カバーを含み、
前記ハンドルアセンブリの第1の部分は、少なくとも1つのプランジャを含み、
前記ハンドルアセンブリが第2の構成にあるとき、少なくとも1つのプランジャの一部が前記保護カバー内に引っ込められる、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項37】
前記ハンドルアセンブリは、前記軸アセンブリの対応するモータの関節角度を測定するように構成されたセンサをさらに備える、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【請求項38】
前記センサは、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成から前記第2の構成に変化するとき、または前記第2の構成から前記第1の構成に変化するときに光強度の変化を検出するように構成された光電センサを備える、
請求項37に記載のハンドヘルドジンバル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、広くはジンバル技術に関し、より具体的には、ジンバルおよびその制御方法、ハンドヘルドジンバルおよびその制御方法、並びにプログラムに関する。
(著作権表示)
【0002】
本特許文献の開示の一部には、著作権保護の対象となる内容が含まれている。著作権の所有者は、特許商標庁の特許ファイル又は記録に収録される状態で本特許文献又は本特許開示の何れの人物によるファクシミリ複製にも異議を唱えないが、それ以外にはあらゆる著作権の一切を留保する。
【背景技術】
【0003】
ハンドヘルドまたはポータブルジンバルは小さくて持ち運びが簡単である。ジンバルには、カムコーダ、カメラ、スマートフォンなどの撮像装置を搭載できる。ジンバルは、撮像装置を安定した姿勢に維持し、撮像品質を向上させることができる。
しかしながら、既存のジンバルのハンドルは、一般的に固定構造として設計されているため、ジンバルの保管や操作が困難になる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示の主要な目的の一つは、撮像装置を安定した姿勢に維持し、操作および保管が容易なハンドヘルドジンバル、その制御方法およびプログラムを提供するハンドヘルドジンバルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の第1の側面によれば、本体と、ハンドルアセンブリと、通信部品とを備えるハンドヘルドジンバルが提供される。前記本体は、1つまたは複数の軸アセンブリを含み、該1つまたは複数の軸アセンブリそれぞれは、アームおよびアームを駆動して軸の周りを移動するためのモータを有し、前記ハンドルアセンブリは、前記本体に結合された第1の部分、前記本体から分離された第2の部分、および、前記第1の部分と前記第2の部分とを結合する回転機構を含み、前記第1の部分および前記第2の部分の一方は、前記第1の部分および前記第2の部分の他方に対して回転可能であり、前記ハンドルアセンブリが第1の構成にあるとき、前記第1の部分の少なくとも一部は、前記第2の部分の少なくとも一部から離間され、前記ハンドルアセンブリが第2の構成にあるとき、前記第1の部分の少なくとも一部は、前記第2の部分の少なくとも一部と接触しており、前記通信部品は、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成から前記第2の構成に移行する間または前記第2の構成から前記第2の構成に移行する間に前記ハンドヘルドジンバルが動作できるように、前記第1の部分の電気部品を前記第2の部品の電気部品に電気的に結合する。
【0006】
本開示の第2の側面によれば、本体と、ハンドルアセンブリと、通信部と、少なくとも1つのプロセッサとを備えるハンドヘルドジンバルが提供される。前記本体は、ペイロードを支持するための1つまたは複数の軸アセンブリおよびプラットフォームを含み、前記1つまたは複数の軸アセンブリのそれぞれは、アームおよびアームを駆動して軸の周りを移動するためのモータを有し、前記ハンドルアセンブリは、前記本体に結合された第1の部分と、前記本体から分離されるように構成された第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分を結合する回転機構とを含み、折り畳まれた状態と折り畳まれていない状態を有し、前記通信部分は、前記第1の部分の電気的構成要素を前記第2の部分の電気的構成要素に電気的に結合し、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記通信部を介して、折り畳み状態から展開状態へ、または展開状態から折り畳み状態への、前記ハンドルアセンブリの折り畳み状態の変化を示す信号を受信し、受信した前記信号に応答して、1つまたは複数の軸アセンブリを制御して前記ペイロードを目標姿勢に移動させるように構成される。
【0007】
本開示の第3の側面によれば、ハンドルアセンブリを含むハンドヘルドジンバルを制御するための方法が提供される。前記ハンドヘルドジンバルは、ペイロードを支持するプラットフォームを備え、前記ハンドヘルドジンバルは、1つまたは複数の軸アセンブリを備え、前記1つまたは複数の軸アセンブリは第1軸アセンブリを備え、前記第1の軸アセンブリは、第1のアームと、該第1のアームを第1の軸の周りで動かすように構成された第1のモータと、を備え、前記ハンドルアセンブリは、前記第1の構成と、該第1の構成とは異なる第2の構成との間で変化することが可能である。当該制御方法は、前記ハンドルアセンブリが第1の構成にあるかどうかを決定することと、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあるとの決定に応答し、前記第1のモータの関節角度を制御するための関節角度制御モードの下で、前記第1の軸アセンブリを制御して第1の目標位置に移動させることと、を備える。
【0008】
本開示の第4の側面によれば、ペイロードを支持するプラットフォームと、1つまたは複数の軸アセンブリと、ハンドルアセンブリと、少なくとも1つのプロセッサと、を備えるハンドヘルドジンバルが提供される。前記1つまたは複数の軸アセンブリは第1軸アセンブリを備え、前記第1の軸アセンブリは、第1のアームと、前記第1のアームを前記第1の軸の周りで動かすように構成される第1のモータと、を備え、前記ハンドルアセンブリは、第1の構成と、該第1の構成とは異なる第2の構成との間で変更することができるように構成され、前記少なくとも1つのプロセッサは、上述した本開示の第3の側面による方法を実行するように構成される。
本開示の第5の側面によれば、上述した本開示の第3の側面による方法をコンピューティングデバイスに実行させるプログラムが提供される。
【0009】
本開示の第6の側面によれば、ジンバルアセンブリと、該ジンバルアセンブリに動作可能に結合されたハンドルアセンブリとを備えるハンドヘルドジンバルが提供される。前記ジンバルアセンブリは、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成され、前記ハンドルアセンブリは、前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部品と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を備え、前記第1の部分は第1の表面を有し、前記第2の部分は第2の表面を有し、ハンドルアセンブリは、前記第1の表面および前記第2の表面が第1の角度を形成する第1の構成を有し、前記ハンドルアセンブリは、前記第1の表面および前記第2の表面が第2の角度を形成し、前記第1の角度が前記第2の角度よりも小さい第2の構成を有し、前記ジンバルアセンブリは、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあり、かつ、前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるときに動作可能であるように構成される。
【0010】
本開示の第7の側面によれば、ジンバルアセンブリと、ハンドルアセンブリと、制御アセンブリと、を備えるハンドヘルドジンバルが提供される。該ジンバルアセンブリは、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成され、前記ハンドルアセンブリは、前記ジンバルアセンブリに動作可能に結合され、前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部品と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を含み、前記ハンドルアセンブリは、第1の構成および第2の構成を有し、前記第1の構成において、前記第1の部分は前記第2の部分に対して第1の位置にあり、前記第2の構成において、前記第1の部分は前記第2の部分に対して第2の位置にあり、前記第1の位置は前記第2の位置とは異なり、前記制御アセンブリは、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあるときに第1の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御し、前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるときに第2の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御するように構成される。
【0011】
本開示の第8の側面によれば、ハンドヘルドジンバルを制御するための方法が提供される。該方法は、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリを提供することと、前記ジンバルアセンブリに動作可能に接続されたハンドルアセンブリを提供することと、を備える。前記ハンドルアセンブリは、ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を有し、前記第1の部分は第1の表面を有し、前記第2の部分は第2の表面を有し、前記ハンドルアセンブリは、前記第1の表面および前記第2の表面が第1の角度を形成する第1の構成を有し、前記ハンドルアセンブリは、前記第1の表面および前記第2の表面が第2の角度を形成し、前記第1の角度が前記第2の角度よりも小さい第2の構成を有し、前記ジンバルアセンブリは、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあり、かつ、前記第2の構成にあるときに、動作可能であるように構成される。
【0012】
本開示の第9の側面によれば、ハンドヘルドジンバルを制御するための方法が提供される。該方法は、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリを提供することと、前記ジンバルアセンブリに動作可能に接続されたハンドルアセンブリを提供することと、前記ジンバルアセンブリを制御することと、を備える。前記ハンドルアセンブリは、ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を有し、前記ハンドルアセンブリは、第1の構成および第2の構成を有し、前記第1の構成において、前記第1の部分は前記第2の部分に対して第1の位置にあり、前記第2の構成において、前記第1の部分は前記第2の部分に対して第2の位置にあり、前記第1の位置は前記第2の位置とは異なる。前記ジンバルアセンブリの前記制御は、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあるときに第1の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御することと、前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるときに第2の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御することと、を含む。
【0013】
本開示の第10の側面によれば、ジンバルアセンブリと、折り畳み可能アセンブリと、を備えるジンバルが提供される。前記ジンバルアセンブリは、ペイロードを支持して1つまたは複数の軸に対し前記ペイロードを回転させるように構成され、前記折り畳み可能アセンブリは、前記ジンバルアセンブリに動作可能に結合され、前記ハンドルアセンブリは、前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分とを含み、前記折り畳み可能アセンブリは、前記第1の部分および前記第2の部分が第1の角度を形成する第1の構成を有し、前記折り畳み可能アセンブリは、前記第1の部分および前記第2の部分が第2の角度を形成し、前記第1の角度が前記第2の角度よりも小さい第2の構成を有し、前記ジンバルアセンブリは、前記折り畳み可能アセンブリが前記第1の構成にあり、かつ、前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるときに動作可能であるように構成される。
【0014】
本開示の第11の側面によれば、ジンバルを制御するための方法が提供される。該方法は、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリを提供することと、前記ジンバルアセンブリに結合された折り畳み可能アセンブリを提供することと、を備える。前記折り畳み可能アセンブリは、ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を含み、前記折り畳み可能アセンブリは、前記第1の部分および前記第2の部分が第1の角度を形成する第1の構成を有し、前記折り畳み可能アセンブリは、前記第1の部分および前記第2の部分が第2の角度を形成し、前記第1の角度が前記第2の角度よりも小さい第2の構成を有し、前記ジンバルアセンブリは、前記折り畳み可能アセンブリが前記第1の構成にあり、かつ、前記折り畳み可能アセンブリが前記第2の構成にあるときに動作可能であるように構成される。
【0015】
本開示の第12の側面によれば、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されるジンバルアセンブリと、前記ジンバルアセンブリに動作可能に接続される折り畳み可能アセンブリと、制御アセンブリと、を備えるジンバルが提供される。前記折り畳み可能アセンブリは、前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記折り畳み可能アセンブリの第1の構成と前記折り畳み可能アセンブリの第2の構成との間で第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を含む。前記制御アセンブリは、前記折り畳み可能アセンブリが前記第1の構成にあるときに第1の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御し、前記折り畳み可能アセンブリが前記第2の構成にあるときに第2の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御するように構成される。
【0016】
本開示の第13の側面によれば、ジンバルを制御するための方法が提供される。該方法は、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリを提供することと、前記ジンバルアセンブリに動作可能に接続された折り畳み可能アセンブリを提供することと、前記ジンバルアセンブリを制御することと、を備える。前記ジンバルアセンブリは、前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記折り畳み可能アセンブリの第1の構成と前記折り畳み可能アセンブリの第2の構成との間で第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を含む。前記ジンバルアセンブリの前記制御は、前記折り畳み可能アセンブリが前記第1の構成にあるときに第1の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御することと、前記折り畳み可能アセンブリが前記第2の構成にあるときに第2の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御することと、をさらに含む。
【0017】
本開示の第14の側面によれば、本体と、制御アセンブリと、を備えるハンドヘルドジンバルが提供される。前記本体は、1つまたは複数の軸アセンブリを含み、前記1つまたは複数の軸アセンブリのそれぞれは、アームと、該アームを駆動して軸の周りを移動させるためのモータを含み、前記制御アセンブリは、前記ハンドヘルドジンバルの構成を検出し、検出された前記構成に応じて、1つまたは複数の軸アセンブリのモータの少なくとも1つを制御して、関節角度制御モード下でそれぞれのアームを動かすよう構成される。
【0018】
本開示の第15の側面によれば、ハンドヘルドアセンブリを含むハンドヘルドジンバルを制御するための方法が提供される。該方法は、アームと、該アームを駆動して軸の周りを移動するためのモータをそれぞれが含む1つまたは複数の軸アセンブリを備える本体を提供することと、前記ハンドヘルドジンバルの構成を検出することと、前記ハンドヘルドジンバルの検出された前記構成に応答して、1つまたは複数の軸アセンブリの前記モータの少なくとも1つを制御して、ペイロードベースの座標系に基づいて関節角度制御モードの下でそれぞれのアームを動かすことと、を備える。
【0019】
さらに、本開示の第16の側面によれば、折り畳み可能アセンブリを含むハンドヘルドジンバルを制御するための方法が提供される。該方法は、前記折り畳み可能アセンブリの折り畳み状態の変化を検出することを備える。前記ハンドヘルドジンバルは、ペイロードを支持するプラットフォームを備え、前記ハンドヘルドジンバルは、1つまたは複数の軸アセンブリを備え、前記1つまたは複数の軸アセンブリは、第1の軸アセンブリを含み、前記第1の軸アセンブリは、第1のアームと、該第1のアームを第1の軸の周りで動かすように構成された第1のモータとを備える。当該方法は、検出された前記折り畳み状態の変化に応じて、前記第1のモータの関節角度を制御するための関節角度制御モードの下で前記第1の軸アセンブリを制御して第1の目標位置に移動させることをさらに備える。
【発明の効果】
【0020】
本開示によれば、撮像装置を安定した姿勢に維持し、操作および保管が容易なジンバルおよびその制御方法、ハンドヘルドジンバルおよびその制御方法並びにプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】開示された実施形態と一致する、折り畳まれた構成での折り畳み可能なハンドルを有する例示的なハンドヘルドジンバルの概略図の一例である。
図2】開示された実施形態と一致する、折り畳まれていない構成(以下、本開示において適宜「展開された構成」と称する。)での折り畳み可能なハンドルを有する例示的なハンドヘルドジンバルの概略図の一例である。
図3】開示された実施形態と一致する、展開された構成で折り畳み可能なハンドルを有する別の例示的なハンドヘルドジンバルの概略図の一例である。
図4A】開示された実施形態と一致する、展開された構成で折り畳み可能なハンドルを有する例示的なハンドヘルドジンバルの2つの保管モードの概略図の一例である。
図4B】開示された実施形態と一致する、展開された構成で折り畳み可能なハンドルを有する例示的なハンドヘルドジンバルの2つの保管モードの概略図の他の一例である。
図5】開示された実施形態と一致する、展開された構成で折り畳み可能なハンドルを有する例示的なハンドヘルドジンバルの斜視図の一例である。
図6A】開示された実施形態と一致する、例示的な回転機構の分解図の一例である。
図6B】開示された実施形態と一致する、例示的な回転機構の正面図の一例である。
図6C】開示された実施形態と一致する、例示的な前歯車および例示的な後歯車の側面図の一例である。
図6D】開示された実施形態と一致する、例示的な前歯車および例示的な後歯車の側面図の他の一例である。
図7】開示された実施形態と一致する、例示的なハンドヘルドジンバルのブロック図の一例である。
図8】開示された実施形態と一致する、ハンドヘルドジンバルを制御するための例示的なプロセスのフローチャートの一例である。
図9】開示された実施形態と一致する、標的関節角度を決定するための方程式の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、添付の図面を参照しながら本開示を詳細に説明する。図面において同一または対応する要素・部材には同一の参照符号を付し、その重複説明は適宜省略する。また、図中の各部材の形状・サイズについては、説明を容易にするため、適宜に拡大・縮小・省略がなされ、このために現実の縮尺・比率とは合致していない場合がある。また、図面の説明においても、紙面の上下方向に即してそれぞれ「上」「下」の用語を便宜的に用いるために、重力加速度の方向と一致しない場合がある点に留意されたい。また、「実質的に」の用語は、測定誤差をも含む趣旨で使用される。
【0023】
また、以下で使用される「第1」、「第2」などのような序数を表す用語は、同一又は相応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎないものであり、同一又は相応する構成要素が、これらの「第1」、「第2」などの用語によって何らの限定も受けるものではない。
【0024】
また、用語「結合」は、各構成要素間の接触関係において、各構成要素間で物理的に直接接触される場合だけを意味するのではなく、他の構成が各構成要素間に介在され、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触されている場合まで含む概念である。
【0025】
いくつかの例示的な実施形態が本明細書で説明されているが、修正、適合、および他の実装が可能である。例えば、図面に示されている構成要素に対して、置換、追加、または修正を行うことができる。したがって、以下の詳細な説明は、開示された実施形態および実施例に限定されない。代わりに、適切な範囲は、添付の特許請求の範囲において定義される。
【0026】
図1は、開示された実施形態と一致する例示的なハンドヘルドジンバル100の概略図の一例である。図1に示されるように、ハンドヘルドジンバル100は、本体(本明細書において、適宜「ジンバルアセンブリ」とも称する。)110、(例えば、折り畳まれた構成における)ハンドルアセンブリ(本明細書において、適宜「折り畳み可能なアセンブリとも称する)120、および入力デバイス130を含む。図面およびその関連する説明は、図1の折り畳まれた構成としての構成に向けられているが、当業者は、本明細書に開示される図1の構成は、異なるユーザ構成に基づいて展開された構成または他の構成と呼ぶこともできることを理解するであろう。
【0027】
図面およびその関連する説明はハンドヘルドジンバルに向けられているが、当業者は、本明細書に開示される設計および構成が、過度の実験なしに他のタイプのジンバル(例えば、非携帯型または通常サイズのジンバル)にも実装できることを理解するであろう。
【0028】
本体110は、ペイロード(例えば、撮影装置118)を特定の向きを有する特定の姿勢/位置に移動させるように構成された1つまたは複数の軸アセンブリを含む。例えば、本体110は、ピッチ軸アセンブリ、ロール軸アセンブリ、およびヨー軸アセンブリを含み得る。ピッチ軸アセンブリは、ピッチ軸アーム116と、ピッチ軸アーム116を駆動するように構成されたピッチ軸モータ115とを含む。ロール軸アセンブリは、ロール軸アーム114と、ロール軸アーム114を駆動するように構成されたロール軸モータ113とを含む。ヨー軸アセンブリは、ヨー軸アーム112と、ヨー軸アーム112を駆動するように構成されたヨー軸モータ111とを含む。
【0029】
ペイロードは、カメラ、カムコーダ、携帯電話、タブレットPC、ラップトップ、センサ、光検出および測距(LiDAR)スキャナー、レーザメータなど、またはそれらの組み合わせを含み得る。
【0030】
本体110はまた、ピッチ軸アーム116の片側に直接接続され、撮影装置118を本体110に固定するように構成された締結アセンブリ117を含む。使用中、撮影装置118は、締結アセンブリ117のプラットフォーム上に配置され、それに固定され得る。
【0031】
いくつかの実施形態では、慣性測定ユニット(nertial easurement nit;以下、適宜「IMU」と称する。)は、撮影装置118の姿勢および加速度を測定するために、締結アセンブリ117の内部に配置され得る。IMUは、加速度計およびジャイロスコープのうちの少なくとも1つを含み得る。ジンバル100は、図7に示されるような制御アセンブリ740をさらに備える。IMUは、撮影装置118の姿勢および加速度を測定し、測定された姿勢および加速度(および測定された姿勢および加速度に関連するデータの少なくともいずれか)を制御アセンブリ740およびハンドヘルドジンバル100の他の構成要素の少なくともいずれかに処理のために送信するように構成され得る。IMUは、姿勢と加速度を継続的、断続的、またはリアルタイムで測定するように構成できる。IMUは、測定された姿勢および加速度に関連するデータを、ハンドヘルドジンバル100の少なくとも1つのプロセッサおよび他のコンポーネントの少なくともいずれかに、連続的に、断続的に、またはリアルタイムで送信するように構成され得る。
【0032】
いくつかの実施形態では、角度センサ(図示せず)は、ヨー軸モータ111、ロール軸モータ113、およびピッチ軸モータ115などの1つまたは複数の軸アセンブリの対応するモータに配置され得る。角度センサは、ホールセンサおよび走行距離計のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの実施形態では、角度センサ(図示せず)は、ヨー軸モータ111、ロール軸モータ113、およびピッチ軸モータ115などの1つまたは複数の軸アセンブリの対応するモータの関節角度を測定するように構成された角度センサを含み得る。角度センサは、軸モータの関節角度を測定し、測定された関節角度(および測定された関節角度に関連するデータの少なくともいずれか)を制御アセンブリ740およびハンドヘルドジンバル100の他の構成要素の少なくともいずれかに送信して処理するように構成され得る。角度センサは、角度を連続的に、断続的に、またはリアルタイムで測定するように構成され得る。角度センサは、測定された関節角度に関連するデータを、ハンドヘルドジンバル100の少なくとも1つのプロセッサおよび他の構成要素の少なくともいずれかに連続的に、断続的に、またはリアルタイムで送信するように構成され得る。
【0033】
いくつかの実施形態では、角度センサは、ロール軸モータ113の軸と水平面(または平面交差プラットフォーム117-1)との間の角度(本明細書において「角度α」と称する。)を測定するように構成された角度センサを含み得る。例えば、図1に示されるように、角度センサ(図示せず)は、ロール軸モータ113(線192)の軸と水平面(平面191)(または平面交差プラットフォーム117-1)との間の角度αを測定するように構成され得る。
【0034】
いくつかの実施形態では、角度センサ(例えば、線形ホールセンサおよび走行距離計)は、ロール軸アーム114と締結アセンブリ117との間の接合部に配置され得る。角度センサは、角度αを測定し、測定された角度α(および測定された関節角度に関連するデータの少なくともいずれか)を、処理のためにハンドヘルドジンバル100の制御アセンブリ740および他の構成要素の少なくともいずれかに送信するように構成され得る。角度センサは、連続的に、断続的に、またはリアルタイムで角度を測定するように構成することができる。角度センサは、測定された角度に関連するデータを、ハンドヘルドジンバル100の少なくとも1つのプロセッサおよび他の構成要素の少なくともいずれかに連続的に、断続的に、またはリアルタイムで送信するように構成され得る。
【0035】
本体110は、1つまたは2つの軸アセンブリのみを含み得ることを理解されたい。図1に示すように、ヨー軸アセンブリはロール軸アセンブリの一端に接続され、ピッチ軸アセンブリはロール軸アセンブリの他端に接続されているが、この配置は、本開示を限定することを意図するものではない。ヨー軸アセンブリ、ロール軸アセンブリ、およびピッチ軸アセンブリは、図1に示される例示的な構成とは異なって配置され得る。例えば、この配置は、ヨーピッチロール軸配置構成を含み得る。
【0036】
入力デバイス130は、ハンドヘルドジンバル100を操作するためにユーザからの入力を受信するように構成される。例えば、入力デバイス130は、撮影装置118を動かすための、または1つまたは複数の軸アセンブリのモータおよびアームの動きを制御するためのユーザ入力を受け取るように構成された1つまたは複数の制御ジョイスティックおよび1つまたは複数のボタンの少なくともいずれかを含み得る。
【0037】
代替的または追加的に、入力デバイス130は、ハンドヘルドジンバル100を制御するための音声信号を受信するように構成された1つまたは複数のマイクロフォンを含み得る。入力デバイス130はまた、受信された入力を、処理のためにハンドヘルドジンバル100の制御アセンブリ(例えば、図7に示される制御アセンブリ740)に送信するように構成される。いくつかの実施形態では、入力デバイス130は、ユーザが撮影装置118を動かすための1つの速度パラメータ、またはモータおよび1つまたは複数の軸アセンブリのアームの動きを制御するための他のパラメータをユーザが構成するための表示画面(例えば、タッチスクリーン)などの別の入力インターフェースを含み得る。いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバル100は、ユーザの指、ユーザの掌もしくはユーザの腕の動きなどのユーザの動きを介して、または、ユーザの体の姿勢を介して、またはユーザがジンバルを下向きに動かすときなどのジンバルに対するユーザ操作を介して、入力信号/命令を受信するように構成された入力機構を備え得、ジンバルは、第1の構成から第2の構成に変化するように構成される。
【0038】
ハンドヘルドジンバル100は、ハンドヘルドジンバル100を制御するように構成された制御アセンブリ740(図7参照)を含む。例えば、制御アセンブリ740は、入力デバイス130から受信されたユーザ入力に関連するデータを受信することができる。次に、制御アセンブリ740は、ユーザ入力に基づいて、(例えば、1つまたは複数の軸アセンブリを介して撮影装置118を移動させるなど)ハンドヘルドジンバル100を制御することができる。別の例として、制御アセンブリ740は、ハンドルアセンブリ120の折り畳み構成の変化(例えば、折り畳みから展開へ、または展開から折り畳みへ、または第1の角度から第2の角度への変化)を検出することができる。少なくとも1つのプロセッサはまた、IMUからの現在の姿勢に関連するデータまたは角度センサからの現在の関節角度または角度αに関連するデータを受信し、少なくとも1つの軸モータの目標関節角度を決定することができる。制御アセンブリ740は、撮影装置118(および締結アセンブリ117の少なくともいずれか)が目標の姿勢/位置に移動できるように、1つまたは複数のアセンブリをさらに制御して、目標の関節角度に移動することができる。いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、ハンドルアセンブリ120(例えば、第2の部分122)に配置され得る。
【0039】
いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、本明細書に開示される制御アセンブリ740の機能を実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのプロセッサは、中央処理装置(CPU)を含む。少なくとも1つのプロセッサは、別の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または別のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジックデバイス、またはディスクリートハードウェアコンポーネントなどを含み得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサまたは任意の従来のプロセッサを含み得る。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのプロセッサは、端末と通信することができる。本端末は、パーソナルコンピュータ、モバイルデバイス、タブレットPC等、またはそれらの組み合わせを含むことができる。ユーザは、端末にインストールされたアプリケーションなどを介してハンドヘルドジンバル100を制御するためのパラメータを構成することができ、これは、少なくとも1つのプロセッサにデータを送信する。次に、少なくとも1つのプロセッサは、端末から受信したデータに基づいてハンドヘルドジンバル100を制御することができる。
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ120は、ハンドヘルドジンバル100に電力を供給するために、電池(図示せず)をさらに含む。
【0040】
図2は、展開された構成のハンドルアセンブリ120を備えたハンドヘルドジンバル100の概略図の一例である。図面およびその関連する説明は、図2で展開された構成としての構成に向けられているが、当業者は、本明細書に開示される図2の構成は、折り畳まれた構成、または異なるユーザの習慣に基づく他の構成と称することもできることを理解するであろう。
【0041】
いくつかの実施形態では、例えば、ユーザは、ロック機構のロックを解除し、回転機構123の軸に沿って第2の部分122を回転させることによって、ハンドルアセンブリ120を展開することができる。ユーザはまた、ロック機構をロックして、第1の部分121に対して第2の部分122の位置をロックすることができる。撮影装置118は、図2および図3に示されるように、吊り下げモードで、プラットフォームアセンブリのプラットフォーム117-1を横切る平面上に配置および固定され得る。吊り下げモードでは、プラットフォーム117-1はハンドルアセンブリの下にある。この吊り下げモードは、ローアングルショット(たとえば、低地から地上のシーン)などのアプリケーションシナリオに使用できる。ユーザは、ユーザが保持する手によって加えられる力の方向が、ハンドヘルドジンバル100全体の重心の方向と一致し続けることができるように、回転機構123の回転角を調整して、ハンドヘルドジンバル100への力と使用の困難を最小にすることができる。例えば、第2の部分122が吊り下げモードで支持力を受ける場合、ハンドヘルドジンバル100の少なくとも一部は、特定の姿勢/位置へ移動してハンドヘルドジンバル100の重心が支持力の垂直成分に位置合わせされるように構成される。
【0042】
いくつかの実施形態では、撮影装置118は、ハンドヘルドジンバル100がそうであるときに、ポートレートモードで画像をキャプチャするように動作可能である。いくつかの実施形態では、ポートレートモードは、図3に示されるように、カメラが垂直に配置されるなどのアプリケーションシナリオに使用され得る。
【0043】
いくつかの実施形態では、第1の部分121は、1つまたは複数の軸アセンブリのうちの1つのモータ(例えば、ヨー軸モータ)を含む。第2の部分122は、ユーザがハンドヘルドジンバル100を掴むかまたは保持するためのハンドル部分を含み得る。図面およびその関連する説明は、第1の部分121がヨー軸モータを含むことを対象としているが、当業者は、第1の部分121が(モータおよびアームを含む)軸アセンブリまたは入力デバイス130または(図示しないが例えば表示画面などのような)出力デバイスのような他の構成要素を含み得ることを理解するであろう。
【0044】
いくつかの実施形態では、ユーザによる構成の別の構成への手動変更の追加または代替として、ユーザは、入力デバイス130またはハンドルアセンブリ120と対話して、第1の構成(例えば、折り畳まれた構成)を第2の構成(たとえば、展開された構成)に変更するための入力を行うことができる。例えば、ユーザは、ボタンを押すか、またはタッチスクリーンをクリックして、ハンドルアセンブリ120を展開する(または折り畳む)ことができる。例えば、ユーザがジンバルを下向きに動かすと、ジンバルは、第1の構成(例えば、折り畳まれた/展開された)から第2の構成(例えば、展開された/折り畳まれた)に変化するように構成される。入力信号に応答して、ハンドルアセンブリはそれ自体を展開(または折り畳む)することができる。例えば、第1の部分121が第2の部分122自体に対して回転することができるように、追加のモータを回転機構123に設けることができる。
【0045】
いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバル100は、ハンドルアセンブリの移行中にハンドヘルドジンバル100が第1の構成(例えば、折り畳まれた構成)から第2の構成(例えば、展開された構成)へ、または第2の構成から第1の構成へ動作できるように、第1の部分の電気構成要素を第2の部分の電気構成要素に電気的に結合する通信部分を含み得る
【0046】
図3は、別の展開された構成のハンドルアセンブリ120を備えたハンドヘルドジンバル100の概略図の一例である。例えば、ユーザは、ロック機構のロックを解除し、回転機構123の軸に沿って第2の部分122を回転させることによって、ハンドルアセンブリ120を展開することができる。ユーザはまた、ロック機構をロックして、第1の部分121に対して第2の部分122の位置をロックすることができる。いくつかの実施形態では、ロック機構は、第1の部分に第1の歯車を含み、第2の部分に第2の歯車を含む。第1の歯車は、複数の第1の歯車を含み、第2の歯車は、複数の第2の歯車を含む。複数の第1の歯車は、ロック機構が締められたときに複数の第2の歯車をロックするように構成され、それにより、第1の部分に対する第2の部分の位置をロックする。いくつかの実施形態では、ロック機構は、偏心カムロックを含む。あるいは、ロック機構はクランプロックを含む。あるいは、ロック機構は、第1のオブジェクトおよび第2のオブジェクトを含む。第1のオブジェクトは、第2のオブジェクトの外部ねじ山を受け入れるように構成された内部ねじ山を有する。第1の物体または第2の物体は、1つまたは複数の軸アセンブリのうちの少なくとも1つのモータ(例えば、ヨー軸モータ)のシャフトに固定されている。
【0047】
撮影装置118は、平面交差プラットフォーム117-1上に配置および固定され得る。図2に示されるモードのように、この吊り下げモードは、ローアングルショット(例えば、低から地面へのシーン)などのアプリケーションシナリオにも使用できるが、撮影装置118はポートレートモードである。
【0048】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ120は、2つ以上の構成を含み得る。例えば、ハンドルアセンブリ120は、ハンドルアセンブリが折り畳まれている(図1に示されるように、または別の見方では展開されているとも称される)第1の構成を含み得る。ハンドルアセンブリ120はまた、第1の構成とは異なる第2の構成を含み得る。例えば、第2の構成では、(図2に示されているように)第1の部分121の少なくとも一部は、第2の部分122の少なくとも一部から離間されている。いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ120は、第1および第2の構成とは異なる第3の構成を含み得る。例えば、第3の構成において、第1の部分121の少なくとも一部は、第2の構成と比較して(図3に示されるように)より狭いスペースによって第2の部分122の少なくとも一部から離間されている。
【0049】
第1の部分と第2の部分は角度を形成することができる。第1の構成における第1の部分および第2の部分によって形成される角度は、第2の構成における角度とは異なる。ハンドヘルドジンバル100は、ハンドルアセンブリが第1の構成にあるとき、およびハンドルアセンブリが第2の構成にあるときに動作可能であるように構成される。いくつかの実施形態では、第1の部分および第2の部分によって形成される角度は、図2および図3に示されるように、ハンドルアセンブリ120の第1の部分の表面(本明細書では第1の表面とも称する)とハンドルアセンブリ120の第2の部分の表面(本明細書では第2の表面とも称する)とによって(またはそれらの間で)形成される角度βを含む。第1の表面と第2の表面との間の角度βは、ハンドルアセンブリ120の異なる構成において変化し得る。例えば、ハンドルアセンブリ120が第1の構成(例えば、折り畳まれた構成)にあるとき、第1の表面と第2の表面との間の角度βは0度に等しい(すなわち、第1の表面の少なくとも一部が第2の表面の少なくとも一部と重なる)。ハンドルアセンブリ120が第2の構成にあるとき(例えば、図2に示される、展開された構成にあるとき)、第1の表面と第2の表面との間の角度は0度より大きい。別の例として、ハンドルアセンブリ120が第3の構成(例えば、図3に示される展開構成)にある場合、第1の表面と第2の表面との間の角度は0度よりも大きいが、図2に示される第2の構成における角度より小さい。いくつかの実施形態では、第1の表面と第2の表面との間の角度は、0度から180度の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ120は、第1の表面と第2の表面との間の角度を測定するように構成されたセンサを含み得る。本体110は、ハンドルアセンブリ120が第1の構成にあるとき、およびハンドルアセンブリ120が第2の構成(および第3の構成の少なくともいずれか)にあるときに動作可能であるように構成され得る。例えば、ハンドルアセンブリが第1の構成にあるとき、ジンバルアセンブリは、入力デバイス130を介して受信された第1の入力に応答してペイロードを回転させるように構成される。ハンドルアセンブリが第2の構成にあるとき、ジンバルアセンブリは、入力デバイス130を介して受信された第2の入力に応答してペイロードを回転させるように構成される。
【0050】
いくつかの実施形態では、第1の部分と第2の部分とによって形成される角度は、ハンドルアセンブリ120の第1の部分とハンドルアセンブリ120の第2の部分の表面との線/軸によって(またはそれらの間で)形成される角度を含む。第1の部分の線/軸と第2の部分の表面との間の角度は、ハンドルアセンブリ120の異なる構成において変化し得る。
【0051】
いくつかの他の実施形態では、第1の部分および第2の部分によって形成される角度は、ハンドルアセンブリ120の第1の部分の線/軸とハンドルアセンブリ120の第2の部分の別の線/軸とによって(またはそれらの間で)形成される角度を含む。第1の部分の線/軸と、第2の部分の別の線/軸との間の角度は、ハンドルアセンブリ120の異なる構成において変化し得る。
【0052】
いくつかの実施形態では、本体110は、ハンドルアセンブリ120(およびハンドヘルドジンバル100の少なくともいずれか)が特定の構成(例えば、図4Aおよび4Bに示される保管構成)にあるときに動作不能になるように構成され得る。例えば、ハンドヘルドジンバル100の1つまたは複数の電子部品(例えば、1つまたは複数の軸モータ、制御アセンブリ740、通信部品など)は、特定の構成が検出されたときにシャットダウンされ得る。いくつかの実施形態では、ストレージ構成のジンバルは、ジンバルの電源をオンまたはオフにすることができる。
【0053】
いくつかの実施形態では、本体110は、第1の構成から第2の構成へのハンドルアセンブリ120の移行中に動作可能であるように構成され得る。移行中、ジンバルアセンブリ110およびハンドルアセンブリ120は電気的に接続されている。いくつかの実施形態では、ジンバル100が動作しているとき、ジンバルアセンブリ110およびハンドルアセンブリ120は、ユーザからの入力信号に基づいて動作するように構成され得る。例えば、ユーザがハンドル部分のボタンを押すと、ハンドルアセンブリ120の第1の部分121は、ハンドルアセンブリの第2の部分122に対して動くように構成され、ジンバルアセンブリ110は、目標の姿勢にプラットフォームを動かすように構成される。
【0054】
本開示の他の場所で説明されるように、第2の部分122は、第1の部分121に対して可動であるように構成され得、ハンドルアセンブリ120は、2つ以上の構成を含み得る。
【0055】
ハンドルアセンブリ120のいくつかの構成では、(例えば、本開示の他の場所で説明されるような第1および第2の動作構成で)ジンバルはパワーオンされ、ハンドルアセンブリ120の他のいくつかの構成では、ジンバルは(たとえば、ストレージ構成で)シャットダウン/パワーオフされる。例えば、第2の部分122は、第1の構成(例えば、折り畳まれた構成または第1の展開された構成)と第2の構成(例えば、展開された構成または第2の展開された構成)との間で第1の部分121に対して移動可能であるように構成され得る。第1の構成では、第1の部分121は、第2の部分122に対して第1の位置にあり得る。第2の構成では、第1の部分121は、第2の部分122に対して第2の位置にあり、これは、第1の位置とは異なる。あるいは、またはさらに、第1の構成において、第1の部分の少なくとも一部は、第2の部分の少なくとも一部と重複し得、第2の構成において、第1の部分の少なくとも一部は、第2の部分の少なくとも一部から離間され得る。
【0056】
制御アセンブリ740は、ハンドルアセンブリ120が第1の構成にあるとき、第1の制御機構に従って本体110を制御し、ハンドルアセンブリ120が第2の構成にあるとき、第2の制御機構に従って本体110を制御するように構成され得る。制御機構は、ジンバルアセンブリを制御するためのハードウェアコンポーネント、ジンバルアセンブリを制御するための制御信号または命令、ジンバルアセンブリを制御するためのアルゴリズム、またはそれらの組み合わせを含み得る。例えば、第1の構成は展開された構成であり得、第2の構成は折り畳まれた構成であり得る。ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるとき、制御アセンブリ740は、1つまたは複数の軸アセンブリを制御して、第1の制御モードに従って移動することができる(例えば、目標姿勢/関節角度に基づいて1つまたは複数の軸アセンブリを制御する)。ハンドルアセンブリ120が展開構成にあるとき、制御アセンブリ740は、1つまたは複数の軸アセンブリを制御して、第2の制御モードに従って移動することができる(例えば、別の姿勢/目標関節角度に基づいて軸アセンブリの少なくとも1つを制御する)。いくつかの実施形態では、第1の制御機構は、本体110を制御するための第1のアルゴリズムを含み、第2の制御機構は、本体110を制御するための第2のアルゴリズムを含む。第1のアルゴリズムは第2のアルゴリズムとは異なる。あるいは、またはさらに、ハンドルアセンブリ120が展開構成にあるとき、制御アセンブリ740は、入力デバイス130を介して受信された入力の第1のマッピングおよびハンドヘルドジンバル100の機能に基づいて、1つまたは複数の軸アセンブリを制御することができ、折り畳まれた構成にある場合、制御アセンブリ740は、入力デバイス130を介して受信された入力の第2のマッピングおよびハンドヘルドジンバル100の機能に基づいて、1つまたは複数の軸アセンブリを制御することができる。例えば、ハンドルアセンブリ120が第1の構成にあるとき、ユーザは、ジョイスティック(すなわち、入力デバイス130の一部)を第1の方向に押すことができ、制御アセンブリ740は、特定の方向に移動または回転するように第1の軸アセンブリを制御することができる。ハンドルアセンブリ120が第2の構成にあり、ユーザがジョイスティック(すなわち、入力デバイス130の一部)を同じ方向に押すとき、制御アセンブリ740は、(第1の軸アセンブリの代わりに)第2の軸アセンブリを特定の方向に移動させまたは回転させることができる。別の例として、ハンドルアセンブリ120が第2の構成にあり、ユーザがジョイスティック(すなわち、入力デバイス130の一部)を同じ方向に押すとき、制御アセンブリ740は、第1の軸アセンブリを制御して、第1の構成とは異なる方向に移動させまたは回転させることができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、特定の構成で制御メカニズム(または制御モデル)をカスタマイズすることができる。例えば、ユーザは、入力デバイス130を介してコマンドを入力して、ハンドヘルドジンバル100の所望の機能を備えたボタンおよびジョイスティックの少なくともいずれかを介した入力のマッピングをカスタマイズすることができる。いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、ハンドルアセンブリ120の第1の構成から第2の構成への移行中、または第2の構成から第1の構成への移行中に、第3の制御機構に従って本体110を制御するように構成される。第3の制御機構は、第1の制御機構および第2の制御機構の少なくともいずれかとは異なり得る。
【0057】
いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、第1の構成から第2の構成への、または第2の構成から第1の構成への変化を検出するように構成される。制御アセンブリ740はまた、本開示の他の場所で説明されるように、検出された変化に基づいて本体110を制御するように構成され得る。
【0058】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリは、2つ以上の軸(例えば、ピッチ軸およびロール軸)に沿って第2の部分に対して第1の部分(または第1の部分に対して第2の部分)を回転させるように構成された回転機構を含む。例えば、ハンドルアセンブリは、ハンドルアセンブリの第1の部分および第2の部分を結合するユニバーサルジョイントを含み得る。ユニバーサルジョイントは、2つ以上の軸に沿って第2の部分(または第1の部分)に対して第1の部分(または第2の部分)を回転させるように構成され得る。
【0059】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ(またはハンドヘルドジンバル)は、2つ以上の軸に沿った角度の少なくとも1つを検出するように構成された1つまたは複数のセンサを含む。例えば、第1の部分および第2の部分の少なくともいずれかは、ハンドルアセンブリのそれぞれの部分の姿勢および加速度に関連するデータを測定するように構成された慣性測定ユニット(IMU)を含み得る。代替的または追加的に、第1の部分および第2の部分を結合する回転機構は、回転軸に沿って他の部分に対して第1の部分および第2の部分の一方を回転させるように構成された軸モータを含み得る。軸モータは、回転軸に沿った第1の部分と第2の部分との間の角度に等しい、軸モータの関節角度を測定するための角度センサを含むように構成され得る。あるいは、またはさらに、ハンドルアセンブリは、第1の部分の少なくとも一部と第2の部分の少なくとも一部との間の距離を測定するように構成された距離センサ(例えば、レーザ距離計)を含み得る。いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバルの制御アセンブリ740は、測定データを受信し、該測定データに基づいて角度を決定するように構成される。制御アセンブリ740はまた、検出された角度に関連するデータを受信し、検出された角度に基づいてハンドルアセンブリの構成を決定するように構成され得る。
【0060】
いくつかの実施形態では、第1の部分121および第2の部分122の少なくともいずれかは、本体110および第1の部分121に結合された第2の回転機構の軸に沿って本体110に対して移動または回転し得る。例えば、ユーザは、ハンドヘルドジンバルを梱包もしくは保管、または梱包および保管を行うために、本体110に対して第1の部分121および第2の部分122の少なくともいずれかを回転させることができる。例として、図4Aおよび4Bは、ハンドヘルドジンバル100の2つの記憶モードを示している。図4Aに示される第1の記憶モードでは、本体110は、ハンドヘルドジンバル100が使用されていないときに保管するためにコンパクトモードに折り畳まれている。ハンドルアセンブリ120は、第2の部分122が第1の部分121と本体110を結合する第2の回転機構の軸に沿って本体110の上部で回転する別の展開構成にある。この記憶モードでは、ハンドヘルドジンバル100は(図4AでW1とラベル付けされている)最小幅を有し、第2の部分122は、1つまたは複数の軸アセンブリのアームと同じ平面にある。
【0061】
図4Bは、第2の部分122が第2の回転機構123の軸に沿って本体110の片側に回転される第2の記憶モード(または構成)を示す。この記憶モードでは、ハンドヘルドジンバル100は、図4Aに示される記憶モードの幅よりも広い(図4BにおいてW2としてラベル付けされている)幅を有する。しかし、図4Aに示される記憶モードの深さよりも浅い深さを有し得る。第2の部分122は、1つまたは複数の軸アセンブリのアームとは異なる平面にある。例えば、第2の部分122の平面は、1つまたは複数のアセンブリのアームの平面に垂直であり得る。これらの2つの保管モードは、ハンドヘルドジンバル100を梱包または保管するためのより高い柔軟性をユーザに提供する。
【0062】
図5は、ハンドルアセンブリ120が展開された構成にあるときのハンドヘルドジンバル100の斜視図の一例を示す。ハンドルアセンブリ120は、操作中にユーザが保持するためのハンドル部分502を含む。いくつかの実施形態では、ハンドル部分502は、ハンドヘルドジンバル100(例えばヨー軸モータ111、ロール軸モータ113、ピッチ軸モータ115など)に電力を供給するための電池を含む。本開示の他の箇所で説明するように、ハンドルアセンブリ120の第2の部分122は、第1の部分121に対して回転機構123の軸に沿って回転可能である。ハンドルアセンブリ120は、回転機構123をロックまたはロック解除するように構成されたノブ504を含み、それにより、第1の部分121に対する第2の部分122の位置をロックまたはロック解除する。例えば、ユーザは、ノブ504を時計回りに回して第2の部分122の位置をロックし、反時計回りに回して第2の部分122の位置のロックを解除することができる。
【0063】
ハンドルアセンブリ120は、回転機構123を支持し、第1の部分121および第2の部分122を接続するための回転機構支持ベース505を含む。いくつかの実施形態では、回転機構支持ベース505は、ねじもしくは他の固定手段(例えば、接着剤)またはねじおよび他の固定手段を介して第1の部分121に固定され得る。ハンドルアセンブリ120はまた、ハンドルアセンブリ120を支持し、ハンドルアセンブリ120の他の構成要素を接続するための2つのサイドカバー506を含む。
【0064】
第2の部分122は、カバー507を含む。カバー507は、ハンドルアセンブリ120が展開構成(例えば、吊り下げモード)にあるときに、ハンドヘルドジンバル100に取り付けられた付属品を受け取り、接続するための1つまたは複数の受け取り部品(例えば、1つまたは複数のねじ穴、位置決め穴など)を含み得る。例えば、ユーザは、モバイルデバイスを保持するためのブラケットを、受信部分を介してハンドヘルドジンバル100に取り付けて、ユーザがハンドヘルドジンバル100を保持しながらモバイルデバイスを操作できるようにすることができる。
【0065】
第1の部分121はカバー513を含み、その表面は第2の部分122のカバー507の表面を補足する。いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるとき、カバー513とカバー507との間にわずかなスペースがあり得る。いくつかの他の実施形態では、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるとき、カバー513は、カバー507と厳密に一致する。いくつかの実施形態では、カバー507はまた、1つまたは複数のピン508を含み得、カバー513は、ピン508に対応する1つまたは複数のピン509を含み得る。ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるとき、1つまたは複数のピン509のうちの少なくとも1つは、ピン508のうちの1つと接触し得る。いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリが折り畳まれた構成にあるとき、1つまたは複数のピン509の少なくとも1つは、ピン508の少なくとも1つに電気的に接続することができる。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のピン508は、少なくとも1つの金属ピンを含む。代替的または追加的に、1つまたは複数のピン509は、格納式である少なくとも1つのピンを含む。いくつかの実施形態では、格納式ピンは、ポゴピンを含む。
【0066】
いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバル100の制御アセンブリ740は、ハンドルアセンブリ120が特定の構成(例えば、折り畳まれた構成、展開された構成)にあるかどうかを決定するように構成される。例えば、制御アセンブリ740は、1つまたは複数のピン509の少なくとも1つがピン508の1つと接触しているかどうかを監視して、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるかどうかを決定するように構成される。例えば、制御アセンブリ740は、1つまたは複数のピン509と1つまたは複数のピン508との間の電気的接続を監視するように構成され得る。接続が検出された場合、制御アセンブリ740は、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあることを決定するように構成される。他方、接続(または切断)が検出されない場合、制御アセンブリ740は、ハンドルアセンブリ120が展開された構成にあると決定するように構成される。制御アセンブリ740はまた、ハンドルアセンブリ120の構成変更の検出に応答して1つまたは複数のアクションを実行するように構成され得る。例えば、制御アセンブリ740は、ハンドルアセンブリ120がユーザによって(または制御アセンブリ740によって)展開されたという検出に応答して、ジンバルアセンブリの1つまたは複数のモータの目標関節角度を決定し、本開示の他の場所で説明されているように、1または複数の軸アセンブリを制御して締結アセンブリ117を目標関節角度に到達する姿勢/位置に移動させるように構成され得る。当業者は、ハンドルアセンブリ120の折り畳み構成を検出するための他の手段もまた可能であり得ることを理解するであろう。例えば、ピン509とピン508との接触を検出する代替または追加の手段として、ハンドルアセンブリ120は、ハンドルアセンブリ120の折り畳み状態の変化を検出するように構成された検出機構を含み得る。例として、図5に示されるように、ハンドルアセンブリ120は、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成であるか展開された構成であるかを監視するように構成された第1の部分121(第2の部分122または第1の部分121と第2の部分122の両方で実装され得る)に実装されたセンサを含む。該センサは、光(例えば、周囲光またはセンサの発光体から放出される光)を検出するように構成され得る。制御アセンブリ740は、センサからデータを受信し、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるか、または展開された構成にあるかを決定することができる。いくつかの実施形態では、センサは、光電センサ、周囲光センサ、レーザ距離計など、またはそれらの組み合わせを含む。例えば、センサは、第1の部分または第2の部分の一方に配置された光送信機と、第1の部分および第2の部分の他方に配置された光受信機とを含む光電スイッチを含み得る。制御アセンブリ740は、光電スイッチから受信した信号に基づいてハンドルアセンブリ120の折り畳み状態を決定するように構成することができる。
【0067】
いくつかの実施形態では、第1の部分121は、1つまたは複数のプランジャ510を含む。ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるとき、1つまたは複数のプランジャ510は、第2の部分122の保護カバー511と接触している。1つまたは複数のプランジャ510のそれぞれの一部は、保護カバー511内に引っ込めることができ、これは、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれているかどうかをユーザが決定するために役立つ。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のプランジャ510のそれぞれの一部が保護カバー511に引っ込められると、音(例えば、「カチッ」音)が生成され得、これは、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれたという通知をユーザに提供する。代替的または追加的に、ハンドルアセンブリは、第1の部分に第1の磁性プレートおよび第2の部分に第2の磁性プレートを含み得、その結果、ハンドルアセンブリが折り畳まれた構成にあるとき、第1の磁性プレートは第2の磁性プレートと接触する。ハンドルアセンブリを折り畳まれたり展開されたりすると、ユーザは磁力を感じることがある。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のプランジャ510は、回転機構123に配置され得る。この場合、ユーザは、所定の回転角度に到達したことを感知することができる。
【0068】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ120(またはハンドヘルドジンバル100)は、ハンドルアセンブリ120の構成において検出された変化を示す信号を生成するインジケータを含む。例えば、制御アセンブリ740は、第1の構成(例えば、折り畳まれた構成または展開された構成)から第2の構成(例えば、展開された構成または折り畳まれた構成)へのハンドルアセンブリ120の構成変更を検出することができる。制御アセンブリ740はまた、検出された変化を示す信号を生成する(またはインジケータに生成させる)ことができる。例として、制御アセンブリ740は、光信号を生成させるか、または音声信号を生成するように構成されたスピーカーに、検出された変化を示すことができる。
【0069】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ120は、ハンドルアセンブリ120の少なくとも1つの電子部品を本体110の少なくとも1つの電子部品に接続するワイヤ512を含む。例えば、ワイヤ512は、第2の部分122に配置された電池を、本体110の1つまたは複数の電子部品(例えば、1つまたは複数の軸モータ)に接続することができる。いくつかの実施形態では、ワイヤ512は、ハンドルアセンブリ120の折り畳み構成に関係なく、ハンドルアセンブリ120および本体110の電子部品を接続することができる。ワイヤ512の少なくとも一部は、ワイヤ512の寿命を改善するために保護フィルムまたは軟質ゴムで覆われ得る。第1の部分121および第2の部分122はそれぞれ、ハンドルアセンブリ120が展開された構成にあるときに露出されるワイヤ512の部分の各端部の上部にプレス部材(例えば、金属プレスプレート)を含む。プレス部材は、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれたときにワイヤ512が折り畳まれる折り畳み方向を制限する。例えば、第1の部分は、第1の部分から出てくるワイヤ512の第1の部分をプレスするための第1のプレス部材を含み、第2の部分は、第2の部分から出てくるワイヤ512の第2の部分をプレスするための第2のプレス部材を含む。
【0070】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるとき、ワイヤ512は、第2の部分122の空洞に折り畳まれている。あるいは、またはさらに、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるとき、ワイヤ512の少なくとも一部がハンドルアセンブリ120の外側に配置される。いくつかの実施形態では、ワイヤ512の少なくとも一部は格納式である。例えば、ワイヤ512の格納可能な部分は、第1の部分と第2の部分を結合する回転機構の軸の周りに巻かれている。
【0071】
いくつかの実施形態では、ワイヤ512は、第1の部分、第2の部分、およびジンバルアセンブリの電子部品の少なくともいずれかの間で通信信号を送信するための1つまたは複数の通信ケーブルを含む。例えば、ワイヤ512は、シリアル通信信号を送信するように構成されたシリアルケーブルを含み得る。あるいは、またはさらに、ワイヤ512は、ジンバルアセンブリ(またはハンドルアセンブリ)に配置されたホールセンサによって生成された信号を送信するように構成され得る。あるいは、またはさらに、ワイヤ512は、ハンドルアセンブリ120の折り畳み状態の変化を検出するための検出信号を送信するように構成され得る。代替的または追加的に、ワイヤ512は、1つまたは複数の軸アセンブリのうちの少なくとも1つを制御するための制御信号を送信するように構成され得る。例として、ワイヤ512は、ヨー軸アセンブリ(すなわち、1つまたは複数の軸アセンブリの1つ)のモータを制御するための制御信号を送信するように構成され得る。
【0072】
図6Aおよび6Bはそれぞれ、開示された実施形態と一致する例示的な回転機構123の分解図および正面図の例を示す。図6Aに示されるように、ハンドルアセンブリ120は、ハンドルアセンブリ120の第1の部分および第2の部分に結合された回転機構123を含む。いくつかの実施形態では、回転機構123は、減衰部材(例えば、減衰ヒンジ)を含み得る。
【0073】
回転機構123は、ハンドルアセンブリの第1の部分(またはハンドルアセンブリのハンドル部分)の右側カバー602に接続された前部支持体601を含む。前部支持体601は、回転機構123を支持し、回転機構123の軸603の回転を制限する。いくつかの実施形態では、前部支持体601は、ねじもしくは他の固定手段(例えば、接着剤)、またはねじおよび他の固定手段を介して右側カバー602に固定され得る。
【0074】
いくつかの実施形態では、軸603は、前歯車605に支持を提供し、本体110および回転機構123を接続するように構成された軸支持ベース604に接続するように構成された位置決め部品の2つのグループを含む減衰軸を含む。軸603はまた、減衰を提供し、軸603が回転するときに軸603の回転を遅くする減衰部分を含み得る。例えば、図6Bに示されるように、軸603は、複数の摩擦板621、622、623、624、および625を含む。いくつかの実施形態では、減衰力は所定の値を超える。いくつかの実施形態では、所定の値は40kgN.m.である。軸603の前端は、軸603の横方向の動き中に軸の軸方向の回転が防止されるように、前部支持体601に対して最小のギャップを有し得る。ハンドルアセンブリ120の回転および2つの直接接続された回転構成要素(例えば、前歯車605および後歯車607)間の潜在的な不一致は、ロック状態で減少または排除され得、その結果、ハンドルアセンブリ120は、ロック状態で揺れたり振れたりしない。
【0075】
回転機構123はまた、例えば接着剤を介して軸支持ベース604に固定される前歯車605を含む。回転機構123はさらに、ねじもしくは他の固定手段(例えば、接着剤)または、ねじおよび他の固定手段を介して左側カバー608に固定された後歯車607を含む。
【0076】
いくつかの実施形態では、前歯車605および後歯車607の少なくともいずれかは、回転機構123が締め付けられたときに別のフェースギアの歯車をロックするように構成された複数の歯車を有するフェースギアを含み、それによって軸603の横方向の動きを減少させる。例として、図6Cおよび6Dは、回転機構123が締め付けられたときに別のフェースギアの歯車をロックするように構成された、前歯車605および後歯車607の例示的な歯車を示す。いくつかの実施形態では、前歯車605の歯車の数は、後歯車607の歯車の数と同じであり得る。さらに、前歯車605の歯車および後歯車607の歯車は、ハンドルアセンブリ120が完全に折り畳まれる前にユーザが回転機構123をロックするとき、第1の部分121と第2の部分122との間の空きスペースの減少および最小化の少なくともいずれかを行うために、所定の角度(例えば、1°、2°、3°、4°、5°など)だけオフセットされ得る。
【0077】
図6Aに示されるように、回転機構123は、ノブ軸609に接続されたノブ612(図5に示されるノブ504と同様であり得る)を含む。ノブ軸612は、例えば、ノブ軸609の前端のねじ山を介して前歯車605に接続されている。ノブ612がユーザによって(例えば、時計回りまたは反時計回りに)回されると、ノブ612は、軸603が現在の位置でロックされる(または現在の位置から解放される)ように軸603を締める(または緩める)ように構成される。例えば、ユーザは、ハンドルアセンブリ120が完全に折り畳まれるまで、回転機構123の軸に沿って第1の部分121を第2の部分122に向かって回転させることによって、ハンドルアセンブリ120を折り畳むことができる。ユーザは、ノブ612を特定の角度だけ回して、前歯車605を回転させ、回転機構123を締めることができ、その結果、本体110と第1の部分121との間のギャップは、ロックプロセス中に減少または排除される。本開示では、回転機構123をロックするために前歯車605および後歯車607が説明されているが、当業者は、第1の部分121(および第2の部分122の少なくともいずれか)の回転をロックおよび解放するために他のロック手段を使用できることを理解する。
【0078】
回転機構123はまた、ノブ612が回転機構123を解放するために(すなわち、ロック解除プロセス中に)回転されるとき、軸603の横方向の動きを制限または防止するように構成されたノブ軸制限ナット606を含む。ノブ軸制限ナット606のねじ山は、前歯車605に接続されている。ユーザがノブ612を回して、例えば、ノブ612を反時計回りに回すことによって回転機構123のロックを解除すると、ノブ軸制限ナット606が回転し、前歯車605を横方向に(すなわち、軸603の軸に沿って)移動させる。回転させると、前歯車605が後歯車607から分離する。その結果、回転機構123のロックが解除され、第1の部分121(および第2の部分122の少なくともいずれか)が回転機構123の軸に沿って回転する。
【0079】
回転機構123は、ノブ612を所定の範囲(例えば、0から180°、0から360°、0から540°、0から~720°など)で回転させることを可能にする制限機構(例えば、軸制限板610および軸制限リング611)をさらに含む。軸制限板610および軸制限リング611は、前歯車605が後歯車607から離れすぎて、右側カバー602と左側カバー608または回転機構123の他の構成要素との間の接続に損傷を与える可能性があることを防ぐように構成される。
【0080】
いくつかの実施形態では、回転機構123は、シャフト機構の回転の第1の範囲で第1のねじれ、すなわちトルクを提供し、シャフト機構の回転の第2の範囲で第2のねじれを提供するように構成されたシャフト機構を含む。第1のねじれは第2のねじれとは異なり、これにより、回転機構123の回転がある方向に進むと、ユーザは異なるねじれを感じることができる。あるいは、回転機構123は、固定点回転シャフトを含み得る。
【0081】
いくつかの実施形態では、回転機構123は、第1の安定位置および第2の安定位置を有し得る。回転機構123は、第1の安定位置と第2の安定位置との間の所定の位置を超えて回転すると、自動的に第1の安定位置または第2の安定位置に回転する。
【0082】
いくつかの実施形態では、折り畳まれてロックされた位置では、前歯車605と後歯車607が完全に一致するため、ハンドルアセンブリ120の第1の部分121と第2の部分122との間に空きスペースが存在しない。展開されてロックが解除された位置では、前部支持体601の比較的平坦な設計は、ハンドルアセンブリ120の第1の部分121と第2の部分122との間の空きスペースを最小限に抑え、これにより、例えばユーザに視認可能なギャップを低減することにより、ユーザ経験を向上させ得る。
【0083】
いくつかの実施形態では、ノブ612を回すことによって、ユーザは、完全に折り畳まれた構成(図1に示される)と最大の展開された構成(すなわち、展開された位置)との間の任意の場所で、第1の部分121に対する第2の部分122の位置をロックすることができる。ここで、第2の部分122の端部は、第1の部分121の端部から最大距離だけ離間させることができる。例えば、図2に示されるように、ユーザは、ハンドルアセンブリ120を展開し、第1の位置で回転機構123の軸に沿って第1の部分121に対して第2の部分122を回転させることができる。ユーザは、ノブ612を回して回転機構123を締めることにより、第1の部分121に対する第2の部分122の位置をロックすることができる。別の例として、図3に示されるように、ユーザは、図1に示される第2の部分122の第1の位置とは異なる第2の位置で、回転機構123の軸に沿って第1の部分121に対して第2の部分122を回転させることができる。ユーザは、ノブ612を回して回転機構123を締めることにより、第1の部分121に対する第2の部分122の位置をロックすることができる。
【0084】
いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバル100は、1つまたは複数の軸アセンブリを含む本体110を含み得る。1つまたは複数の軸アセンブリのそれぞれは、アームと、該アームを駆動して軸の周りを移動するためのモータとを含む。ハンドルアセンブリ120は、第1の部分121、第2の部分122、および、第1の部分121と第2の部分122とを結合する回転機構123を含み得る。第1の部分121は本体110に結合され、第2の部分122は本体110から分離されるように構成される。第1の部分121および第2の部分122の一方は、第1の部分121および第2の部分122の他方に対して回転可能である。ハンドルアセンブリ120が第1の構成にあるとき、第1の部分121の少なくとも一部は、第2の部分122の少なくとも一部から離間されている。ハンドルアセンブリ120が第2の構成にあるとき、第1の部分121の少なくとも一部は、第2の部分122の少なくとも一部と接触している。ハンドヘルドジンバル100はまた、ハンドルアセンブリ120の第1の構成から第2の構成への移行中、または第2の構成から第1の構成への移行中にハンドヘルドジンバル100が動作することを可能にするように、第1の部分121の電気構成要素を第2の部分122の電気構成要素に電気的に結合する通信部分を含む。
【0085】
いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバル100は、本体110を含み得る。本体110は、1つまたは複数の軸アセンブリおよびペイロードを支持するためのプラットフォームを含み、1つまたは複数の軸アセンブリのそれぞれは、アームおよびアームを駆動して軸の周りを移動するためのモータを含む。ハンドヘルドジンバル100はまた、ハンドルアセンブリ120を含み得る。ハンドルアセンブリ120は、第1の部分121、第2の部分122、および、第1の部分121と第2の部分122とを結合する回転機構123を含む。第1の部分121は本体110に結合され、第2の部分122は本体110から分離されるように構成される。ハンドルアセンブリ120は、折り畳まれた状態および展開された状態を含み得る。ハンドルアセンブリ120はまた、第1の部分121の電気構成要素を第2の部分122の電気構成要素に電気的に結合する通信部分を含む。ハンドヘルドジンバル100は、通信部分を介して、ハンドルアセンブリ120の折り畳み状態から展開状態への、または展開状態から折り畳み状態への変化を示す信号を受信するように構成された少なくとも1つのプロセッサをさらに含み得る。少なくとも1つのプロセッサはまた、受信信号に応答して、1つまたは複数の軸アセンブリを制御して、ペイロードを目標の姿勢/位置に移動するように構成される。
【0086】
いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバル100は、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に関してペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリ110を含み得る。ハンドヘルドジンバル100はまた、ジンバルアセンブリ110に動作可能に結合されたハンドルアセンブリ120を含む。ハンドルアセンブリ120は、ジンバルアセンブリ110に結合された第1の部分121と、第1の部分121に対して移動可能な第2の部分122とを含み得る。第1の部分121は第1の表面を有し、第2の部分122は第2の表面を有する。ハンドルアセンブリ120は、第1の表面と第2の表面が第1の角度を形成する第1の構成を有し、ハンドルアセンブリは、第1の表面と第2の表面が第2の角度を形成する第2の構成を有する。第1の角度は第2の角度よりも小さい。ジンバルアセンブリ120は、ハンドルアセンブリ120が第1の構成にあるとき、およびハンドルアセンブリ120が第2の構成にあるときに動作可能であるように構成される。
【0087】
いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバル100は、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に関してペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリ110を含み得る。ハンドヘルドジンバル100はまた、ジンバルアセンブリ110に動作可能に結合されたハンドルアセンブリ120を含み得、これは、ジンバルアセンブリ110に結合された第1の部分121と、第1の部分121に対して移動可能な第2の部分122とを含む。ハンドルアセンブリ120は、第1の構成および第2の構成を有する。第1の構成では、第1の部分121は、第2の部分に対して第1の位置にある。第2の構成では、第1の部分121は、第2の部分に対して第2の位置にある。第1の位置は第2の位置と異なる。ハンドヘルドジンバル100はまた、ハンドルアセンブリ120が第1の構成にあるときに第1の制御機構に従ってジンバルアセンブリ110を制御し、ハンドルアセンブリ120は第2の構成にあるときに第2の制御機構に従ってジンバルアセンブリ110を制御するように構成された制御アセンブリ740を含み得る。
【0088】
いくつかの実施形態では、ジンバル100は、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に関してペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリ110を含み得る。ジンバル100はまた、ジンバルアセンブリ110に動作可能に結合された折り畳み可能なアセンブリ120を含み得る。折り畳み可能アセンブリ120は、ジンバルアセンブリ110に結合された第1の部分121と、第1の部分121に対して移動可能な第2の部分122とを含み得る。折り畳み可能アセンブリ120は、第1の部分121および第2の部分122が第1の角度を形成する第1の構成を有し、折り畳み可能アセンブリ120は、第1の部分121および第2の部分122が第2の角度を形成する第2の構成を有する。第1の角度は第2の角度よりも小さい。ジンバルアセンブリ110は、折り畳み可能アセンブリ120が第1の構成にあるとき、および折り畳み可能アセンブリ120が第2の構成にあるときに動作可能であるように構成される。
【0089】
いくつかの実施形態では、折り畳み可能アセンブリは、ユーザがジンバルを保持するためのハンドル部分を含むハンドルアセンブリを含み得、他の実施形態では、折り畳み可能アセンブリは、車両、無人航空機の一部に、または作業プラットフォームに、またはユーザの頭頂に、またはヘルメットにジンバルアセンブリを取り付けるための取り付けアセンブリを含み得る。
【0090】
いくつかの実施形態では、ハンドル/折り畳み可能アセンブリ120は、第1の角度および第2の角度を測定するように構成されたセンサを含み得る。例えば、センサは、角度センサ、距離センサ、光センサ、ホールセンサなどを含み得る。いくつかの実施形態では、第1の角度および第2の角度はまた、それぞれプラットフォームおよびハンドル部分に配置されたIMUを介したプラットフォームおよびハンドル部分の姿勢の測定によって計算され得る。
いくつかの実施形態では、第1の角度は0度に等しい。第2の角度は0度より大きい。いくつかの実施形態では、第2の角度は180度以下である。
【0091】
いくつかの実施形態では、ハンドル/折り畳み可能アセンブリ120は、第1の部分と第2の部分とを結合する回転機構123を含み得る。回転機構123は、ヒンジ機構(例えば、第1の部分および第2の部分がヒンジ接続されている)およびユニバーサルジョイント機構(例えば、第1の部分および第2の部分がユニバーサルジョイントまたはボールジョイントを介して結合されている)の少なくともいずれかを含み得る。
【0092】
いくつかの実施形態では、第2の部分122は、並進、回転、または並進と回転の組み合わせのうちの少なくとも1つを介して、第1の部分121に対して移動することができる。例えば、スライド可能または格納式の機構は、第1の部分121と第2の部分122との間の並進を達成するように構成され得る。第1の部分121および第2の部分122は、少なくとも1つの自由度の間で、互いに対して移動するように構成され得る。いくつかの実施形態では、第1の部分121および第2の部分122は、6自由度の間で、互いに対して移動するように構成され得る。
【0093】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリは、入力を受け取るように構成された入力デバイスを含む。ハンドルアセンブリが第1の構成にあるとき、ジンバルアセンブリは、第1の入力に応答してペイロードを回転させるように構成されている。ハンドルアセンブリが第2の構成にあるとき、ジンバルアセンブリは、第2の入力に応答してペイロードを回転させるように構成されている。いくつかの実施形態では、ジンバルアセンブリは、第1の構成から第2の構成へのハンドルアセンブリの移行中に動作可能であるように構成される。
【0094】
いくつかの実施形態では、ジンバル100は、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に関してペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリ110を含み得る。ジンバル100はまた、ジンバルアセンブリ110に動作可能に接続された折り畳み可能アセンブリ120を含み得、ジンバルアセンブリ110に結合された第1の部分121、および折り畳み可能アセンブリ120の第1の構成と折り畳み可能アセンブリ120の第2の構成との間で第1の部分121に対して移動可能な第2の部分122を含む。ジンバル100はまた、折り畳み可能アセンブリ120が第1の構成にあるときに第1の制御機構に従ってジンバルアセンブリ110を制御し、折り畳み可能アセンブリ120が第2の構成にあるときに第2の制御機構に従ってジンバルアセンブリ110を制御するように構成された制御アセンブリ740を含み得る。
【0095】
いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、第1の構成から第2の構成への、または第2の構成から第1の構成への変化を検出するように構成される。変化の検出に応答して、制御アセンブリは、制御機構を第1の制御機構から第2の制御機構に、または第2の制御機構から第1の制御機構に変更するように構成される。
【0096】
いくつかの実施形態において、第1の構成では、第1の部分の少なくとも一部は、第2の部分の少なくとも一部と重なる。第2の構成では、第1の部分の少なくとも一部は、第2の部分の少なくとも一部から離間されている。制御アセンブリは、ハンドルアセンブリが第1の構成から第2の構成に移行する間、または第2の構成から第1の構成に移行する間にジンバルアセンブリを制御するように構成される。
【0097】
例えば、第1の構成では、第1の部分の少なくとも一部は、第2の部分の少なくとも一部と第1の角度を形成する。第2の構成では、第1の部分の少なくとも一部は、第2の部分の少なくとも一部と第2の角度を形成する。第1の角度と第2の角度は異なる。または、ハンドルアセンブリの第2の部分が動かされないと仮定すると、第1の構成では、第1の部分は、第2の部分に対して第1の位置および第1の向きを有する。第2の構成では、第1の部分は、第2の部分に対して第2の位置および第2の向きを有する。第1の位置および第1の向きの少なくともいずれかは、第2の位置および第2の向きの少なくともいずれかとは異なる。また、本開示の他の場所で説明するように、第1の構成では、ハンドルアセンブリの第1の部分は、ハンドルアセンブリの第2の部分に対して折り畳まれて(または展開されて)いる。そして、第2の構成では、ハンドルアセンブリの第1の部分は、ハンドルアセンブリの第2の部分に対して展開(または折り畳まれ)されている。
【0098】
いくつかの実施形態では、制御アセンブリは、ハンドルアセンブリが第1の構成から第2の構成に、または第2の構成から第1の構成に移行する間に、第3の制御機構に従ってジンバルアセンブリを制御するように構成される。移行中に、ジンバルの電源がオンになる。いくつかの実施形態では、第1の制御機構は、ジンバルアセンブリを制御するための第1のアルゴリズムを含み、第2の制御機構は、ジンバルアセンブリを制御するための第2のアルゴリズムを含み、第3の制御機構は、ジンバルアセンブリを制御するための第3のアルゴリズムを含む。第1のアルゴリズムは第2のアルゴリズムとは異なる。第3のアルゴリズムは、第1のアルゴリズムおよび第2のアルゴリズムとは異なる。
【0099】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリは、入力を受信するように構成された入力デバイスを含み、ジンバルアセンブリは、受信された入力に応答してペイロードを回転させるか、制御メカニズム/アルゴリズムを変更するように構成される。例えば、第1の構成のハンドルアセンブリが第1の制御機構に従ってジンバルアセンブリを制御するように構成されている場合、ユーザは、第1の入力でハンドルアセンブリのボタンを1回押すことができる。第2の構成のハンドルアセンブリが第2の制御機構に従ってジンバルアセンブリを制御するように構成されている場合、ユーザは、第2の入力でハンドルアセンブリのボタンを2回押すことができる。例えば、第1の制御機構は、プラットフォームが第1の目標姿勢を可能にするように構成することができ、第2の制御機構は、プラットフォームが第2の目標姿勢を可能にするように構成することができる。第1の目標姿勢と第2の目標姿勢は、同じであっても異なっていてもよい。
【0100】
本開示の他の箇所で説明されているように、ハンドルアセンブリの第1の部分と第2の部分との間の角度は、センサを介して測定することができる。いくつかの実施形態では、角度はまた、0度、30度、60度、90度、120度などの値のセットに対して事前に決定することができる。例えば、角度目盛りが回転機構123に配置され、したがって、ユーザは、目盛りを介して実際の角度を読み取るか、またはハンドルアセンブリを所望の角度に展開することができる。当業者は、角度スケールではなく他の表示装置が可能であり得ることを理解するであろう。または、回転機構にプランジャ機構を配置して、信号を制御アセンブリ/ユーザに送信して、所定の角度に到達したことを示すことができるようにすることができる。この信号は光または音などであり得る。
【0101】
いくつかの実施形態では、第1の構成は、第1の角度および第1の制御機構/アルゴリズムを含むジンバルの第1のモードに関連付けられ、第2の構成は、第2の角度および第2の制御機構/アルゴリズムを含むジンバルの第2のモードに関連付けられる。いくつかの実施形態では、第1のモードまたは第2のモードは、ハンドヘルドモード、逆モード、キャリー/アンダースリングモード、懐中電灯モード、ポートレートモードまたはストレージモードであり得る。例えば、ハンドヘルドモードでは、ハンドルアセンブリを折り畳む/閉じることができ、ユーザは、ハンドルアセンブリのハンドル部分を通常の動作モード/垂直面で保持することができる。反転モードでは、ハンドルアセンブリを折り畳む/閉じることができ、ハンドル部分は通常の操作モード時と比較して反転する。キャリー/吊り下げモードでは、ハンドルアセンブリが展開され、ハンドル部分が水平面に平行になる。懐中電灯モードでは、ハンドルアセンブリを折り畳む/閉じることができ、ハンドル部分は水平面に平行である。ポートレートモードでは、カメラは水平面に対して垂直に配置される。記憶モードでは、ジンバルは、図4Aおよび4Bに示されるように、比較的少ないスペースを占めるように構成され得る。
【0102】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリが構成を切り替えると、ジンバルの制御機構/アルゴリズム/モードが変化するように構成される。制御機構/アルゴリズム/モードは、ジンバルのプラットフォームの姿勢を変更するための制御機構/アルゴリズム、または、ユーザ定義モードを変更するための制御機構/アルゴリズム、またはジンバルの操作、ハンドヘルドモード反転モード、キャリー/吊り下げモード、懐中電灯モード、ポートレートモードおよびストレージモードの少なくいともいずれかに関連する他の制御機構/アルゴリズムを含み得る。
【0103】
いくつかの実施形態では、(または他の理由で)ジンバルロックが存在し、これは、軸の1つ(中央軸、例えば、ヨーロールピッチ軸構成のロール軸)が90度または-90度(特異点とも呼ばれます)に近づくと発生し得る。既存のハンドヘルドジンバルは通常、3軸アセンブリの非直交ZXY構成を使用し、3軸アセンブリを制御する既存の方法は、通常、3軸すべてを含む姿勢のフィードバックに基づくアルゴリズムを使用する。関節角が特異点に近づくと、関節角速度とペイロードの本体角速度との間のヤコビ行列が不足しなくなるため、1つまたは複数の軸アームの計算された望ましい速度が無限大になる可能性がある。制御アセンブリ740は、関節角度制御モードに従って1つまたは複数の軸アセンブリを制御するように構成され得る。いくつかの実施形態では、関節角度は、モータのローターがモータのステーターの周りを回転する角度である。例えば、制御アセンブリ740は、ヨーモータの目標関節角度を決定し、ヨーモータの目標関節角度に到達するように、関節角度制御モードに従ってヨーアセンブリを制御することができる。いくつかの実施形態では、関節角度制御モードにおいて、制御アセンブリ740は、軸モータを制御して、目標関節角度まで回転するように構成される。制御アセンブリ740が関節角度制御モードで2つ以上の軸モータを制御する場合、制御アセンブリ740は、軸モータを個別に制御するように構成され得る。例えば、制御アセンブリ740は、第1の軸モータを制御して、第1の軸モータの目標関節角度に移動させ、第2の軸モータを制御して、第2軸モータの目標関節角度に移動させる。いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、関節角度制御モードで軸アセンブリを制御し、姿勢角制御モードで1つまたは複数の軸アセンブリを制御するように構成される。姿勢角制御モードでは、制御アセンブリ740は、軸アセンブリの目標姿勢角(NED座標系で決定される)に到達するように軸アセンブリを制御するように構成される。北東下(NED)座標系の下での軸アセンブリの姿勢角は、目標関節角度(その計算は以下で説明される)および変換アルゴリズムに基づいて決定され得る。いくつかの実施形態では、変換アルゴリズムは、回転行列を姿勢四元数に変換することができる。
【0104】




【0105】
ここで、αは(図1に示す)角度であり、これは、水平面(またはプラットフォーム117-1を横切る平面)からロール軸モータ113の軸までの角度(通常は負の角度)である。3軸アセンブリの直交構成の実施形態では、αはゼロに等しい。本開示の他の場所で説明されているように、角度αは、角度センサまたはプリセットによって測定することができる。式(3)~(5)の組み合わせが式(6)として図9に示されている。
【0106】
内側軸(すなわち、ペイロードに最も近い軸)の目標関節角度、外側軸(すなわち、ペイロードから最も遠い軸)の目標関節角度、および、中央の軸の目標関節角度に対応する式(3)~(5)における目標関節角度inn, out,およびmid。現在の目標関節角度inn, out,およびmidは次のように解くことができる。

【0107】
式(7)~(9)における現在の目標関節角度inn, out,およびmidは、2セットの解を持つことができ、一方のセットは、inn(current), out(current), およびmid(current)を含み、また他方のセットは、inn(target) , out(target) , およびmid(target)を含む。現在のセットのinn, out,およびmidの間接角度は、センサを介して測定することができ、したがって、当業者は、他方のセットの目標関節角度inn, out, midを取得するであろう。現在の目標関節角度の分析から、折り畳まれた構成から展開された構成(またはその逆)に切り替えるには、関節角度が―90度(または90度)を通過し、特異点が発生し得ると推測できる。既存のハンドヘルドジンバルは通常、3軸アセンブリの非直交ZXY構成を使用し、3軸アセンブリを制御する既存の方法は、通常、3軸すべてを含む姿勢のフィードバックに基づくアルゴリズムを使用する。関節角度が特異点に達すると、1つまたは複数の軸アームの計算速度が無限大になる可能性があるため、このような方法は、ある折り畳み構成を別の折り畳み構成に切り替えるには機能しない場合がある。
【0108】
本開示に記載の方法は、目標関節角度に到達するようにヨー軸アセンブリを個別に制御し、ピッチ軸アセンブリおよびロール軸アセンブリの目標関節角度に到達するようにピッチ軸アセンブリおよびロール軸アセンブリを制御する。例えば、制御アセンブリ740は、ヨー軸の目標関節角度を決定することができる。制御アセンブリ740はまた、ヨー軸アセンブリに、撮影装置118を、目標関節角度に到達する姿勢/位置(および/または向き)に移動させることができる。制御アセンブリ740は、ピッチ軸アセンブリおよびロール軸アセンブリの目標姿勢角をさらに決定し、ピッチ軸アセンブリおよびロール軸アセンブリに、撮影装置118を、目標姿勢角にも到達する姿勢/位置(および向きの少なくともいずれか)に移動させることができる。
【0109】
いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、軸モータの目標関節角度が所定の範囲内にあるかどうかを決定する。所定の範囲は、関節角度の制限範囲であり得る。例えば、所定の範囲は、[―255°、100°]、[―245°、90°]、[―235°、80°]、[―225°、70°]、または[―215°、60°]であり得る。例として、所定の範囲が[―215°、60°]であると仮定し、軸モータの目標関節角度が(本開示の他の場所で説明されるように)-100°であると制御アセンブリ740が決定する場合、制御アセンブリ740は、目標関節角度が所定の範囲内であると決定する。いくつかの実施形態では、目標関節角度が所定の範囲外であると制御アセンブリ740が決定した場合、制御アセンブリ740は、1つまたは複数の軸アセンブリに撮影装置118をリセット位置に移動させる。例えば、制御アセンブリ740は、1つまたは複数の軸アセンブリに、撮影装置118をリセット姿勢に移動させ、撮影装置118がピッチ軸およびロール軸(例えば、0ピッチ度および0ロール度)の水平レベルにあるようにすることができる。そして、撮影装置118の向きは、ヨー軸におけるハンドヘルドジンバル100のベースの向きと同じである(例えば、同じヨー度)。制御アセンブリ740はまた、本開示の他の場所で説明されるように、リセット姿勢での現在の関節角度を決定し、更新された目標関節角度を決定するように構成される。制御アセンブリ740は、更新された目標関節角度が所定の範囲内にあるかどうかを決定するようにさらに構成される。
【0110】
目標関節角度が所定の範囲内にあると制御アセンブリ740が決定した場合、制御アセンブリ740は、1つまたは複数の軸アセンブリを制御して、目標角度に到達するように目標姿勢/位置に移動する。例えば、本開示の他の場所で説明されているように、制御アセンブリ740は、目標関節角度に関連する命令およびデータをコントローラ731に送信する。コントローラ731は、角度センサ733(または制御アセンブリ740)から受信した現在の関節角度に関連するデータを受信するように構成される。角度センサ733は、ヨー軸のモータの関節角度を測定するように構成される。コントローラ731は、現在の関節角度および目標関節角度に基づいてヨー軸アーム112を駆動するようにヨー軸モータ111を制御するように構成される。現在の関節角度を継続的に(または断続的に)監視することにより、現在の関節角度と目標関節角度との差を決定し、決定した角度差に基づいてヨー軸アーム112が目標関節角度に到達するようにヨー軸アーム112を駆動するようヨー軸モータ111を制御するように構成される。
【0111】
いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、現在の関節角度、目標関節角度、およびジンバルの第1の構成と第2の構成の間の移行を完了するための合計時間に基づいて、目標関節角度に到達する姿勢/位置(および向きの少なくともいずれか)に対する撮影装置118(およびロール軸アーム114の少なくともいずれか)の軌道を決定するように構成される。例えば、制御アセンブリ740は、現在の関節角度、目標関節角度、およびジンバルの第1の構成と第2の構成との間の移行を完了するための合計時間に基づいて、S字形の速度曲線を決定する。制御アセンブリ740はまた、ロール/ヨー/ピッチ軸アーム112/114/116が、目標関節角度に到達するように、決定された軌道に沿って移動するように構成される。S字形の速度曲線に基づいて、開始点から所定の間隔で、目標の第1の関節角度または目標の第2の関節角度または目標の第3の関節角度を決定することができる。開始点からの各瞬間における目標第1関節角度または目標第2関節角度または目標第3関節角度を決定することができる。
【0112】
いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、現在の位置と(目標関節角度が達成される)目標位置との間の撮影装置118(およびロール軸アーム114の少なくともいずれか)の1つまたは複数(または複数)の中間位置を(例えば、本開示の他の場所に記載されている撮影装置118の軌跡に基づいて)決定するように構成される。制御アセンブリ740はまた、ヨー軸アーム112/ロール軸アーム114/ピッチ軸アーム116に撮影装置118(およびロール軸アーム114の少なくともいずれか)を1つまたは複数の中間位置および目標位置に順次移動させるように構成される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の中間位置のそれぞれについて、制御アセンブリ740は、中間ピッチ角、中間ロール角、および中間ヨー角のうちの少なくとも1つを決定する。
【0113】
いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、1つまたは複数の軸アセンブリが別の位置に移動するときに、更新された現在の関節角度(および現在の姿勢角度の少なくともいずれか)を決定する。制御アセンブリ740はまた、更新された現在の関節角度(および現在の姿勢角度の少なくともいずれか)と目標関節角度(目標姿勢角度)との間の差が閾値以下であることを決定するように構成される。閾値は、0.01から1度の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、閾値は、0.01から0.05度、0.05から0.1度、0.1から0.5度、0.5から1度などのサブレンジに制限され得る。角度差が閾値未満であると制御アセンブリ740が決定した場合、制御アセンブリ740は、第1の構成(例えば、ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にある)から第2の構成(例えば、ハンドルアセンブリ120が展開された構成)への変化が完了されたことを確認する。いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、出力デバイスに、変化が完了したことの確認を提供させるように構成される。例えば、ハンドヘルドジンバル100は、音、画面上の警告、振動などを生成することによってユーザに確認を提供するように構成された、スピーカー、スクリーン、モータなどの出力デバイス、または出力デバイスを介したそれらの組み合わせを含み得る。代替的または追加的に、ハンドヘルドジンバル100は、変更が完了したことを示す、ユーザに関連付けられた端末(例えば、モバイルデバイス)に確認メッセージを送信することができる。
【0114】
図7は、開示された実施形態と一致する例示的なハンドヘルドジンバル100のブロック図の一例である。本開示の他の場所で説明するように、ハンドヘルドジンバル100は、例えば、ピッチ軸アセンブリ、ロール軸アセンブリ、およびヨー軸アセンブリを含む1つまたは複数のアセンブリを含み、これらは、締結アセンブリ117(および撮影装置118)を動かすように構成され得る。ハンドヘルドジンバル100はまた、締結アセンブリ117を動かすように軸アセンブリを制御するように構成された制御アセンブリ740を含む。ハンドヘルドジンバル100は、ピッチ軸アーム116、ロール軸アーム114、ヨー軸アーム112、および締結アセンブリ117をさらに含み、これらは、本明細書では、まとめてジンバル750とも呼ばれる。図7に示されるハンドヘルドジンバル100は、ピッチロールヨー構成を含み、当業者は、他の構成も可能であることを理解するであろう(例えば、ヨーロールピッチ構成、ピッチヨーロール構成など)。
【0115】
図7に示されるように、ヨー軸アセンブリは、コントローラ731、ヨー軸モータ111、および角度センサ733を含む。コントローラ731は、角度センサ733から受信した命令およびセンサデータに基づいて、制御アセンブリ740および制御ヨー軸モータ111から命令を受信するように構成される。例えば、制御アセンブリ740は、ヨー軸モータ111の目標関節角度を決定し、目標関節角度に関連するデータをコントローラ731に送信することができる。角度センサ733は、ヨー軸モータの関節角度を測定するように構成される。コントローラ731は、制御アセンブリ740からの目標関節角度および角度センサ733からの現在の関節角度に関連するデータを受信するように構成される。コントローラ731は、関節角度制御モードの下で、現在の関節角度および目標関節角度に基づいてヨー軸アーム112を駆動するようにヨー軸モータ111を制御するように構成される。ジンバル750の移動中に変化する可能性がある現在の関節角度を継続的に(または断続的に)監視することにより、コントローラ721は、ヨー軸モータ111を制御してヨー軸アーム112を駆動して目標関節角度に到達するように構成される。これは、現在の関節角度と目標関節角度との差を決定し、ヨー軸モータ111を制御して目標関節角度に徐々に到達することにより、現在の関節角度を閉ループ制御することによって達成される。
【0116】
ジンバルおよびピッチ軸アセンブリの少なくともいずれかは、コントローラ711、ピッチ軸モータ115、ジャイロスコープ713、および積分器714を含む。コントローラ711は、受信した命令およびセンサデータに基づいて、制御アセンブリ740および制御ピッチ軸モータ115から命令を受信するように構成される。例えば、制御アセンブリ740は、目標ピッチ姿勢角を決定することができる。制御アセンブリ740はまた、目標姿勢角に基づいて北東下(NED)座標系の下でピッチ軸アセンブリの目標姿勢角を決定するように構成され得る。制御アセンブリ740は、目標姿勢角に関連するデータをコントローラ711に送信することができる(そして、目標ロール角に関連するデータをコントローラ721に送信する)。コントローラ711はまた、ジャイロスコープ713によって出力された角速度に対して積分動作を実行して、ハンドヘルドジンバル100の測定された現在のピッチ角を取得する積分器714から現在の姿勢角に関連するデータを受信するように構成される。コントローラ711は、ピッチ軸モータ115およびロール軸モータ113を制御して、現在のピッチ角および目標姿勢角に基づいて締結アセンブリ117(および撮影装置118)を駆動するように構成される。
【0117】
ジンバルおよびロール軸アセンブリの少なくともいずれかは、コントローラ721、ロール軸モータ113、ジャイロスコープ723および積分器724を含む。いくつかの実施形態では、ジャイロスコープ713およびジャイロスコープ723は同じであり得、ジンバルのアームの一部(例えば、ピッチアーム112の締結アセンブリ117)に提供され得る。コントローラ721は、受信した命令およびセンサデータに基づいて、制御アセンブリ740および制御ロール軸モータ113から命令を受信するように構成される。例えば、本出願の他の場所で説明されているように、制御アセンブリ740は、目標ロール姿勢角を決定することができる。制御アセンブリ740は、目標姿勢角に基づいて、北東下(NED)座標系の下でのロールアセンブリの目標姿勢角を決定することができる。制御アセンブリ740は、目標ロール角に関連するデータをコントローラ721に送信する。コントローラ721は、ジャイロスコープ723によって出力された角速度に対して積分動作を実行して、ハンドヘルドジンバル100の測定されたロール角を取得する積分器724から現在のロール角に関連するデータを受信するように構成される。コントローラ721は、現在のロール角および目標姿勢角に基づいて、締結アセンブリ117(および撮影装置118)を駆動するようにロール軸モータ113およびピッチ軸モータ115を制御するように構成される。
【0118】
ジンバル750の移動中の変化に従う可能性がある現在の姿勢角を継続的に(または断続的に)監視することにより、コントローラ711およびコントローラ721は、ピッチ軸モータ115およびロール軸モータ113を制御してピッチ軸アーム116およびロール軸アーム114(締結アセンブリ117/撮影装置118)を駆動して目標姿勢角を達成させるように構成される。これは、現在の姿勢角と目標姿勢角との差を決定し、ピッチ軸モータ115およびロール軸モータ113を制御して目標姿勢角に徐々に到達することにより、現在の姿勢角の閉ループ制御を実現する。
【0119】
いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、現在の関節角度(例えば、ロール軸アーム114は静止したままであり得る)を維持しながら、目標姿勢角に到達するように、ヨー軸アーム112およびピッチ軸アーム116に撮影装置118を第1の姿勢/位置(および向きの少なくともいずれか)に移動させる。目標姿勢角に到達した後、制御アセンブリ740は、ロール軸アーム114に撮影装置118を第2の姿勢/位置(および向きの少なくともいずれか)に移動させて、目標関節角度にも到達させるように構成される。他の実施形態では、制御アセンブリ740は、ロール軸アーム114に、現在の姿勢角を維持しながら、目標関節角度に到達するように、撮影装置118を第1の姿勢/位置(および向きの少なくともいずれか)に移動させる。目標関節角度に到達した後、制御アセンブリ740は、ヨー軸アーム112およびピッチ軸アーム116に撮影装置118を第2の姿勢/位置(および向きの少なくともいずれか)に移動させて、目標姿勢角度も到達するように構成される。
【0120】
図8は、ハンドヘルドジンバルを制御するための例示的なプロセス800のフローチャートの一例である。プロセス800は、本明細書に記載される少なくとも1つのプロセッサ(例えば、制御アセンブリ740)および1つまたは複数のコントローラ(例えば、コントローラ711、コントローラ721、コントローラ731など)の少なくともいずれかによって実行され得る。プロセス800の説明は、例として制御アセンブリ740を使用して本明細書で提供されるが、他のプロセッサおよびコントローラの少なくともいずれかもまた、本明細書で説明されるプロセス800の1つまたは複数のステップに構成され得る。
【0121】
ステップ801で、ハンドルアセンブリ120の構成を検出/決定することができる。本開示の他の場所で説明されるように、ユーザは、図1に示される折り畳まれた構成からハンドルアセンブリ120を展開することができる。図1に示される展開された構成に対して、図2に示されるように、回転機構123の軸に沿って第2の部分122を回転させることによって。ハンドルアセンブリ120が折り畳まれた構成にあるとき、ピン509および対応するピン508は互いに接触しており、これにより、少なくとも1つのピン509とピン508との間に電気的接続が確立される。制御アセンブリ740は、ピン509に対応するピン508との間の接触状態(例えば、接続または切断)を監視するように構成される。ユーザがハンドルアセンブリ120を展開すると、ピン509および対応するピン508が切断され、制御アセンブリ740は、切断を検出し、ハンドルアセンブリ120が展開された構成にあることを検出するように構成される。別の例として、ユーザがハンドルアセンブリ120を折り畳むと、ピン509および対応するピン508が接続され、制御アセンブリ740は、接続を検出するように構成される。制御アセンブリ740はまた、少なくとも1つのピン509とピン508との間の検出された接続または切断に基づいて、構成(例えば、折り畳まれた構成から展開された構成へ、展開された構成から折り畳まれた構成へ)を検出する。あるいは、またはさらに、制御アセンブリ740は、本開示の他の場所で説明されるように、他の手段(例えば、第1の部分121および第2の部分122によって形成される角度の検出)に基づいてハンドルアセンブリ120の構成を検出/決定するように構成され得る。
【0122】
ステップ803で、検出された構成に応答して、制御アセンブリ740は、1つまたは複数の軸アセンブリのモータの少なくとも1つを制御して、関節角度制御モードの下でそれぞれのアームを動かすように構成され得る。例えば、本開示の他の場所で説明されるように、制御アセンブリ740は、ヨーモータの目標関節角度を決定し、ヨーモータを制御して、目標関節角度に移動することができる。いくつかの実施形態では、制御アセンブリ740は、別の軸アセンブリ(例えば、ロール軸アセンブリおよびピッチ軸アセンブリなどの他の2つのアセンブリのそれぞれについて)について北東下(NED)座標系の下での姿勢角を決定し、目標姿勢角に到達するように軸アセンブリ(または、たとえばロール軸アセンブリおよびピッチ軸アセンブリなど軸アセンブリ)を動かし得る。
【0123】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ120を含むハンドヘルドジンバル100を制御するための方法は、ハンドルアセンブリ120が第1の構成にあるかどうかを決定することを含む。ハンドヘルドジンバル100は、ペイロードおよび1つまたは複数の軸アセンブリを支持するプラットフォームを含む。1つまたは複数の軸アセンブリは、第1の軸アセンブリを含む。第1の軸アセンブリは、第1のアームと、第1の軸の周りで第1のアームを動かすように構成された第1のモータとを含む。ハンドルアセンブリは、第1の構成と、第1の構成とは異なる第2の構成との間で変更することができる。この方法は、第1の構成にあるハンドルアセンブリを検出/決定することに応答して、第1のモータの関節角度を制御するための関節角度制御モードの下で第1の軸アセンブリを制御して第1の目標位置に移動することをさらに含む。
【0124】
いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバル100は、1つまたは複数の軸アセンブリを含む本体110を含み得る。1つまたは複数の軸アセンブリのそれぞれは、アームおよびアームを駆動して軸の周りを移動するためのモータを含む。ハンドヘルドジンバル100はまた、ハンドヘルドジンバル100の構成を検出するように構成された制御アセンブリ740を含み得、検出された構成に応答して、1つまたは複数の軸アセンブリのモータの少なくとも1つを制御して、関節角度制御モードの下でそれぞれのアームを動かす。
【0125】
いくつかの実施形態では、ハンドヘルドジンバル100を制御するための方法が提供される。ハンドヘルドジンバル100は、折り畳み可能なアセンブリ120と、ペイロードを支持するプラットフォームとを備えることができる。ハンドヘルドジンバル100はまた、1つまたは複数の軸アセンブリを含み得、1つまたは複数の軸アセンブリは、第1の軸アセンブリを含む。第1の軸アセンブリは、第1のアームと、第1の軸の周りで第1のアームを動かすように構成された第1のモータとを備える。この方法は、折り畳み可能アセンブリの折り畳み状態の変化を検出し、検出された折り畳み状態の変化に応答して、第1のモータの関節角度を制御するための関節角度制御モードの下で第1の軸アセンブリを制御して第1の目標位置に移動することを含み得る。
【0126】
上述の説明は、説明を目的として提示されたものである。それは網羅的ではなく、開示された正確な形態または実施形態に限定されるものではない。修正および適合は、開示された実施形態の仕様および実施を考慮すれば、当業者には明らかであろう。さらに、開示された実施形態の態様は、メモリに格納されるものとして説明されているが、当業者は、これらの態様が、二次記憶装置、例えば、ハードディスク、またはCDROM、または他の形式のRAMもしくはROM、USBメディア、DVD、Blu-ray(登録商標)、または他の光学ドライブメディアなどの他のタイプのコンピュータ可読媒体にも格納できることを理解するであろう。
【0127】
書面による説明および開示された方法に基づいてジンバルおよびハンドヘルドジンバルの少なくいともいずれかを制御するための上述の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムは、経験豊富な開発者のスキルの範囲内にある。様々なプログラムまたはプログラムモジュールは、当業者に知られている技術のいずれかを使用して作成することができ、または既存のソフトウェアに関連して設計することができる。たとえば、プログラムセクションまたはプログラムモジュールは、ネットフレームワーク、 Net Compact Framework(およびVisual Basic、Cなどの関連言語)、Java、C++、Objective-C、HTML、HTML/AJAXの組み合わせ、XML、またはJavaアプレットが含まれているHTMLで、またはこれらを使用して設計できる。
【0128】
さらに、例示的な実施形態が本明細書に記載されているが、(例えば、様々な実施形態にわたる態様における)同等の要素、修正、省略、組み合わせ、適合および変更の少なくともいずれかを有する任意およびすべての実施形態の範囲は、本開示に基づく技術分野の当業者によって理解されるであろう。特許請求の範囲の制限は、特許請求の範囲で使用される言語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書に記載された実施例または出願の審査中に限定されない。実施例は非排他的であると解釈されるべきである。さらに、開示された方法のステップは、ステップの並べ替え、ステップの挿入およびステップの削除の少なくともいずれかを含む、任意の方法で変更することができる。したがって、明細書および実施例は例示としてのみみなされることが意図されており、真の範囲および精神は、以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物の全範囲によって示されている。
【0129】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【0130】
(付記1)
前記第1の部分は、1つまたは複数の軸アセンブリのうちの1つのモータを含み、
前記第2の部分はハンドル部分で構成される、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【0131】
(付記2)
前記回転機構は、前記回転機構の軸の回転を遅くするための減衰力を提供するように構成された複数の摩擦プレートを備える、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【0132】
(付記3)
前記回転機構は固定点回転シャフトを含む、
請求項1に記載のハンドヘルドジンバル。
【0133】
(付記4)
本体と、ハンドルアセンブリと、通信部と、少なくとも1つのプロセッサとを備えるハンドヘルドジンバルであって、
前記本体は、ペイロードを支持するための1つまたは複数の軸アセンブリおよびプラットフォームを含み、前記1つまたは複数の軸アセンブリのそれぞれは、アームおよびアームを駆動して軸の周りを移動するためのモータを有し、
前記ハンドルアセンブリは、前記本体に結合された第1の部分と、前記本体から分離されるように構成された第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分を結合する回転機構とを含み、折り畳まれた状態と折り畳まれていない状態を有し、
前記通信部分は、前記第1の部分の電気的構成要素を前記第2の部分の電気的構成要素に電気的に結合し、
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記通信部を介して、折り畳み状態から展開状態へ、または展開状態から折り畳み状態への、前記ハンドルアセンブリの折り畳み状態の変化を示す信号を受信し、受信した前記信号に応答して、1つまたは複数の軸アセンブリを制御して前記ペイロードを目標姿勢に移動させるように構成される、
ハンドヘルドジンバル。
【0134】
(付記5)
ハンドルアセンブリを含むハンドヘルドジンバルを制御するための方法であって、
前記ハンドヘルドジンバルは、ペイロードを支持するプラットフォームを備え、
前記ハンドヘルドジンバルは、1つまたは複数の軸アセンブリを備え、
前記1つまたは複数の軸アセンブリは第1軸アセンブリを備え、
前記第1の軸アセンブリは、第1のアームと、該第1のアームを第1の軸の周りで動かすように構成された第1のモータと、を備え、
前記ハンドルアセンブリは、前記第1の構成と、該第1の構成とは異なる第2の構成との間で変化することが可能であり、
前記制御方法は、
前記ハンドルアセンブリが第1の構成にあるかどうかを決定することと、
前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあるとの決定に応答し、前記第1のモータの関節角度を制御するための関節角度制御モードの下で、前記第1の軸アセンブリを制御して第1の目標位置に移動させることと、
を備える方法。
【0135】
(付記6)
前記ハンドヘルドジンバルは、
第2のアームと、該第2のアームを第2の軸の周りで動かすように構成された第2のモータとを含む第2の軸アセンブリをさらに備え、
前記方法は、
北東下(NED)座標系に基づいて第2軸アセンブリを制御するための姿勢制御モードでプラットフォームを制御して目標姿勢に移動することをさらに備える、
付記5に記載の方法。
【0136】
(付記7)
前記ハンドヘルドジンバルは、
第3のアームと、該第3のアームを第3の軸の周りで動かすように構成された第3のモータとを含む第3の軸アセンブリをさらに備え、
前記方法は、
NED座標系に基づく姿勢制御モードで前記第2軸アセンブリと前記第3軸アセンブリを制御することをさらに備える、
付記6に記載の方法。
【0137】
(付記8)
前記第1の軸はヨー軸であり、
前記第2の軸は、ピッチ軸およびロール軸の一方の軸であり、
前記第3の軸は、ピッチ軸およびロール軸の他方の軸である、
付記7に記載の方法。
【0138】
(付記9)
前記姿勢制御モードの下で第2の軸アセンブリを制御することは、
プラットフォームの目標姿勢を決定することと、
前記プラットフォームの目標姿勢に到達するように前記第2の軸アセンブリと前記第3の軸アセンブリを制御して移動させることと、
を含む、
付記6に記載の方法。
【0139】
(付記10)
前記第2の軸アセンブリおよび前記第3の軸アセンブリを制御することは、
前記目標の第2の姿勢角に到達するように前記第2のモータおよび前記第3のモータの少なくともいずれかを制御して回転させることと、
前記目標の第3の姿勢角に到達するように前記第2のモータおよび前記第3のモータの少なくともいずれかを制御して回転させることと、
を含む、
付記9に記載の方法。
【0140】
(付記11)
前記第1の軸が、ロール軸、またはヨー軸およびピッチ軸のうちの1つである、
付記5に記載の方法。
【0141】
(付記12)
前記角度センサは線形ホールセンサを含む、
付記11に記載の方法。
【0142】
(付記13)
前記ハンドヘルドジンバルは、
第2のアームと、該第2のアームを第2の軸の周りで動かすように構成された第2のモータとを含む第2の軸アセンブリと、
第3のアームと、該第3のアームを第3の軸の周りで動かすように構成された第3のモータを含む第3の軸アセンブリと、
をさらに備え、
前記方法は、
第1の構成にあるハンドルアセンブリの決定に応じ、第2のモータの関節角度を制御するための関節角度制御モードの下で第2の目標位置に移動するように第2の軸アセンブリを制御し、姿勢制御モードで目標姿勢に移動するように前記プラットフォームを制御することをさらに備える、
付記5に記載の方法。
【0143】
(付記14)
前記ハンドヘルドジンバルは、
第2のアームと、該第2のアームを第2の軸の周りで動かすように構成された第2のモータとを含む第2の軸アセンブリと、
第3のアームと、該第3のアームを第3の軸の周りで動かすように構成された第3のモータを含む第3の軸アセンブリと、
さらに備え、
前記方法は、
第1の構成にあるハンドルアセンブリの決定に応じ、第2のモータの関節角度を制御するための関節角度制御モードの下で第2の目標位置に移動するように第2の軸アセンブリを制御し、第3のモータの関節角度を制御するための関節角度制御モードの下で、第3の軸アセンブリを制御して、第3の目標位置に移動することと、
さらに備える、
付記5に記載の方法。
【0144】
(付記15)
前記第1の軸アセンブリを制御することは、
第1のモータの現在の第1の関節角度を決定することと、
第1のモータの第1の目標関節角度を決定することと、
第1のモータの第1の目標関節角度に到達するように第1のモータを制御することと、
を含む、
付記5に記載の方法。
【0145】
(付記16)
前記第1のモータを制御することは、
前記第1の目標関節角度が所定の範囲内にあるとき、第1の目標関節角度に到達するように第1の軸アセンブリを制御して目標位置に移動することをさらに含む、
付記15に記載の方法。
【0146】
(付記17)
前記第1のモータを制御することは、
前記第1の目標関節角度が所定の範囲内にない場合、第1の軸アセンブリを制御して、所定のリセット位置に移動することと、
前記第1の軸アセンブリを所定のリセット位置に移動した後、第1の目標関節角度に到達するように第1の軸アセンブリを制御して目標位置に移動させることと、
をさらに含む、
付記15に記載の方法。
【0147】
(付記18)
前記第1の軸アセンブリが新しい位置に移動するときの第1のモータの更新された現在の第1の関節角度を決定することと、
更新された現在の第1の関節角度と目標の第1の関節角度との間の差が閾値以下であることを決定することと、
第1の折り畳みモードから第2の折り畳みモードへの切り替えが完了したことを確認することと、
をさらに備える、
付記5に記載の方法。
【0148】
(付記19)
前記ハンドルアセンブリは、第1の部分、第2の部分、および第1の部分と第2の部分を結合する回転機構とを含み、前記第1の部分は前記ハンドヘルドジンバルの本体に結合され、前記第2の部分は前記本体から分離され、前記第1の回転機構の軸に沿って前記第1の部分に対して回転可能であり、
前記第1の部分は、少なくとも1つの第1のピンを含み、
前記第2の部分は、少なくとも1つの第2のピンを含み、
前記ハンドルアセンブリが折り畳まれた構成にあるとき、少なくとも第1のピンが少なくとも1つの第2のピンと接触しており、
前記ハンドルアセンブリの折り畳み状態の変化を検出することは、前記少なくとも1つの第1のピンと前記少なくとも1つの第2のピンとの間の接触状態の変化を検出することを含む、
付記5に記載の方法。
【0149】
(付記20)
前記ハンドルアセンブリが折り畳まれた構成にあるとき、前記少なくとも1つの第1のピンは前記少なくとも1つの第2のピンに電気的に接続される、
付記19に記載の方法。
【0150】
(付記21)
前記ハンドルアセンブリの折り畳み状態の変化を検出することは、前記少なくとも1つの第1のピンと前記少なくとも1つの第2のピンとの間の電気的接続または切断を検出することを含む、
付記19に記載の方法。
【0151】
(付記22)
ペイロードを支持するプラットフォームと、1つまたは複数の軸アセンブリと、ハンドルアセンブリと、少なくとも1つのプロセッサと、を備えるハンドヘルドジンバルであって、
前記1つまたは複数の軸アセンブリは第1軸アセンブリを備え、
前記第1の軸アセンブリは、第1のアームと、前記第1のアームを前記第1の軸の周りで動かすように構成される第1のモータと、を備え、
前記ハンドルアセンブリは、第1の構成と、該第1の構成とは異なる第2の構成との間で変更することができるように構成され、
前記少なくとも1つのプロセッサは、付記5~21のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、
ハンドヘルドジンバル。
【0152】
(付記23)
付記5~21のいずれか一項に記載の方法をコンピューティングデバイスに実行させるプログラム。
【0153】
(付記24)
ジンバルアセンブリと、該ジンバルアセンブリに動作可能に結合されたハンドルアセンブリとを備えるハンドヘルドジンバルであって、
前記ジンバルアセンブリは、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成され、
前記ハンドルアセンブリは、
前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部品と、
前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を備え、
前記第1の部分は第1の表面を有し、
前記第2の部分は第2の表面を有し、
ハンドルアセンブリは、前記第1の表面および前記第2の表面が第1の角度を形成する第1の構成を有し、
前記ハンドルアセンブリは、前記第1の表面および前記第2の表面が第2の角度を形成し、前記第1の角度が前記第2の角度よりも小さい第2の構成を有し、
前記ジンバルアセンブリは、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあり、かつ、前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるときに動作可能であるように構成される、
ハンドヘルドジンバル。
【0154】
(付記25)
前記ハンドルアセンブリは、前記第1の部分および前記第2の部分を結合する回転機構を備える、
付記24に記載のハンドヘルドジンバル。
【0155】
(付記26)
前記ハンドルアセンブリは、入力を受け取るように構成された入力デバイスをさらに備え、
前記ハンドルアセンブリが第1の構成にあるとき、前記ジンバルアセンブリは、第1の入力に応答して前記ペイロードを回転させるように構成され、
前記ハンドルアセンブリが第2の構成にあるとき、前記ジンバルアセンブリは、第2の入力に応答してペイロードを回転させるように構成される、
付記24に記載のハンドヘルドジンバル。
【0156】
(付記27)
前記ジンバルアセンブリは、前記第1の構成から前記第2の構成へのハンドルアセンブリの移行中に動作可能であるように構成される、
付記24に記載のハンドヘルドジンバル。
【0157】
(付記28)
ジンバルアセンブリと、ハンドルアセンブリと、制御アセンブリと、を備えるハンドヘルドジンバルであって、
前記ジンバルアセンブリは、ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成され、
前記ハンドルアセンブリは、前記ジンバルアセンブリに動作可能に結合され、前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部品と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を含み、
前記ハンドルアセンブリは、第1の構成および第2の構成を有し、
前記第1の構成において、前記第1の部分は前記第2の部分に対して第1の位置にあり、
前記第2の構成において、前記第1の部分は前記第2の部分に対して第2の位置にあり、
前記第1の位置は前記第2の位置とは異なり、
前記制御アセンブリは、
前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあるときに第1の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御し、
前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるときに第2の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御するように構成される、
ハンドヘルドジンバル。
【0158】
(付記29)
前記第1の制御機構は、前記ジンバルアセンブリを制御するための第1のアルゴリズムを含み、
前記第2の制御機構は、前記ジンバルアセンブリを制御するための、第1のアルゴリズムと異なる第2のアルゴリズムを含む、
付記28に記載のハンドヘルドジンバル。
【0159】
(付記30)
前記ハンドルアセンブリは、入力を受け取るように構成された入力デバイスを備え、
前記ジンバルアセンブリは、受信した入力に応答して前記ペイロードを回転させるように構成される、
付記28に記載のハンドヘルドジンバル。
【0160】
(付記31)
ハンドヘルドジンバルを制御するための方法であって、
ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリを提供することと、
前記ジンバルアセンブリに動作可能に接続されたハンドルアセンブリを提供することと、を備え、
前記ハンドルアセンブリは、ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を有し、
前記第1の部分は第1の表面を有し、
前記第2の部分は第2の表面を有し、
前記ハンドルアセンブリは、前記第1の表面および前記第2の表面が第1の角度を形成する第1の構成を有し、
前記ハンドルアセンブリは、前記第1の表面および前記第2の表面が第2の角度を形成し、前記第1の角度が前記第2の角度よりも小さい第2の構成を有し、
前記ジンバルアセンブリは、前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあり、かつ、前記第2の構成にあるときに、動作可能であるように構成される、
方法。
【0161】
(付記32)
ハンドヘルドジンバルを制御するための方法であって、
ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリを提供することと、
前記ジンバルアセンブリに動作可能に接続されたハンドルアセンブリを提供することと、
前記ジンバルアセンブリを制御することと、
を備え、
前記ハンドルアセンブリは、ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を有し、
前記ハンドルアセンブリは、第1の構成および第2の構成を有し、
前記第1の構成において、前記第1の部分は前記第2の部分に対して第1の位置にあり、
前記第2の構成において、前記第1の部分は前記第2の部分に対して第2の位置にあり、
前記第1の位置は前記第2の位置とは異なり、
前記ジンバルアセンブリの前記制御は、
前記ハンドルアセンブリが前記第1の構成にあるときに第1の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御することと、
前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるときに第2の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御することと、を含む、
方法。
【0162】
(付記33)
ジンバルアセンブリと、折り畳み可能アセンブリと、を備えるジンバルであって、
前記ジンバルアセンブリは、ペイロードを支持して1つまたは複数の軸に対し前記ペイロードを回転させるように構成され、
前記折り畳み可能アセンブリは、前記ジンバルアセンブリに動作可能に結合され、
前記ハンドルアセンブリは、前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分とを含み、
前記折り畳み可能アセンブリは、前記第1の部分および前記第2の部分が第1の角度を形成する第1の構成を有し、
前記折り畳み可能アセンブリは、前記第1の部分および前記第2の部分が第2の角度を形成し、前記第1の角度が前記第2の角度よりも小さい第2の構成を有し、
前記ジンバルアセンブリは、前記折り畳み可能アセンブリが前記第1の構成にあり、かつ、前記ハンドルアセンブリが前記第2の構成にあるときに動作可能であるように構成される、
ジンバル。
【0163】
(付記34)
ジンバルを制御するための方法であって、
ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリを提供することと、
前記ジンバルアセンブリに結合された折り畳み可能アセンブリを提供することと、
を備え、
前記折り畳み可能アセンブリは、ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、前記第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、を含み、
前記折り畳み可能アセンブリは、前記第1の部分および前記第2の部分が第1の角度を形成する第1の構成を有し、
前記折り畳み可能アセンブリは、前記第1の部分および前記第2の部分が第2の角度を形成し、前記第1の角度が前記第2の角度よりも小さい第2の構成を有し、
前記ジンバルアセンブリは、前記折り畳み可能アセンブリが前記第1の構成にあり、かつ、前記折り畳み可能アセンブリが前記第2の構成にあるときに動作可能であるように構成される、
方法。
【0164】
(付記35)
ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されるジンバルアセンブリと、
前記ジンバルアセンブリに動作可能に接続される折り畳み可能アセンブリと、
制御アセンブリと、
を備えるジンバルであって、
前記折り畳み可能アセンブリは、
前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、
前記折り畳み可能アセンブリの第1の構成と前記折り畳み可能アセンブリの第2の構成との間で第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、
を含み、
前記制御アセンブリは、前記折り畳み可能アセンブリが前記第1の構成にあるときに第1の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御し、前記折り畳み可能アセンブリが前記第2の構成にあるときに第2の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御するように構成される、
ジンバル。
【0165】
(付記36)
ジンバルを制御するための方法であって、
ペイロードを支持し、1つまたは複数の軸に対して前記ペイロードを回転させるように構成されたジンバルアセンブリを提供することと、
前記ジンバルアセンブリに動作可能に接続された折り畳み可能アセンブリを提供することと、
前記ジンバルアセンブリを制御することと、
を備え、
前記ジンバルアセンブリは、
前記ジンバルアセンブリに結合された第1の部分と、
前記折り畳み可能アセンブリの第1の構成と前記折り畳み可能アセンブリの第2の構成との間で第1の部分に対して移動可能な第2の部分と、
を含み、
前記ジンバルアセンブリの前記制御は、
前記折り畳み可能アセンブリが前記第1の構成にあるときに第1の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御することと、
前記折り畳み可能アセンブリが前記第2の構成にあるときに第2の制御機構に従って前記ジンバルアセンブリを制御することと、を含む、
方法。
【0166】
(付記37)
本体と、制御アセンブリと、を備えるハンドヘルドジンバルであって、
前記本体は、1つまたは複数の軸アセンブリを含み、前記1つまたは複数の軸アセンブリのそれぞれは、アームと、該アームを駆動して軸の周りを移動させるためのモータを含み、
前記制御アセンブリは、前記ハンドヘルドジンバルの構成を検出し、検出された前記構成に応じて、1つまたは複数の軸アセンブリのモータの少なくとも1つを制御して、関節角度制御モード下でそれぞれのアームを動かすよう構成される、
ハンドヘルドジンバル。
【0167】
(付記38)
ハンドヘルドアセンブリを含むハンドヘルドジンバルを制御するための方法であって、
アームと、該アームを駆動して軸の周りを移動するためのモータをそれぞれが含む1つまたは複数の軸アセンブリを備える本体を提供することと、
前記ハンドヘルドジンバルの構成を検出することと、
前記ハンドヘルドジンバルの検出された前記構成に応答して、1つまたは複数の軸アセンブリの前記モータの少なくとも1つを制御して、ペイロードベースの座標系に基づいて関節角度制御モードの下でそれぞれのアームを動かすことと、
を備える方法。
【0168】
(付記39)
折り畳み可能アセンブリを含むハンドヘルドジンバルを制御するための方法であって、
前記折り畳み可能アセンブリの折り畳み状態の変化を検出することと、
を備え、
前記ハンドヘルドジンバルは、ペイロードを支持するプラットフォームを備え、
前記ハンドヘルドジンバルは、1つまたは複数の軸アセンブリを備え、
前記1つまたは複数の軸アセンブリは、第1の軸アセンブリを含み、
前記第1の軸アセンブリは、第1のアームと、該第1のアームを第1の軸の周りで動かすように構成された第1のモータとを備え、
検出された前記折り畳み状態の変化に応じて、前記第1のモータの関節角度を制御するための関節角度制御モードの下で前記第1の軸アセンブリを制御して第1の目標位置に移動させることをさらに備える、
方法。
【符号の説明】
【0169】
100 ハンドヘルドジンバル
110 本体(ジンバルアセンブリ)
111 ヨー軸モータ
112 ヨー軸アーム
113 ロール軸モータ
114 ロール軸アーム
115 ピッチ軸モータ
116 ピッチ軸アーム
117 締結アセンブリ
117-1 プラットフォーム
118 撮影装置(ペイロードに対応)
120 ハンドルアセンブリ
121 第1の部分
122 第2の部分
123 回転機構
130 入力デバイス
504 ノブ
507,509 第1のピン
508 第2のピン
510 プランジャ
512 ワイヤ
601 前部支持体
603 軸
605 前歯車
621,622,623,624,625 摩擦板
607 後歯車
604 軸支持ベース
609 ノブ軸
606 ノブ軸制限ナット
612 ノブ(ノブアスクル)
711、721、731 コントローラ
740 制御アセンブリ
750 ジンバル
図1
図2
図3
図4A
図4B
図5
図6A
図6B
図6C
図6D
図7
図8
図9