一种多翼无人机平衡基准值调整方法技术

本发明专利技术提供了一种多翼无人机平衡基准值调整方法，包括如下步骤：①初始化：以前一次的多翼平衡的比例基准值为初始值，如无前一次记录则以多翼电机功率全部1:1的比例值为初始值；②判断偏移量：以初始值对多翼的动力电机进行调整，然后判断陀螺仪的倾斜度；③调整改变量：根据陀螺仪的倾斜度，计算多翼调整至水平应当采用的比例调整值；④验证改变量；⑤返回基准值。本发明专利技术通过以陀螺仪读数为基础，调整电机功率的方式，能有效避免重心无法调整的情况，对于大多数短距物流运输的情况可轻易得到平衡基准值，而无人机控制系统基于本发明专利技术得到的平衡基准值，即可轻易完成对短距离物流运输无人机的平衡调整。

【技术实现步骤摘要】
一种多翼无人机平衡基准值调整方法
本专利技术涉及一种多翼无人机平衡基准值调整方法。
技术介绍
现有技术中对于无人机的平衡调整，一般是采用重心偏移的结构来实现，但对于用于物流运输的无人机，如运输的物件可能体积比无人机大、重量远超无人机本身，采用重心偏移的方式有时候几乎不可能实现平衡。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多翼无人机平衡基准值调整方法，该多翼无人机平衡基准值调整方法通过以陀螺仪读数为基础，调整电机功率的方式，能有效避免重心无法调整的情况，对于大多数短距物流运输的情况可轻易得到平衡基准值，而无人机控制系统基于本专利技术得到的平衡基准值，即可轻易完成对短距离物流运输无人机的平衡调整。本专利技术通过以下技术方案得以实现。本专利技术提供的一种多翼无人机平衡基准值调整方法，包括如下步骤：①初始化：以前一次的多翼平衡的比例基准值为初始值，如无前一次记录则以多翼电机功率全部1:1的比例值为初始值；②判断偏移量：以初始值对多翼的动力电机进行调整，然后判断陀螺仪的倾斜度；③调整改变量：根据陀螺仪的倾斜度，计算多翼调整至水平应当采用的比例调整值；④验证改变量：根据陀螺仪的读数，判断时段内是否处于水平状态，如是则进入下一步，如否则以步骤③计算出的比例调整值作为步骤②接收的初始值，返回至步骤②；⑤返回基准值：将通过步骤④验证的比例调整值，作为系统平衡的比例基准值，返回至无人机控制系统。所述陀螺仪的倾斜度，是陀螺仪相对于水平面的倾斜角向量，包括倾斜方向和倾斜角度。所述步骤③中的比例调整值中，最大值小于等于最小值的两倍，如在第一次进行步骤③时计算出的比例调整值中最大值大于最小值的两倍，则中止过程并发出警报；如经过步骤④后再进行步骤③时计算出的比例调整值最大值大于最小值的两倍，则将计算结果中最大值取值为最小值的两倍。所述计算多翼调整至水平应当采用的比例调整值，计算方法为：①取与倾斜方向相近的两条旋翼作为调整翼，如倾斜方向与任意一条旋翼重合，则取重合的旋翼作为调整翼；②对于两条旋翼作为调整翼的情况，取倾斜方向在调整翼所在直线上的投影长度比例作为调整翼的调整比例，对于一条旋翼作为调整翼的情况则取1为调整比例；③根据倾斜角度计算倾斜强度，以倾斜强度作为调整强度基准，取调整比例与调整强度基准的乘积作为调整值；④将调整值加至原比例调整值中作为计算得到的比例调整值。所述倾斜强度具体为，根据陀螺仪读取得到多翼所在平面相对于水平面的倾斜角度a，计算倾斜强度n为n＝2sin(a)。本专利技术的有益效果在于：通过以陀螺仪读数为基础，调整电机功率的方式，能有效避免重心无法调整的情况，对于大多数短距物流运输的情况可轻易得到平衡基准值，而无人机控制系统基于本专利技术得到的平衡基准值，即可轻易完成对短距离物流运输无人机的平衡调整。具体实施方式下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。本专利技术提供了一种多翼无人机平衡基准值调整方法，包括如下步骤：①初始化：以前一次的多翼平衡的比例基准值为初始值，如无前一次记录则以多翼电机功率全部1:1的比例值为初始值；②判断偏移量：以初始值对多翼的动力电机进行调整，然后判断陀螺仪的倾斜度；③调整改变量：根据陀螺仪的倾斜度，计算多翼调整至水平应当采用的比例调整值；④验证改变量：根据陀螺仪的读数，判断时段内是否处于水平状态，如是则进入下一步，如否则以步骤③计算出的比例调整值作为步骤②接收的初始值，返回至步骤②；⑤返回基准值：将通过步骤④验证的比例调整值，作为系统平衡的比例基准值，返回至无人机控制系统。所述陀螺仪的倾斜度，是陀螺仪相对于水平面的倾斜角向量，包括倾斜方向和倾斜角度。所述步骤③中的比例调整值中，最大值小于等于最小值的两倍，如在第一次进行步骤③时计算出的比例调整值中最大值大于最小值的两倍，则中止过程并发出警报；如经过步骤④后再进行步骤③时计算出的比例调整值最大值大于最小值的两倍，则将计算结果中最大值取值为最小值的两倍。所述计算多翼调整至水平应当采用的比例调整值，计算方法为：①取与倾斜方向相近的两条旋翼作为调整翼，如倾斜方向与任意一条旋翼重合，则取重合的旋翼作为调整翼；②对于两条旋翼作为调整翼的情况，取倾斜方向在调整翼所在直线上的投影长度比例作为调整翼的调整比例，对于一条旋翼作为调整翼的情况则取1为调整比例；③根据倾斜角度计算倾斜强度，以倾斜强度作为调整强度基准，取调整比例与调整强度基准的乘积作为调整值；④将调整值加至原比例调整值中作为计算得到的比例调整值。所述倾斜强度具体为，根据陀螺仪读取得到多翼所在平面相对于水平面的倾斜角度a，计算倾斜强度n为n＝2sin(a)。本专利技术主要应用于以多个电机分别带动多螺旋翼的无人机，一般为六翼或者四翼，通过调整电机功率比例，即可实现对多翼动力的调整，当比例基准值确定后，以该比例基准值为平衡态，无人机内置控制系统可以轻易完成其他动作，而无需再对平衡问题进行额外的计算，由此本专利技术也主要适用于控制功能模块化的无人机控制系统，但实践当中通过功能整合也可融合至控制功能一体化的无人机控制系统中。对应的，由于本专利技术所应用的无人机必然需要电机，因此也仅适用于短距离飞行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多翼无人机平衡基准值调整方法，其特征在于：包括如下步骤：①初始化：以前一次的多翼平衡的比例基准值为初始值，如无前一次记录则以多翼电机功率全部1:1的比例值为初始值；②判断偏移量：以初始值对多翼的动力电机进行调整，然后判断陀螺仪的倾斜度；③调整改变量：根据陀螺仪的倾斜度，计算多翼调整至水平应当采用的比例调整值；④验证改变量：根据陀螺仪的读数，判断时段内是否处于水平状态，如是则进入下一步，如否则以步骤③计算出的比例调整值作为步骤②接收的初始值，返回至步骤②；⑤返回基准值：将通过步骤④验证的比例调整值，作为系统平衡的比例基准值，返回至无人机控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种多翼无人机平衡基准值调整方法，其特征在于：包括如下步骤：①初始化：以前一次的多翼平衡的比例基准值为初始值，如无前一次记录则以多翼电机功率全部1:1的比例值为初始值；②判断偏移量：以初始值对多翼的动力电机进行调整，然后判断陀螺仪的倾斜度；③调整改变量：根据陀螺仪的倾斜度，计算多翼调整至水平应当采用的比例调整值；④验证改变量：根据陀螺仪的读数，判断时段内是否处于水平状态，如是则进入下一步，如否则以步骤③计算出的比例调整值作为步骤②接收的初始值，返回至步骤②；⑤返回基准值：将通过步骤④验证的比例调整值，作为系统平衡的比例基准值，返回至无人机控制系统。2.如权利要求1所述的多翼无人机平衡基准值调整方法，其特征在于：所述陀螺仪的倾斜度，是陀螺仪相对于水平面的倾斜角向量，包括倾斜方向和倾斜角度。3.如权利要求1所述的多翼无人机平衡基准值调整方法，其特征在于：所述步骤③中的比例调整值中，最大值小于等于最小值的两倍，如在第一次进行步骤③时计算出的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大龙，
申请(专利权)人：南宁学院，
类型：发明
国别省市：广西,45