一種手持式攝像、攝影輔助穩(wěn)定器的重心平衡機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及重心調(diào)整領(lǐng)域，尤其涉及一種手持式攝像、攝影輔助穩(wěn)定器的重心平衡機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，人們?cè)谌粘Ｉ詈凸ぷ髦幸呀?jīng)非常習(xí)慣使用手機(jī)記錄影像和影音資料，為了調(diào)整拍攝距離和角度，穩(wěn)定拍攝畫面，以取得較好的拍攝效果，各種手持式自拍器應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]自拍桿是一種常見(jiàn)的手持式自拍器，通常是在伸縮桿的頂端配置一個(gè)可以繞垂直于伸縮桿長(zhǎng)度方向翻轉(zhuǎn)的固定座，用戶將手機(jī)，pad或相機(jī)等固定在固定座上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)固定座來(lái)調(diào)整拍攝的俯仰角度，通過(guò)手臂擺動(dòng)來(lái)調(diào)整拍攝的左右角度，從而獲得合適的拍攝角度。
[0004]自拍桿使用的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)“手抖”，桿子越長(zhǎng)抖得越厲害，加上手機(jī)的防抖還不夠出色，經(jīng)常出現(xiàn)畫質(zhì)模糊的情況;此外，如果用自拍桿拍攝視頻的話，不僅用戶長(zhǎng)時(shí)間舉著自拍桿很累，并且拍攝過(guò)程中如果想要改變拍攝角度，由于手臂的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度控制不到位，拍攝角度變化速度過(guò)快時(shí)，會(huì)出現(xiàn)畫面轉(zhuǎn)換突兀，拍攝物出框等問(wèn)題，拍攝角度變化速度過(guò)慢時(shí)，又會(huì)使視頻拖沓，并且會(huì)加重手臂負(fù)擔(dān)，如果是在用戶是在移動(dòng)過(guò)程中拍攝的話，上述畫面抖動(dòng)、拍攝角度轉(zhuǎn)換不自然，拍攝物出框等問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重。
[0005]輔助穩(wěn)定器即是為了克服上述問(wèn)題出現(xiàn)的，輔助穩(wěn)定器是為了保持手機(jī)等拍攝設(shè)備在原地或者移動(dòng)拍攝過(guò)程中，無(wú)論用戶的手臂如何動(dòng)作，始終保持鏡頭穩(wěn)定的朝向拍攝物的裝置。其核心結(jié)構(gòu)就是重心平衡機(jī)構(gòu)，現(xiàn)有的重心平衡機(jī)構(gòu)通常都應(yīng)用在非常專業(yè)的領(lǐng)域，拍攝前的重心調(diào)整方法極其不便，對(duì)操作人員的專業(yè)性要求很高，某些輔助穩(wěn)定器雖然可以在不調(diào)整重心的情況下勉強(qiáng)工作，但是大幅度的增加了系統(tǒng)功耗，產(chǎn)品使用時(shí)發(fā)熱明顯，減少了供電電池一次充電后的有效使用時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種手持式攝像、攝影輔助穩(wěn)定器的重心平衡機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)不僅具有平衡移動(dòng)拍攝過(guò)程中的手機(jī)重心，始終保持鏡頭朝向拍攝目標(biāo)的功能，并且可以快速方便的幫助用戶找到重心，無(wú)需任何專業(yè)技巧。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種手持式攝像、攝影輔助穩(wěn)定器的重心平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于:
[0009]所述重心平衡機(jī)構(gòu)包括呈折彎角狀配置的俯仰機(jī)臂和橫滾機(jī)臂；
[0010]橫滾機(jī)臂一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在俯仰機(jī)臂上，其轉(zhuǎn)動(dòng)中心線為α，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上配置俯仰修正電機(jī)；
[0011]靠近橫滾機(jī)臂另一端，在其側(cè)面上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝固定座，其轉(zhuǎn)動(dòng)中心線為β，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上配置橫滾修正電機(jī)；
[0012]轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線β相交；
[0013]固定座上配置加速度計(jì)和陀螺儀，加速度計(jì)和陀螺儀通過(guò)控制線路連接俯仰修正電機(jī)和橫滾修正電機(jī)。
[0014]本裝置只需簡(jiǎn)單步驟即可完成拍攝前的重心預(yù)調(diào)整，以手機(jī)拍攝視頻為例，調(diào)整方法是:
[0015]首先，用戶立式手持俯仰機(jī)臂，保持橫滾機(jī)臂橫向伸出俯仰機(jī)臂一側(cè)，固定座面向用戶，先把手機(jī)裝夾在固定座上;通過(guò)預(yù)先測(cè)算出的橫滾機(jī)臂、固定座和手機(jī)組成的組件的重心位置，在加工組裝該機(jī)構(gòu)時(shí)，可以使橫滾機(jī)臂和俯仰機(jī)臂之間成一固定夾角，以保證手機(jī)裝夾在固定座上時(shí)，橫滾機(jī)臂、固定座和手機(jī)的共同重心正好位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α上或附近，判斷重心是否到位的方法是:手機(jī)裝夾好后，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)橫滾機(jī)臂，使手機(jī)屏幕保持垂直狀態(tài)，松開(kāi)橫滾機(jī)臂后，手機(jī)能保持垂直狀態(tài)，橫滾機(jī)臂不翻轉(zhuǎn)；
[0016]然后，調(diào)整手機(jī)在固定座上的夾持部位，使手機(jī)和固定座的共同重心正好位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心線β上或附近，其判斷方法是:手動(dòng)調(diào)整固定座上的手機(jī)夾持部位，使上述處于垂直狀態(tài)的手機(jī)保持左右尚度相當(dāng)不橫傾，松開(kāi)固定座后，手機(jī)能保持垂直狀態(tài)并且左、右端尚度相當(dāng)，手機(jī)不翻轉(zhuǎn)。此時(shí)，手機(jī)處于重心平衡位置，調(diào)整結(jié)束。
[0017]拍攝時(shí)隨著用戶的手臂動(dòng)作或者用戶身體移動(dòng)，手機(jī)會(huì)隨之移動(dòng)，為了保持移動(dòng)過(guò)程中手機(jī)畫面在水平和俯仰方向上的穩(wěn)定，始終穩(wěn)定的朝向拍攝物，本機(jī)構(gòu)通過(guò)兩個(gè)修正電機(jī)來(lái)控制手機(jī)的平衡:
[0018]用戶打開(kāi)供電開(kāi)關(guān)，電池開(kāi)始為重心平衡機(jī)構(gòu)供電。用戶手持俯仰機(jī)臂，通過(guò)手機(jī)屏幕觀察拍攝物(自拍或拍他)并轉(zhuǎn)動(dòng)俯仰機(jī)臂以選擇合適的拍攝角度，并采用陀螺儀測(cè)量方向和角速度，用加速度計(jì)測(cè)量角度和加速度，如果加速度計(jì)和陀螺儀監(jiān)測(cè)到手機(jī)有繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線β方向的角速度和/或角度，控制線路控制橫滾修正電機(jī)啟動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)大小相當(dāng)?shù)姆聪蚺ぞ兀故謾C(jī)和固定座保持原先的角度;如果加速度計(jì)和陀螺儀監(jiān)測(cè)到手機(jī)有繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α方向的角速度和/或角度，控制線路控制俯仰修正電機(jī)啟動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)大小相當(dāng)?shù)姆聪蚺ぞ?，使手機(jī)、固定座和橫滾機(jī)臂保持原先的角度;如果加速度計(jì)和陀螺儀監(jiān)測(cè)到手機(jī)同時(shí)具有繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α和β方向的角速度和/或角度，控制線路控制俯仰修正電機(jī)和橫滾修正電機(jī)分別啟動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)大小相當(dāng)?shù)姆聪蚺ぞ睾狭?，使手機(jī)保持原先的角度。由于重心位置準(zhǔn)確，拍攝時(shí)只需修正電機(jī)提供較小的扭矩就能夠達(dá)始終保持用戶需要的角度的目的，系統(tǒng)功耗低，不僅電池一次充電后的使用時(shí)間明顯增長(zhǎng)，并且裝置的發(fā)熱少。
[0019]轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線β是為了保證手機(jī)在多方位立體轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中仍然能夠保持原先設(shè)置的角度?？紤]到不同型號(hào)的手機(jī)、pad等重心位置、重量大小具有一定的差異性，顯而易見(jiàn)，上述重心平衡機(jī)構(gòu)只能針對(duì)某一種固定型號(hào)的拍攝設(shè)備，不具備廣泛的適用性，因此可以將橫滾機(jī)臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接在橫滾機(jī)臂安裝座上，其轉(zhuǎn)動(dòng)中心線為γ，橫滾機(jī)臂繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線γ轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，橫滾機(jī)臂能夠鎖定在任何轉(zhuǎn)動(dòng)位置，從而改變橫滾機(jī)臂與轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α之間的夾角；橫滾機(jī)臂安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)連接在俯仰機(jī)臂上，俯仰修正電機(jī)配置在橫滾機(jī)臂安裝座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上;轉(zhuǎn)動(dòng)中心線γ垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線β所在平面。通過(guò)調(diào)整橫滾機(jī)臂與俯仰機(jī)臂之間的夾角，就能夠?qū)⒉煌呐臄z設(shè)備利用同一個(gè)重心平衡機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整重心，仍然以手機(jī)為例:拍攝前，用戶一手立式手持俯仰機(jī)臂，另一手保持固定座面向用戶，把手機(jī)面裝夾在固定座上，使手機(jī)屏幕保持垂直狀態(tài)，扳動(dòng)橫滾機(jī)臂繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線γ轉(zhuǎn)動(dòng)，松開(kāi)橫滾機(jī)臂后，手機(jī)仍能保持垂直狀態(tài)，橫滾機(jī)臂不翻轉(zhuǎn)，說(shuō)明橫滾機(jī)臂安裝座、橫滾機(jī)臂、固定座和手機(jī)的共同重心正好位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α上或附近。手機(jī)越重，橫滾機(jī)臂越遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α扳動(dòng)，手機(jī)越輕，橫滾機(jī)臂越朝轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α扳動(dòng)。
[0020]再進(jìn)一步，上述轉(zhuǎn)動(dòng)中心線γ的設(shè)置雖然能使同一機(jī)構(gòu)得以匹配更多的機(jī)型，通用性強(qiáng)，但是每次使用前都要重新調(diào)整橫滾機(jī)臂的扳動(dòng)角度，操作起來(lái)比較繁瑣?？紤]到大多數(shù)用戶在同一時(shí)期通常只使用一種拍攝設(shè)備，因此可以設(shè)置如下的限位結(jié)構(gòu):在與固定座同側(cè)的橫滾機(jī)臂上，靠近橫滾機(jī)臂安裝座帶有能夠調(diào)整突出高度的限位凸起，橫滾機(jī)臂繞橫滾機(jī)臂安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，限位凸起能夠接觸/脫離橫滾機(jī)臂安裝座。用戶可以預(yù)先調(diào)整好限位凸起的突出高度，使限位凸起接觸橫滾機(jī)臂安裝座時(shí)，橫滾機(jī)臂正好到達(dá)重心平衡位置，即橫滾機(jī)臂安裝座、橫滾機(jī)臂、固定座和手機(jī)組成的組件的重心正好位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α上或附近。使用同一部拍攝設(shè)備時(shí)，可以在第一次使用前調(diào)整好限位凸起的突出高度，后續(xù)使用都不用再反復(fù)調(diào)整，拍攝前只需將橫滾機(jī)臂直接扳動(dòng)到位(即扳動(dòng)到限位凸起接觸橫滾機(jī)臂安裝座)，即可完成針對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α的重心調(diào)整;在更換不同拍攝設(shè)備時(shí)，則需要再次調(diào)整限位凸起的突出高度，以適應(yīng)不同拍攝設(shè)備的不同重心位置。
[0021]再進(jìn)一步，所述的限位凸起為限位螺絲，橫滾機(jī)臂上對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)螺紋孔。通過(guò)旋轉(zhuǎn)限位螺絲，即可調(diào)整限位螺絲的外露段高度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)整。
[0022]再進(jìn)一步，所述橫滾機(jī)臂偏離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α安裝在橫滾機(jī)臂安裝座上，轉(zhuǎn)動(dòng)中心線γ位于固定座的背側(cè)，不與轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α相交。該結(jié)構(gòu)可以確保當(dāng)橫滾機(jī)臂為直臂結(jié)構(gòu)并且橫滾機(jī)臂垂直于俯仰機(jī)臂時(shí)，橫滾機(jī)臂安裝座、橫滾機(jī)臂、固定座和手機(jī)的共同重心位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α上或附近，結(jié)構(gòu)更加緊湊，并且利于拍攝時(shí)的操作。
[0023]再進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心線α垂直于俯仰機(jī)臂長(zhǎng)度方向，轉(zhuǎn)動(dòng)中心線β垂直于橫滾機(jī)臂長(zhǎng)度方向，更便于安裝布置。
[0024]此外，本裝置的重心調(diào)整結(jié)構(gòu)亦可以與伸縮桿等配合使用，以獲得更遠(yuǎn)拍攝距離，亦可以與無(wú)人機(jī)等配合使用，用于航拍和視頻監(jiān)控等。
[0025]需要說(shuō)明的是，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中所提的上、下、左、右、面向、背向等位置關(guān)系只是為了表述方便而使用的一種相對(duì)的位置關(guān)系，并不是對(duì)所述方位的絕對(duì)限制。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于:
[0027]1、拍攝前可以快速方便的幫助用