[发明专利]基于交叉测重方式的无人机重心测定方法

说明书

本发明公开了一种基于交叉测重方式的无人机重心测定方法，包括：将第一测重装置和第二测重装置分别承载无人机的机头和机尾，第一测重装置和第二测重装置分别测量出机头的质量m_f1和机尾的质量m_r2，将无人机的机头和机尾对调，使第一测重装置和第二测重装置分别承载无人机的机尾和机头，第一测重装置和第二测重装置分别测量出机尾的重量m_r1和机头的重量m_f2，结合力矩原理和中心几何原理，可得知无人机的重心的位置由测出的四个质量便可计算出，消除了测重装置的差异和无人机自身重心高度的影响，而且也不需调节二个测量装置在同一水平线上，极大地降低了测试条件要求，提高了测量的精确性，还简便了测试步骤，提高了测试效率。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种基于交叉测重方式的无人机重心测定方法。

背景技术

多旋翼无人机采用飞行控制系统多轴电机，为提高多旋翼无人机的飞行稳定性和电机的工作效率，重心需与几何中心重合，以保证各对称电机的输出平衡。目前行业经验采用的重心测量方法有两种方式：

一、铅垂法：将无人机一段悬挂，通过用绳子找其一端点悬挂，后用铅垂线挂在此端点上，并描下来，而后用同样的方法作另一条先。两线的交点即无人机的重心。这种方法存在两个缺点，第一个缺点是悬挂过程中由于摇摆不定，造成测试效率低下；第二个缺点是行业无人机通常较为大型，旋盖高度大，造成操作实施困难，悬挂点容易造成刮花损伤；第三点是无法精确得出重心分布，每次需凭借经验配平后重新测试，从而造成配平困难。

二：水平测量法：将无人机水放置在两个测重装置上，根据力矩方程m₁l₁＝m₂l₂和重心几何关系l₁＝l-l₂，可以推算出重心位置。这种方法的缺点是对测试装置要求高，要求两个测量装置保持在同一水平线上。然而在实际测试中，由于两测试装置很难保持在同一水平线上，调试结果差异较大，从而造成测试误差。

由此可以看出以上两种方法均存在缺陷，故研发出一种操作方便，且测量精确的无人机重心测定方法成为目前急需解决的问题。

发明内容

基于此，本发明提供一种基于交叉测重方式的无人机重心测定方法，其操作方便，且能测量精确测定无人机的重心。

为了实施上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于交叉测重方式的无人机重心测定方法，包括：

将第一测重装置和第二测重装置分别承载无人机的机头和机尾，第一测重装置和第二测重装置分别测量出机头的质量m_f1和机尾的质量m_r2，根据力矩原理和重心几何关系得出：

m_f1(l₁cos a-h tan a)＝m_r2(l₂cos a+h tan a) (1)

l₁+l₂＝l (2)

方程式(1)和方程式(2)中：l₁为无人机的重心距机头的长度，l₂为无人机的重心距机尾的长度；a为第一测重装置和第二测重装置由于地面不平而造成无人机倾斜的倾斜角度；h为无人机水平放置于地面时无人机的重心距地面的高度；l为无人机的机头距机尾的长度。

将无人机的机头和机尾对调，使第一测重装置和第二测重装置分别承载无人机的机尾和机头，第一测重装置和第二测重装置分别测量出机尾的重量m_r1和机头的重量m_f2，根据力矩原理得出：