CN113030923B - 一种激光雷达转子的动平衡校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于雷达技术领域，提供了一种激光雷达转子的动平衡校正方法，包括：测量激光雷达转子以预设角速度旋转时各个平面产生的不平衡力；根据各个平面产生的不平衡力确定各个平面内第一直线上的不平衡力分量和第二直线上的不平衡力分量；根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第一动平衡调节装置组，根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第二动平衡调节装置组，以对激光雷达转子进行动平衡校正。本发明能够快速、有效地对激光雷达转子进行动平衡校正。

Description

一种激光雷达转子的动平衡校正方法

技术领域

本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达转子的动平衡校正方法。

背景技术

激光雷达通过向目标发射激光光束、探测并处理由目标返回的光信号来得到物体位置、距离、速度、轮廓等信息。

目前，市面上大多数激光雷达产品采用机械式旋转扫描方案，由于激光雷达转子形状的非对称性及加工装配误差，使得激光雷达在高速旋转时会产生动不平衡问题，需要在出厂前进行严格的动平衡校正。

本申请的发明人发现，现有技术中对激光雷达转子进行动平衡校正主要采用增重去重方式，然而，该动平衡校正方式在实际应用中需要对激光雷达转子进行多次反复调试，校正时间长、效率低，极大地限制了激光雷达的生产组装效率。因此，如何快速、有效地对激光雷达转子进行动平衡校正，成为目前亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种激光雷达转子的动平衡校正方法，以快速、有效地对激光雷达转子进行动平衡校正。

本发明实施例提供了一种激光雷达转子的动平衡校正方法，其中，激光雷达转子中与转轴垂直的两个平面上均设置有四个动平衡调节装置；在任意一个平面内，其中两个动平衡调节装置关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第一直线移动形成第一动平衡调节装置组，另外两个动平衡调节装置关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第二直线移动形成第二动平衡调节装置组，第一直线与第二直线垂直；

激光雷达转子的动平衡校正方法包括：

测量激光雷达转子以预设角速度旋转时各个平面产生的不平衡力；

根据各个平面产生的不平衡力确定各个平面内第一直线上的不平衡力分量和第二直线上的不平衡力分量；

根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第一动平衡调节装置组，根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第二动平衡调节装置组，以对激光雷达转子进行动平衡校正。

可选的，根据各个平面产生的不平衡力确定各个平面内第一直线上的不平衡力分量，包括：

计算各个平面产生的不平衡力与各个平面内第一直线的夹角α、各个平面产生的不平衡力与各个平面内第二直线的夹角β；

根据F_x＝F*cosα计算各个平面内第一直线上的不平衡力分量，以及根据F_y＝F*cosβ计算各个平面内第二直线上的不平衡力分量；其中，F_x为平面内第一直线上的不平衡力分量，F_y为平面内第二直线上的不平衡力分量，F为平面产生的不平衡力。

可选的，根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第一动平衡调节装置组，包括：

根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第一调节距离Δx和第一调节方向；其中，各个平面对应的第一调节方向与各个平面内第一直线上的不平衡力分量的方向相反；

在各个平面对应的第一动平衡调节装置组中，将其中一个动平衡调节装置向第一调节方向移动Δx₁，以及将另一个动平衡调节装置向第一调节方向移动Δx₂，以对各个平面内第一直线上的不平衡力分量进行调节；其中，Δx₁+Δx₂＝Δx。

可选的，根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第一调节距离Δx，包括：

式中，F_x为平面内第一直线上的不平衡力分量，m为动平衡调节装置的质量，ω为预设角速度。

可选的，根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第一调节距离Δx，包括：

在各个平面对应的第一动平衡调节装置组中，将每个动平衡调节装置均向第一调节方向移动第一预设距离后，计算各个平面内第一直线上的不平衡力分量F_x′；

根据

确定各个平面对应的第一调节距离；

式中，Δx₀为第一预设距离，F_x为移动第一预设距离前平面内第一直线上的不平衡力分量。

可选的，根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第二动平衡调节装置组，包括：

根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第二调节距离Δy和第二调节方向；其中，各个平面对应的第二调节方向与各个平面内第二直线上的不平衡力分量的方向相反；

在各个平面对应的第二动平衡调节装置组中，将其中一个动平衡调节装置向第二调节方向移动Δy₁，以及将另一个动平衡调节装置向第二调节方向移动Δy₂，以对各个平面内第二直线上的不平衡力分量进行调节；其中，Δy₁+Δy₂＝Δy。

可选的，根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第二调节距离Δy，包括：

式中，F_y为平面内第二直线上的不平衡力分量，m为动平衡调节装置的质量，ω为预设角速度。

可选的，根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第二调节距离Δy，包括：

在各个平面对应的第二动平衡调节装置组中，将每个动平衡调节装置均向第二调节方向移动第二预设距离后，计算各个平面内第一直线上的不平衡力分量F_y′；

根据

确定各个平面的第二调节距离；

式中，Δy₀为第二预设距离，F_y为移动第二预设距离前平面内第二直线上的不平衡力分量。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本发明通过在激光雷达转子中与转轴垂直的两个平面上均设置四个动平衡调节装置以对激光雷达转子进行动平衡校正；在任意一个平面内，其中两个动平衡调节装置关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第一直线移动形成第一动平衡调节装置组，另外两个动平衡调节装置关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第二直线移动形成第二动平衡调节装置组，第一直线与第二直线垂直；通过检测激光雷达转子旋转时各个平面产生的不平衡力，确定各个平面内第一直线上的不平衡力分量和第二直线上的不平衡力分量，进而根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第一动平衡调节装置组，以及根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第二动平衡调节装置组，能够实现激光雷达转子的动平衡校正。

相比于现有的增重去重校正方式，本发明操作流程简单，且不需要进行反复调试，提高了激光雷达转子的动平衡校正速度，进而提升了激光雷达的生产组装效率。本发明能够快速、有效地对激光雷达转子进行动平衡校正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的激光雷达转子的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的激光雷达转子的动平衡校正方法的实现流程示意图；

图3是本发明实施例提供的激光雷达转子平面1的俯视示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明实施例提供了一种激光雷达转子的动平衡校正方法，其中，激光雷达转子中与转轴垂直的两个平面上均设置有四个动平衡调节装置；在任意一个平面内，其中两个动平衡调节装置关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第一直线移动形成第一动平衡调节装置组，另外两个动平衡调节装置关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第二直线移动形成第二动平衡调节装置组，第一直线与第二直线垂直。

在本发明实施例中，首先对激光雷达转子的结构进行说明。

激光雷达转子为圆柱体结构，圆柱体的中心轴即激光雷达转子的转轴。参照图1所示，平面1和平面2为激光雷达转子中与转轴垂直的两个平面，每个平面上均设置有四个动平衡调节装置，即平面1上的动平衡调节装置1、动平衡调节装置2、动平衡调节装置3、动平衡调节装置4，以及平面2上的动平衡调节装置5、动平衡调节装置6、动平衡调节装置7、动平衡调节装置8。其中，在平面1内，动平衡调节装置2和动平衡调节装置4关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第一直线移动形成第一动平衡调节装置组，动平衡调节装置1和动平衡调节装置3关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第二直线移动形成第二动平衡调节装置组，第一直线和第二直线垂直；同理，在平面2内，动平衡调节装置5和动平衡调节装置7关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第一直线移动形成第一动平衡调节装置组，动平衡调节装置6和动平衡调节装置8关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第二直线移动形成第二动平衡调节装置组，第一直线和第二直线垂直。

在本发明实施例中，动平衡调节装置为螺钉，平面1和平面2的相应位置固定有螺孔，螺孔固定方式可以为紧密配合、接合、粘合、胶合等，螺孔的方向沿第一直线方向或第二直线方向，通过螺钉在螺孔内旋进或旋出，达到动平衡调节装置沿第一直线方向或第二直线方向移动的目的。需要指出的是，本发明不对动平衡调节装置的具体结构进行限定，例如，螺钉可以用具有重量的滑块、套筒、螺母等代替，相应的，螺孔可以用滑道、通孔、丝杆等代替。

参见图2所示，本发明实施例提供的激光雷达转子的动平衡校正方法具体包括以下步骤：

S101、测量激光雷达转子以预设角速度旋转时各个平面产生的不平衡力。

S102、根据各个平面产生的不平衡力确定各个平面内第一直线上的不平衡力分量和第二直线上的不平衡力分量。

可选的，作为本发明实施例提供的激光雷达转子的动平衡校正方法的一种具体的实施方式，根据各个平面产生的不平衡力确定各个平面内第一直线上的不平衡力分量，包括：

计算各个平面产生的不平衡力与各个平面内第一直线的夹角α、各个平面产生的不平衡力与各个平面内第二直线的夹角β；

根据F_x＝F*cosα计算各个平面内第一直线上的不平衡力分量，以及根据F_y＝F*cosβ计算各个平面内第二直线上的不平衡力分量；其中，F_x为平面内第一直线上的不平衡力分量，F_y为平面内第二直线上的不平衡力分量，F为平面产生的不平衡力。

在本发明实施例中，可以使雷达激光转子以预设角速度ω旋转，通过传感器分别测量两个平面产生的不平衡力后，根据不平衡力与第一直线、第二直线的夹角计算不平衡力在第一直线、第二直线上的不平衡力分量；也可以直接通过传感器测量雷达激光转子以预设角速度ω旋转时第一直线、第二直线上的不平衡力分量。

S103、根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第一动平衡调节装置组，根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第二动平衡调节装置组，以对激光雷达转子进行动平衡校正。

可选的，作为本发明实施例提供的激光雷达转子的动平衡校正方法的一种具体的实施方式，根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第一动平衡调节装置组，包括：

根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第一调节距离Δx和第一调节方向；其中，各个平面对应的第一调节方向与各个平面内第一直线上的不平衡力分量的方向相反；

在各个平面对应的第一动平衡调节装置组中，将其中一个动平衡调节装置向第一调节方向移动Δx₁，以及将另一个动平衡调节装置向第一调节方向移动Δx₂，以对各个平面内第一直线上的不平衡力分量进行调节；其中，Δx₁+Δx₂＝Δx。

可选的，作为本发明实施例提供的激光雷达转子的动平衡校正方法的一种具体的实施方式，根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第二动平衡调节装置组，包括：

根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第二调节距离Δy和第二调节方向；其中，各个平面对应的第二调节方向与各个平面内第二直线上的不平衡力分量的方向相反；

在各个平面对应的第二动平衡调节装置组中，将其中一个动平衡调节装置向第二调节方向移动Δy₁，以及将另一个动平衡调节装置向第二调节方向移动Δy₂，以对各个平面内第二直线上的不平衡力分量进行调节；其中，Δy₁+Δy₂＝Δy。

在本发明实施例中，为了便于分析和说明，如图1所示，可以以转轴的中点为原点O、转轴为z轴、第一直线为x轴、第二直线为y轴建立坐标系，则平面1的俯视图如图3所示，m表示动平衡调节装置的质量。

以平面1为例，对本发明实施例的动平衡调节过程进行说明。

在平面1中，当各个动平衡调节装置位于初始位置时，由于动平衡调节装置1和动平衡调节装置3关于激光雷达转子的转轴线对称，因此，两者的质心A位于转轴线上，同理，动平衡调节装置2和动平衡调节装置4关于激光雷达转子的转轴线对称，因此，两者的质心B也位于转轴线上，质心A和质心B的连线中点为两个动平衡调节装置组的整体质心C，其也位于转轴线上，即两个动平衡调节装置组均不对激光雷达转子产生校正作用。

当测得平面1产生的不平衡力后，将不平衡力分解为x轴上的不平衡力和y轴上的不平衡力，通过向与x轴上的不平衡力相反的方向调节第一动平衡调节装置组，消除x轴上的不平衡力，通过向与y轴上的不平衡力相反的方向调节第二动平衡调节装置组，消除y轴上的不平衡力，进而消除了平面1产生的不平衡力，使平面1上的力平衡。平面2的校正过程与平面1类似，在此不再进行赘述，当激光雷达转子的上下两个平面都消除不平衡力后，整个激光雷达转子即达到了动平衡。需要指出的是，在动平衡校正过程完成后，还可以再次测量激光雷达转子以预设角速度旋转时各个平面产生的不平衡力，若激光雷达转子仍不符合动平衡要求，则可重新通过本发明实施例提供的激光雷达转子的动平衡校正方法进行校正，直至达到动平衡要求。

可选的，作为本发明实施例提供的激光雷达转子的动平衡校正方法的一种具体的实施方式，根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第一调节距离Δx，包括：

式中，F_x为平面内第一直线上的不平衡力分量，m为动平衡调节装置的质量，ω为预设角速度。

可选的，根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第二调节距离Δy，包括：

式中，F_y为平面内第二直线上的不平衡力分量，m为动平衡调节装置的质量，ω为预设角速度。

在本发明实施例的一种实施方式中，可以直接根据x轴、y轴上的不平衡力分量计算第一动平衡调节装置组、第二动平衡调节装置组的调节量。

可选的，作为本发明实施例提供的激光雷达转子的动平衡校正方法的一种具体的实施方式，根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第一调节距离Δx，包括：

在各个平面对应的第一动平衡调节装置组中，将每个动平衡调节装置均向第一调节方向移动第一预设距离后，计算各个平面内第一直线上的不平衡力分量F_x′；

根据

确定各个平面对应的第一调节距离；

式中，Δx₀为第一预设距离，F_x为移动第一预设距离前平面内第一直线上的不平衡力分量。

可选的，根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量确定各个平面对应的第二调节距离Δy，包括：

在各个平面对应的第二动平衡调节装置组中，将每个动平衡调节装置均向第二调节方向移动第二预设距离后，计算各个平面内第一直线上的不平衡力分量F_y′；

根据

确定各个平面的第二调节距离；

式中，Δy₀为第二预设距离，F_y为移动第二预设距离前平面内第二直线上的不平衡力分量。

在本发明实施例的另一种实施方式中，也可以先通过将各动平衡调节装置组中的动平衡调节装置移动一小段距离，计算出移动距离与对应的不平衡力分量变化量之间的关系，根据对应关系计算出各动平衡调节装置组的调节量。

示例性的，以下通过模拟仿真来验证上述动平衡校正方法。

在仿真模型中，激光雷达转子的质量为M＝27.89g、转速为1200r/min，动平衡调节装置的质量m＝0.354g。模拟仿真得到平面1的不平衡力在x轴、y轴的分量为F_1x＝-0.0085206N、F_1y＝-0.003185N，平面2的不平衡力在x轴、y轴的分量为F_2x＝-0.01285N、F_2y＝-0.007426N。通过本发明实施例提供的激光雷达转子的动平衡校正方法进行校正后，再模拟仿真得到平面1的不平衡力在x轴、y轴的分量为F_1x＝2.1e^-8N、F_1y＝-1.9e^-10N，平面2的不平衡力在x轴、y轴的分量为F_2x＝-4.7e^-9N、F_2y＝8.7e^-11N，模拟仿真激光雷达转子以不同角速度旋转时的转轴不平衡力，其最大值由校正前的0.05N降至1.5e^-8N以下，实现了激光雷达转子的动平衡校正。

由以上内容可知，本发明通过在激光雷达转子中与转轴垂直的两个平面上均设置四个动平衡调节装置以对激光雷达转子进行动平衡校正；在任意一个平面内，其中两个动平衡调节装置关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第一直线移动形成第一动平衡调节装置组，另外两个动平衡调节装置关于激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第二直线移动形成第二动平衡调节装置组，第一直线与第二直线垂直；通过检测激光雷达转子旋转时各个平面产生的不平衡力，确定各个平面内第一直线上的不平衡力分量和第二直线上的不平衡力分量，进而根据各个平面内第一直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第一动平衡调节装置组，以及根据各个平面内第二直线上的不平衡力分量调节各个平面对应的第二动平衡调节装置组，能够实现激光雷达转子的动平衡校正。相比于现有的增重去重校正方式，本发明操作流程简单，且不需要进行反复调试，提高了激光雷达转子的动平衡校正速度，进而能够大幅度提升激光雷达的生产组装效率。本发明能够快速、有效地对激光雷达转子进行动平衡校正。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种激光雷达转子的动平衡校正方法，其特征在于，所述激光雷达转子中与转轴垂直的两个平面上均设置有四个固定质量的动平衡调节装置；在任意一个平面内，其中两个动平衡调节装置关于所述激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第一直线移动并可固定在移动位置上形成第一动平衡调节装置组，另外两个动平衡调节装置关于所述激光雷达转子的转轴线对称并可沿平面内第二直线移动并可固定在移动位置上形成第二动平衡调节装置组，所述第一直线与所述第二直线垂直；

所述激光雷达转子的动平衡校正方法包括：

测量所述激光雷达转子以预设角速度旋转时各个平面产生的不平衡力；

根据各个平面产生的不平衡力确定各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量和第二直线上的初始不平衡力分量；

根据各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量调节各个平面对应的第一动平衡调节装置组的位置，根据各个平面内第二直线上的初始不平衡力分量调节各个平面对应的第二动平衡调节装置组的位置，以对所述激光雷达转子进行动平衡校正。

2.如权利要求1所述的激光雷达转子的动平衡校正方法，其特征在于，根据各个平面产生的不平衡力确定各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量和第二直线上的初始不平衡力分量，包括：

计算各个平面产生的不平衡力与各个平面内第一直线的夹角α、各个平面产生的不平衡力与各个平面内第二直线的夹角β；

根据F_x＝F*cosα计算各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量，以及根据F_y＝F*cosβ计算各个平面内第二直线上的初始不平衡力分量；其中，F_x为平面内第一直线上的初始不平衡力分量，F_y为平面内第二直线上的初始不平衡力分量，F为平面产生的不平衡力。

3.如权利要求1所述的激光雷达转子的动平衡校正方法，其特征在于，所述根据各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量调节各个平面对应的第一动平衡调节装置组的位置，包括：

根据各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量确定各个平面对应的第一调节距离Δx和第一调节方向；其中，各个平面对应的第一调节方向与各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量的方向相反；

在各个平面对应的第一动平衡调节装置组中，将其中一个动平衡调节装置向所述第一调节方向移动Δx₁，以及将另一个动平衡调节装置向所述第一调节方向移动Δx₂，以对各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量进行调节；其中，Δx₁+Δx₂＝Δx。

4.如权利要求3所述的激光雷达转子的动平衡校正方法，其特征在于，根据各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量确定各个平面对应的第一调节距离Δx，包括：

式中，F_x为平面内第一直线上的初始不平衡力分量，m为动平衡调节装置的质量，ω为预设角速度。

5.如权利要求3所述的激光雷达转子的动平衡校正方法，其特征在于，根据各个平面内第一直线上的初始不平衡力分量确定各个平面对应的第一调节距离Δx，包括：

在各个平面对应的第一动平衡调节装置组中，将每个动平衡调节装置均向所述第一调节方向移动第一预设距离，计算移动第一预设距离后各个平面内第一直线上的不平衡力分量F′_x；

根据

确定各个平面对应的第一调节距离；

式中，Δx₀为第一预设距离，F_x为平面内第一直线上的初始不平衡力分量。

6.如权利要求1所述的激光雷达转子的动平衡校正方法，其特征在于，所述根据各个平面内第二直线上的初始不平衡力分量调节各个平面对应的第二动平衡调节装置组的位置，包括：

根据各个平面内第二直线上的初始不平衡力分量确定各个平面对应的第二调节距离Δy和第二调节方向；其中，各个平面对应的第二调节方向与各个平面内第二直线上的初始不平衡力分量的方向相反；

在各个平面对应的第二动平衡调节装置组中，将其中一个动平衡调节装置向所述第二调节方向移动Δy₁，以及将另一个动平衡调节装置向所述第二调节方向移动Δy₂，以对各个平面内第二直线上的初始不平衡力分量进行调节；其中，Δy₁+Δy₂＝Δy。

7.如权利要求6所述的激光雷达转子的动平衡校正方法，其特征在于，根据各个平面内第二直线上的初始不平衡力分量确定各个平面对应的第二调节距离Δy，包括：

式中，F_y为平面内第二直线上的初始不平衡力分量，m为动平衡调节装置的质量，ω为预设角速度。

8.如权利要求6所述的激光雷达转子的动平衡校正方法，其特征在于，根据各个平面内第二直线上的初始不平衡力分量确定各个平面对应的第二调节距离Δy，包括：

在各个平面对应的第二动平衡调节装置组中，将每个动平衡调节装置均向所述第二调节方向移动第二预设距离，计算移动第二预设距离后各个平面内第二直线上的不平衡力分量F′_y；

根据

确定各个平面的第二调节距离；

式中，Δy₀为第二预设距离，F_y为平面内第二直线上的初始不平衡力分量。

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