本發(fā)明涉及一種多翼無人機平衡基準(zhǔn)值調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中對于無人機的平衡調(diào)整，一般是采用重心偏移的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，但對于用于物流運輸?shù)臒o人機，如運輸?shù)奈锛赡荏w積比無人機大、重量遠(yuǎn)超無人機本身，采用重心偏移的方式有時候幾乎不可能實現(xiàn)平衡。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多翼無人機平衡基準(zhǔn)值調(diào)整方法，該多翼無人機平衡基準(zhǔn)值調(diào)整方法通過以陀螺儀讀數(shù)為基礎(chǔ)，調(diào)整電機功率的方式，能有效避免重心無法調(diào)整的情況，對于大多數(shù)短距物流運輸?shù)那闆r可輕易得到平衡基準(zhǔn)值，而無人機控制系統(tǒng)基于本發(fā)明得到的平衡基準(zhǔn)值，即可輕易完成對短距離物流運輸無人機的平衡調(diào)整。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。
本發(fā)明提供的一種多翼無人機平衡基準(zhǔn)值調(diào)整方法，包括如下步驟：
①初始化：以前一次的多翼平衡的比例基準(zhǔn)值為初始值，如無前一次記錄則以多翼電機功率全部1:1的比例值為初始值；
②判斷偏移量：以初始值對多翼的動力電機進行調(diào)整，然后判斷陀螺儀的傾斜度；
③調(diào)整改變量：根據(jù)陀螺儀的傾斜度，計算多翼調(diào)整至水平應(yīng)當(dāng)采用的比例調(diào)整值；
④驗證改變量：根據(jù)陀螺儀的讀數(shù)，判斷時段內(nèi)是否處于水平狀態(tài)，如是則進入下一步，如否則以步驟③計算出的比例調(diào)整值作為步驟②接收的初始值，返回至步驟②；
⑤返回基準(zhǔn)值：將通過步驟④驗證的比例調(diào)整值，作為系統(tǒng)平衡的比例基準(zhǔn)值，返回至無人機控制系統(tǒng)。
所述陀螺儀的傾斜度，是陀螺儀相對于水平面的傾斜角向量，包括傾斜方向和傾斜角度。
所述步驟③中的比例調(diào)整值中，最大值小于等于最小值的兩倍，如在第一次進行步驟③時計算出的比例調(diào)整值中最大值大于最小值的兩倍，則中止過程并發(fā)出警報；如經(jīng)過步驟④后再進行步驟③時計算出的比例調(diào)整值最大值大于最小值的兩倍，則將計算結(jié)果中最大值取值為最小值的兩倍。
所述計算多翼調(diào)整至水平應(yīng)當(dāng)采用的比例調(diào)整值，計算方法為：
①取與傾斜方向相近的兩條旋翼作為調(diào)整翼，如傾斜方向與任意一條旋翼重合，則取重合的旋翼作為調(diào)整翼；
②對于兩條旋翼作為調(diào)整翼的情況，取傾斜方向在調(diào)整翼所在直線上的投影長度比例作為調(diào)整翼的調(diào)整比例，對于一條旋翼作為調(diào)整翼的情況則取1為調(diào)整比例；
③根據(jù)傾斜角度計算傾斜強度，以傾斜強度作為調(diào)整強度基準(zhǔn)，取調(diào)整比例與調(diào)整強度基準(zhǔn)的乘積作為調(diào)整值；
④將調(diào)整值加至原比例調(diào)整值中作為計算得到的比例調(diào)整值。
所述傾斜強度具體為，根據(jù)陀螺儀讀取得到多翼所在平面相對于水平面的傾斜角度a，計算傾斜強度n為n＝2sin(a)。
本發(fā)明的有益效果在于：通過以陀螺儀讀數(shù)為基礎(chǔ)，調(diào)整電機功率的方式，能有效避免重心無法調(diào)整的情況，對于大多數(shù)短距物流運輸?shù)那闆r可輕易得到平衡基準(zhǔn)值，而無人機控制系統(tǒng)基于本發(fā)明得到的平衡基準(zhǔn)值，即可輕易完成對短距離物流運輸無人機的平衡調(diào)整。
具體實施方式
下面進一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
本發(fā)明提供了一種多翼無人機平衡基準(zhǔn)值調(diào)整方法，包括如下步驟：
①初始化：以前一次的多翼平衡的比例基準(zhǔn)值為初始值，如無前一次記錄則以多翼電機功率全部1:1的比例值為初始值；
②判斷偏移量：以初始值對多翼的動力電機進行調(diào)整，然后判斷陀螺儀的傾斜度；
③調(diào)整改變量：根據(jù)陀螺儀的傾斜度，計算多翼調(diào)整至水平應(yīng)當(dāng)采用的比例調(diào)整值；
④驗證改變量：根據(jù)陀螺儀的讀數(shù)，判斷時段內(nèi)是否處于水平狀態(tài)，如是則進入下一步，如否則以步驟③計算出的比例調(diào)整值作為步驟②接收的初始值，返回至步驟②；
⑤返回基準(zhǔn)值：將通過步驟④驗證的比例調(diào)整值，作為系統(tǒng)平衡的比例基準(zhǔn)值，返回至無人機控制系統(tǒng)。
所述陀螺儀的傾斜度，是陀螺儀相對于水平面的傾斜角向量，包括傾斜方向和傾斜角度。
所述步驟③中的比例調(diào)整值中，最大值小于等于最小值的兩倍，如在第一次進行步驟③時計算出的比例調(diào)整值中最大值大于最小值的兩倍，則中止過程并發(fā)出警報；如經(jīng)過步驟④后再進行步驟③時計算出的比例調(diào)整值最大值大于最小值的兩倍，則將計算結(jié)果中最大值取值為最小值的兩倍。
所述計算多翼調(diào)整至水平應(yīng)當(dāng)采用的比例調(diào)整值，計算方法為：
①取與傾斜方向相近的兩條旋翼作為調(diào)整翼，如傾斜方向與任意一條旋翼重合，則取重合的旋翼作為調(diào)整翼；
②對于兩條旋翼作為調(diào)整翼的情況，取傾斜方向在調(diào)整翼所在直線上的投影長度比例作為調(diào)整翼的調(diào)整比例，對于一條旋翼作為調(diào)整翼的情況則取1為調(diào)整比例；
③根據(jù)傾斜角度計算傾斜強度，以傾斜強度作為調(diào)整強度基準(zhǔn)，取調(diào)整比例與調(diào)整強度基準(zhǔn)的乘積作為調(diào)整值；
④將調(diào)整值加至原比例調(diào)整值中作為計算得到的比例調(diào)整值。
所述傾斜強度具體為，根據(jù)陀螺儀讀取得到多翼所在平面相對于水平面的傾斜角度a，計算傾斜強度n為n＝2sin(a)。
本發(fā)明主要應(yīng)用于以多個電機分別帶動多螺旋翼的無人機，一般為六翼或者四翼，通過調(diào)整電機功率比例，即可實現(xiàn)對多翼動力的調(diào)整，當(dāng)比例基準(zhǔn)值確定后，以該比例基準(zhǔn)值為平衡態(tài)，無人機內(nèi)置控制系統(tǒng)可以輕易完成其他動作，而無需再對平衡問題進行額外的計算，由此本發(fā)明也主要適用于控制功能模塊化的無人機控制系統(tǒng)，但實踐當(dāng)中通過功能整合也可融合至控制功能一體化的無人機控制系統(tǒng)中。對應(yīng)的，由于本發(fā)明所應(yīng)用的無人機必然需要電機，因此也僅適用于短距離飛行。