本發(fā)明涉及一種多旋翼短距物流無人機(jī)螺旋槳姿態(tài)調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
目前，部分高校校園較大，或者有多個(gè)臨近的校區(qū)，其中的小件物流多采用專人騎行的方式，人力成本高、效率低。
現(xiàn)有技術(shù)中的無人機(jī)設(shè)計(jì)主要在于長時(shí)間運(yùn)行以及多功能化，對于短距離物流運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用卻罕見對應(yīng)的設(shè)計(jì)，以至于一些對平穩(wěn)度要求較高的物件的運(yùn)輸，無法通過無人機(jī)來進(jìn)行運(yùn)輸，沒有通過調(diào)整旋翼姿態(tài)并保持整體平穩(wěn)不傾斜的無人機(jī)，更沒有對應(yīng)的旋翼調(diào)整方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多旋翼短距物流無人機(jī)螺旋槳姿態(tài)調(diào)整方法，該多旋翼短距物流無人機(jī)螺旋槳姿態(tài)調(diào)整方法通過檢測當(dāng)前姿態(tài)、姿態(tài)回正、確定預(yù)定姿態(tài)、確定位移、操作位移的步驟，能對基于伸縮機(jī)構(gòu)調(diào)整螺旋翼的多旋翼無人機(jī)的旋翼姿態(tài)進(jìn)行有效調(diào)整。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供的一種多旋翼短距物流無人機(jī)螺旋槳姿態(tài)調(diào)整方法，應(yīng)用于多旋翼無人機(jī)，其中每旋翼的姿態(tài)調(diào)整均通過至少三個(gè)伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，包括如下步驟：
①檢測當(dāng)前姿態(tài)：從系統(tǒng)存儲的姿態(tài)調(diào)整信息中取出當(dāng)前的姿態(tài)信息；
②姿態(tài)回正：根據(jù)當(dāng)前姿態(tài)信息，計(jì)算姿態(tài)回正所需完成的伸縮機(jī)構(gòu)控制量；
③確定預(yù)定姿態(tài)：從系統(tǒng)中接收需要調(diào)整的目標(biāo)姿態(tài)，計(jì)算目標(biāo)姿態(tài)信息和當(dāng)前姿態(tài)信息的三維空間差值；
④確定位移：根據(jù)步驟③得到的三維空間差值，和步驟②得到的液壓桿控制量，計(jì)算出從當(dāng)前姿態(tài)改變成目標(biāo)姿態(tài)所需完成的伸縮機(jī)構(gòu)控制差量；
⑤操作位移：根據(jù)伸縮機(jī)構(gòu)控制差量，對無人機(jī)的多旋翼上每旋翼的伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制調(diào)整。
所述步驟②中計(jì)算姿態(tài)回正所需完成的伸縮機(jī)構(gòu)控制量，和所述步驟④中計(jì)算出從當(dāng)前姿態(tài)改變成目標(biāo)姿態(tài)所需完成的伸縮機(jī)構(gòu)控制差量，均通過姿態(tài)→伸縮機(jī)構(gòu)控制模型進(jìn)行。
所述姿態(tài)→伸縮機(jī)構(gòu)控制模型以伸縮機(jī)構(gòu)控制量數(shù)據(jù)及對應(yīng)姿態(tài)改變數(shù)據(jù)，通過線性擬合建立多個(gè)一次多元線性方程組得到。
所述伸縮機(jī)構(gòu)為液壓桿。
所述姿態(tài)信息，包括每一旋翼相對于水平面的傾斜角度、相對于初始狀態(tài)的傾斜角度。
本發(fā)明的有益效果在于：通過檢測當(dāng)前姿態(tài)、姿態(tài)回正、確定預(yù)定姿態(tài)、確定位移、操作位移的步驟，能對基于伸縮機(jī)構(gòu)調(diào)整螺旋翼的多旋翼無人機(jī)的旋翼姿態(tài)進(jìn)行有效調(diào)整。
具體實(shí)施方式
下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
本發(fā)明提供的一種多旋翼短距物流無人機(jī)螺旋槳姿態(tài)調(diào)整方法，應(yīng)用于多旋翼無人機(jī)，其中每旋翼的姿態(tài)調(diào)整均通過至少三個(gè)伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，包括如下步驟：
①檢測當(dāng)前姿態(tài)：從系統(tǒng)存儲的姿態(tài)調(diào)整信息中取出當(dāng)前的姿態(tài)信息；
②姿態(tài)回正：根據(jù)當(dāng)前姿態(tài)信息，計(jì)算姿態(tài)回正所需完成的伸縮機(jī)構(gòu)控制量；
③確定預(yù)定姿態(tài)：從系統(tǒng)中接收需要調(diào)整的目標(biāo)姿態(tài)，計(jì)算目標(biāo)姿態(tài)信息和當(dāng)前姿態(tài)信息的三維空間差值；
④確定位移：根據(jù)步驟③得到的三維空間差值，和步驟②得到的液壓桿控制量，計(jì)算出從當(dāng)前姿態(tài)改變成目標(biāo)姿態(tài)所需完成的伸縮機(jī)構(gòu)控制差量；
⑤操作位移：根據(jù)伸縮機(jī)構(gòu)控制差量，對無人機(jī)的多旋翼上每旋翼的伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制調(diào)整。
所述步驟②中計(jì)算姿態(tài)回正所需完成的伸縮機(jī)構(gòu)控制量，和所述步驟④中計(jì)算出從當(dāng)前姿態(tài)改變成目標(biāo)姿態(tài)所需完成的伸縮機(jī)構(gòu)控制差量，均通過姿態(tài)→伸縮機(jī)構(gòu)控制模型進(jìn)行。
所述姿態(tài)→伸縮機(jī)構(gòu)控制模型以伸縮機(jī)構(gòu)控制量數(shù)據(jù)及對應(yīng)姿態(tài)改變數(shù)據(jù)，通過線性擬合建立多個(gè)一次多元線性方程組得到。
所述伸縮機(jī)構(gòu)為液壓桿。
所述姿態(tài)信息，包括每一旋翼相對于水平面的傾斜角度、相對于初始狀態(tài)的傾斜角度。
由此，通過差量計(jì)算的方式，可以以最小控制量對伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，減少伸縮機(jī)構(gòu)的耗損，而通過易于動態(tài)調(diào)整的姿態(tài)→伸縮機(jī)構(gòu)控制模型進(jìn)行控制計(jì)算，則能極大的有利于對控制進(jìn)行調(diào)整，使控制量更符合實(shí)際情況，在很大程度上避免因伸縮機(jī)構(gòu)故障或型號差異導(dǎo)致的控制失誤。