仝昊天的创新：航拍质量和效率提升

项目名称：飞行器二自由度稳像平台

发明人：仝昊天

仝昊天21岁，大学本科在读。他说：“我不能准确地说出是什么时候开始发明创造的，也许可以从中学时参加科技创新大赛开始，也许可以从童年用一个个小方法解决生活中的小问题开始算起。”仝昊天小学的时候参与了电脑机器人竞赛，后来慢慢地不满足于限定在固定的程序与材料下的创造，对发明创新及相应的比赛有了兴趣。通过发明创造，无论是通过加分还是荣誉还是奖金，还是被认同与推崇的自豪感，仝昊天最发自内心的想法是通过这个过程证明自己思维的活跃和与众不同，并且通过自己的努力为这个世界带来哪怕微不足道的改变。在他看来，如果只是单纯地想通过发明创造来赢得身份、地位、财富，那既得不到发明创造的乐趣，也感受不到思考的微妙。他觉得发明是一件不分大小没有太多界定的事情，只要可以让生活与生命更美好，那就是优秀的发明创造。

说起发明创造的起因和灵感，仝昊天觉得用“灵光一闪”这个词颇为合适。这些思考产生的火花会在他做任何事情的时候迸发出或大或小的灵感与优化方案，努力让自己的想法跳出思维定势。若是在一个自己感兴趣的领域，一个小小的火花就会在主观思想刻意的关注下，慢慢变成一场头脑风暴，最终变成一个项目设计与实现的基本方案。

仝昊天经常在电视节目中看到有关飞行器采集图像的报道，发现所采用的设备就是把摄影装置固定在飞行器上。这样采集的影像会受到飞行器动作的影响，图像质量比较差。他便异想天开，想设计一种能自动调整镜头方向，并能自动修正飞行器动作的图像采集装置。

仝昊天仔细分析了影响图像质量的因素。由于飞行器自身的抖动和外界气流的影响，飞行器的姿态在不断变化，装在上面的图像采集装置也在随之变化，从而导致图像不稳定。为了保持图像的稳定，他采用二自由度陀螺仪检测飞行器的姿态变化，并通过控制装置调节云台的方向，达到稳定跟踪拍摄目标的目的。

在设计和研制的过程中，仝昊天遇到了不少困难。一开始，他设计了一种使用两个小舵机的云台，试运行中发现动作不协调。究其原因是，陀螺仪非常灵敏，而小舵机动作迟缓。后来又改用两个大的FUTABA9253舵机，虽然动作速度有所提高，但是舵机过重，导致抖动出现正反馈。最后改用一大一小两个舵机组合，终于解决了难题。(www.xing528.com)

这个项目，从设计到研制持续了一年半时间，其中经过三个多月的实验和调整。终于实现了设计目标。发明运用反馈控制原理，利用陀螺仪检测飞行器姿态的变化，再传输到控制装置进行调整，达到稳像的目的。把一个二自由度的稳像平台与遥控直升机恰当地结合，实现了在飞行过程中跟踪目标、锁定拍摄对象、保证图像稳定、提高图像质量的目的。

2007年3月（初中），“飞行器二自由度稳像云台”项目获北京市青少年科技创新大赛一等奖，同年12月该项目在“爱国者杯”暨第二届北京发明创新大赛中获得金奖，2008年1月以该项目申请的实用新型专利获得授权，专利号：ZL200720103340.2。

仝昊天说：“在我看来发明创造是一种精神，一种可以根深蒂固在脑海中应用于任何方面的思想。无论在生活和工作中遇到各种各样或大或小的问题，都可以换一种思路，换一种方法，找到最好的解决办法与改进方案。这种思想也许不能改变世界，但总能让生活走向更好。”

点评：飞行器二自由度稳像云台的研制成果，首先是得益于发明人发现问题的能力。简易的航拍装置一般都是把摄影装置固定在飞行器上，却很少有人能察觉飞行器动作对图像的影响。发明人却在这里发现了新的发明课题。

这项发明的另一个亮点，是使用另一个遥控器来遥控锁定拍摄目标。这项技术彻底改变了以往随着飞行器随机拍摄的模式，对提高航拍质量和效率，是一个创新。