2026年6月4日木曜日

ロードセルを使った重心計算(3)

 重心の計算のための準備

 重心を求めるためには座標の概念が必要です。そこで、右図のように座標を設定します。


 ボードの中央が原点Oです。
 正規化して-1~+1の割り当てでも良いのですが、計算するときに、浮動小数点演算となるので、座標をー100~+100としました。





重心の計算アルゴリズム

 重心計算は物理学で出てきます。

 右図のように、点A~Cの座標x、yとその点の荷重mが与えられたときに、重心Gの座標XG、YGは次の式で計算することができます。

 

 4点以上でも同様な計算で求めることができます。


 それぞれの点は

 点A(-100,+100,m1)

 点B(+100,+100,m2)

 点C(-100,-100,m3)

 点D(+100,-100,m4)

となるので、重心の式に当てはめると、次の式となります。

 よって、ロードセルで重量を測定し、右の式で計算することで、重心位置(XG,YG)を計算することができます。



 計算結果を表示させたものが、右図です。
図の一番右側に、重心の座標が(XG,YG)が表示されています。
(重心位置が中央に近い場合には非表示にしています)

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