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加速度計とジャイロスコープを含む IMU (慣性センサー) から 3D デカルト座標の位置を取得することを計画しています。これを使用して、オブジェクトの位置と軌跡を 3D で追跡しています。

1-私の限られた知識から、加速度計だけで十分であり、xyz軸A(Ax、Ay、Az)の加速度が得られ、速度と位置を取得するには2回積分する必要があると想定していましたが、積分すると追加されます未知の定数値であり、ドリフトと呼ばれるこの誤差は時間とともに増加します。このエラーを取り除くには?

2-さらに、そもそもなぜジャイロスコープが必要なのか、xyz軸の加速度を変位に変換するだけではいけません.加速度計が軸の動きを伝えているのであれば、なぜジャイロスコープから向きをチェックするのですか. 申し訳ありませんが、これは非常に基本的な質問です。Gyro + Accel の両方が使用されていることを確認しましたが、理由がわかりません。

3-静止していて動きがない場合でも、センサーに作用する地球の重力があり、常にセンサーの動きに起因する値よりも大きな値を示します。どうやって重力を取り除くのですか?

これが完了したら、それらにカルマン フィルターを適用してそれらを融合し、値を平滑化します。GPS を使用できない環境でのオブジェクトの軌道推定に対するこの方法の正確さ。私はarduinoから加速度計とジャイロスコープの値を取得し、リアルタイムで更新される 3D グラフにプロットされるPythonにインポートしています。特に同様のコードへのリンクなど、どんな助けも大歓迎です。

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1 - 加速度計は、このドリフトの一部を考慮してキャリブレーションできますが、最終的には完璧なセンサーはなく、不正確さは必然的にドリフトを引き起こします。これを修正するには、加速度計を短い高周波データに使用するためのカルマン フィルターなどのフィルターと、定期的に絶対位置を取得して内部位置を更新するためのカメラなどの二次センサーが必要です。これがカルマン フィルターの背後にある基本的な考え方です。

2 - 加速度計は、高周波回転データにはあまり適していません。加速度計のデータを使用するだけでは、システムが水平方向の直線加速度と回転位置を区別できないことを意味します。ジャイロスコープは高周波データに使用され、加速度計は低周波データに使用され、回転ドリフトを調整して打ち消します。カルマン フィルターは、この問題に対する 1 つの可能な解決策であり、これを説明する優れたオンライン リソースが多数あります。

3 - ジャイロ/加速度センサー フュージョンを含む方法を使用してセンサーの 3D 方向を取得し、ベクトル演算を使用してその方向から 1g を減算する必要があります。

ほとんどの場合、いくつかのオンライン リソースを参照して要点を把握し、それがライブラリであろうと加速度計のフュージョン システムであろうと (mpu6050 を含む現在のほとんどの加速度計で)、事前に構築されたセンサー フュージョン システムを使用する方がよいでしょう。これらの搭載システムは通常、単純なカルマン フィルターよりも優れた機能を発揮し、磁力計などの他のセンサーを組み合わせてさらに精度を高めることができます。

于 2021-02-12T07:53:11.437 に答える