Robofun 機器人論壇

標題: 請問三軸加速度計 [打印本頁]

作者: penguin19851025 時間: 2009-10-28 11:26
標題: 請問三軸加速度計
請問利用程式得到三軸加速度的G值後，須要如何得到與地面的傾角呢？
請眾位高手給予協助
感恩

作者: mzw2008 時間: 2009-10-28 12:09
傾角無法取得, 所以不用試了,想要傾角得要陀螺儀
或是有測量傾角功能的電子羅盤或是加速度計

加速度計的主要功能是〞取得加速度〞
何謂加速度？單位時間內有速度的變化, 叫加速度
所以當加速度計未通電時已經放偏
那根本就無法取得到底在哪個軸傾斜幾度喔

通電後可以經由一些計算去取得角度的傾斜, 但這受限於精確度的問題難以算準
我已經嘗試很久都失敗(準確率太低)
後來只好鼻子摸摸乖乖買陀螺儀@__@

作者: penguin19851025 時間: 2009-10-28 14:46
請問
三軸加速度計不是利用三個軸分別的G值
去得到與地面的傾角嗎
所以應該是可以換算的吧
因為還是必須要嘗試的
所以想要詢問是否有公式之類的
而可以利用三軸的G值
求出與地面的傾角

如果真的不夠準確
才有辦法換另外的感測器
謝謝你

作者: mzw2008 時間: 2009-10-28 15:30
說實話這個我不是那麼瞭解
因為網路上有賣很多種各式各樣的G值測量儀
陀螺儀/加速度計/羅盤都可以測量
但是量到的東西不太一樣
我也還在研究這個
個人只用過3XX系列, 算不出來

算G角有公式, 但也得感測器自己有這種數據進來才能測

作者: mzw2008 時間: 2009-10-28 17:56
另外, 加速度和重力加速度G是不一樣的兩回事

雖然都叫做加速度
但是重力G一定是朝向地心(通常應指的是Y軸)
不用移動就一直存在, 這使得我們都被這個G力給抓住在地面
也使得你站起來需要費力

但是平時講的加速度, 必須有移動才能偵測到
如果物體是靜止的, 那根本不存在加速度這種東西喔

作者: penguin19851025 時間: 2009-10-28 18:58
我大致知道要往那個方向了
感謝你的回答

作者: mzw2008 時間: 2009-10-28 23:49
感謝您的"感謝"
在這裡回了不少文章了
看到這樣的感謝還是很開心

有項無聊的統計
我在藍色小舖曾經發表過接近四千篇的文章, 其中只有50篇左右有感謝
其他的得到答案就沒回應, 回太慢還會有抱怨
這世界真的有點變了.......
但我希望機器人世界能在台灣發光發熱的心不會變的

作者: nichal 時間: 2009-10-29 11:33
7# mzw2008

大大說到一個重點
加速度計就是測加速度的
所以要測量傾角
可以借由(重力)所產生的加速度來判斷
但先決條件必須該物體是靜止的

所以要量動作中物體的傾斜角
單靠加速計確實是不夠的

台灣機器人要發光發熱
要靠很多像mzw2008大大的人來撐才行~~~

作者: mzw2008 時間: 2009-10-29 12:14
本帖最後由 mzw2008 於 2009-10-29 12:15 編輯

對了, 測量傾角也可以用搞笑的東西來判斷
效果還可以, 就是大了點
http://blog.xuite.net/wellsli/002/13583714

還有這個, 也有玻璃罐版本, 很可愛, 不過超連結我忘記了, 找不到

我自己也做了一個, 不過反應速度不夠快, 不準

20060803042335249[1].jpg (64.51 KB, 下載次數: 608)

作者: mzw2008 時間: 2009-10-29 12:20
電子羅盤主要用來測方向
加速度計用來測量目前的運動狀態(有運動才有加速度, 但等速運動的加速度就為0了)
陀螺儀用來側傾角

但有很多產品是上面的兩個功能或是三個功能的綜合
也看過人家做在潛艇上的, 一顆就要價八萬多了
感測器領域還滿恐怖的(價格方面)
所以才會有想要自己開發的念頭
目前超音波和紅外線都有譜了
正往雷射測距和陀螺儀前進中...
希望全系列作出統一規格, 透過電腦輕易控制

作者: penguin19851025 時間: 2009-10-29 12:31
mzw2008大大說的很對
不過千萬不要絕望
相信大家還是會默默的感謝你的

至於三軸加速度計我已經找到方法了
已經可以找出三軸的傾角了
再次的感謝你啦

作者: mzw2008 時間: 2009-10-29 20:39
我其實是從今年的五月忽然想要開始玩機器人的
始作俑者就是安東尼,哈哈

因為我三月跟他聊天, 談到他在弄機器人的東西(認識他這麼久從來不曉得他和機器人有關)
但是聊一聊回來就忘記這回事
結果後來看到某人做的機械手臂好有趣
就想要自己玩看看, 但完全沒基礎...恰巧遇到兩個學生自稱CAD很厲害願意幫忙
就這樣投入了
沒想到一直拖到9月,他們藉口工作太忙不做了
弄到騎虎難下, 只好萬事自己來

這一個月多月來, 我自己純手工做出三種機械手臂, 用壓克力和鋁合金都有, 鋼鐵版的製作中
還自己成立了一間小型的鐵工廠, 各種塑膠/金屬加工的機器都買了(有些自己做的)
CAD從無到有學會初步的製圖
鐵工廠從完全沒有概念到現在什麼都有, 還找到兩家願意完全配合我的鐵工廠
和數家相關的材料生產廠商
以及數間大學的教授願意把零組件製作單轉給我...
以上, 都是利用接到相關的CASE賺的錢去做的, 所以基本上沒用到我的存款

我做事有異於常人的牛脾氣, 做不到就加把勁
要不就不做, 不然就一定要做出來
其實, 除了我真的很拚命以外, 也要感謝很多人啦
沒這些人的幫忙我也不能這麼短時間就從無到有哩

對了, 今天又有新花樣, 我委託工廠做的推桿已經問世喔
不過目前還在樣品階段, 使用PWM訊號控制
長度約10公分
行程5公分
推力兩公斤
重量約150克
我和老闆達成協議, 做出來的東西, 有賣到錢才分享利潤, 真是很感心

......你問我秘訣...很簡單, 越挫越勇
有求於人一定要極端有禮貌, 讓人家看到誠意
有分享才能有回饋, 不要學很多學校的老師只會想要ㄠ人
很多時候, 自助才能有人助

作者: mzw2008 時間: 2009-10-29 20:51
哈哈
話說我機器手臂的啟蒙就是9月的時候從nichal 大大的網站學的
只不過小弟的裝備多了點
做一隻手臂只要半天就能完成
另外加裝外殼和SERVO定位共需一天
但我另外重新改造設計
目前有三種, 已能拿象棋, 抓球, 開可樂,正往抓雞蛋和棉花的路前進

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-1 11:52
mzw2008大大真的是高手
像我才是剛開始碰機器人的學生
以後有問題真的要請您多多關照了

作者: mzw2008 時間: 2009-11-2 00:35
其實我在機器人領域還太嫩了(嚴格算來才進入3個月)
只是仗著學過數十年的程式
和出一張嘴博得整條工業區的鐵工廠願意配合我
以及最近一直有CASE結案的挹注, 不然實在是沒辦法玩這種要花很多錢的東西哩

不然就得像有些學生是教授有研究經費的支持
可以無限量的買一堆零組件和機器人來玩
或是像我同學這樣在科學園區的相關公司工作, 公司本身就是無限量的提供相關零組件給他玩

一般人要進這個領域, 真的得要很多錢才行, 至少是幾千到數十萬的(當然, 幾百塊也可以玩迷你型的)
就像某位老師跟我說的, 他教高職, 才一兩千就已經是學生負擔不起的程度
大學生高些, 也頂多只能負擔一兩萬
最好的方式就是ㄠ教授幫忙出經費啦

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-2 08:55
有些老師真的會買一些比較貴的器材來用

其實我們現在要的就是好好的練功
讓自己的程式能再加強一點
這樣很多Sensor才不用靠模組之類來用
盡量買電路回來自己焊
再寫程式輔助才不用花較多的錢去買

沒辦法我們老師也是希望我們盡量壓低價格
能利用一些技術去降低成本
也是一種學習的方式

作者: mzw2008 時間: 2009-11-2 12:28
模組還是有模組的好處
畢竟小, 就能塞進小空間
做出來的產品就會小
但目前所有的網路上賣的感測模組都貴到不可思議
這部份也是我下一步要克服的地方
不過, 想要IC工廠幫我, 這還得多多努力哩

作者: lucrece_lu 時間: 2009-11-2 19:04
個人懷疑你是不是有暗放大內密探在我公司
連我下一步要做的事都被 MZW2008 大大給料中
真的是利害呀!!!
說真的目前網路上賣的一些東西還真的是**滿合理**的可能是進口的關係吧
所以安東尼小主板所屬的這間公司呢也有在打算規畫做一些身體建康外加佛心來的 (羅盤+G Sensor)
底下這個就先讓大家聞香一下因為他是畫錯的用到一個宇宙貴的 HMC6352 (其實是要用 HMC5843 cuz 比較便宜)
當然賣價一定會比現有網站的參考價格還有便宜 40% 左右 ....
先附上畫錯 IC 的給大家批評一下

作者: mzw2008 時間: 2009-11-2 23:29
哈哈, 這一定是要用力宣傳的啦
每當安東尼出現就一定有伴隨好東西出現

我也正在跟廠商談有關雷射測距和其他種類感測器的部份哩

作者: mzw2008 時間: 2009-11-2 23:33
啊 !!!!!!!!!!
剛剛又仔細看了一次
這顆東西是羅盤和加速度計在一起耶
這可比6352還要好, 還更便宜喔
6352超貴, 又只能當羅盤....(我也買了一顆)
啊哩我本來只是雙手在推而已, 現在連雙腳都一起用力推了
明天叫親朋好友來一起推^__^a

作者: lucrece_lu 時間: 2009-11-3 08:21
本帖最後由 lucrece_lu 於 2009-11-3 08:29 編輯

哈哈還是被你發現了雖然我己經明文寫著羅盤加 G-Sensor 了
6352 貴也是有道理的他有含賣可披在裡面，得到的值比較純!!
用5843 的話值就要用程式算!! 公司底下的工程師己經偷偷在發 (fxxk) 中...

另外偷偷奉送一個特殊功能!! 這個模組有偷加電源護機制
即便大家電源插反或插錯 pin 也是不會燒地
當然插反也不會動的 (有點冷~~~~ 寒流來了 ~~~~)

作者: mzw2008 時間: 2009-11-3 11:42
確實變冷了

用程式算其實還好
但是如果能附上API讓使用者不用算
那就會很感心了
真是期待這東西的問世哩

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-4 10:30
請教一個問題
最近將三軸安裝好之後
發現其測量角度常常誤差極大

請問如果利用陀螺儀或是三軸電子羅盤
會相對的比較好嗎
因為我們需要攀爬台階
所以需要常常有傾角的回授

謝謝您的幫助

作者: mzw2008 時間: 2009-11-4 15:22
不是喔
兩個方向來討論

1. 加速度計, 在三軸上, 速度的"變化量"越多, 測到的數值變化越大
所以回到之前講的, 如果根本沒動, 測到的數值不能當參考
這部份得要自己試試
我之前買的那個, 不動的時候, 三軸一樣會有東西傳回, 但都是非0的某固定數字
程式就可以依此作判斷

2. 陀螺儀之類的, 才是真的傾角, 不需要有運動也能測量到
能側傾角的電子羅盤也是

結論, 爬台階一定要陀螺儀效果比較好

講個笑話, 最近有朋友吵著要在飛機上裝機槍, 要和朋友空戰用的
於是我出了餿主義幫他把電動機槍裝上去, 為了威力強大還用了比較重的BB蛋
搞的很有模有樣的, 敵人看到都心膽俱裂了, 就差沒提出投降輸一半的條件
結果....飛不起來, 哈哈哈, 太重了
那是一台他自己做的F22 , 約是和一張桌子一樣大小, 他也是裝了陀螺儀想做特技飛行
目前還在改良武器中
未來可以觀賞到人家在空戰了

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-5 10:20
因為之前是利用三軸加速度計分別測得的G值
再利用三角函數關係求出與地面的夾角
可是實驗出來發現數據並不是非常的漂亮
照mzw2008大大來看
陀螺儀真的會比較好
之前查詢的陀螺儀是說裡頭是一個加速度規和一個電子羅盤組成的
所以它會比較準確是因為這兩個組成的關係囉

對於裝機槍真的是很不容易呀
看了我們只能肅然起敬了
高手!!!

作者: mzw2008 時間: 2009-11-5 11:05
為了太重飛不起來被人家笑, 心情不開心(團長據說鬱悶到整晚睡不著)
現在我方軍團決定花錢改裝強力汽油引擎
然後由一管改裝成"兩管"CO2動力機槍, 勢要殺的敵人片甲不留

哈哈, 反正我是在旁邊出一張嘴給建議和收錢做事的那個
這些玩遙控模型的個個都很有錢, 我看他們最便宜的都一套要十多萬
我可玩不起這種東西哩

啊, 扯遠了
我記得有看過有加速度計是可以直接傳回傾角的哩, 根本不用算

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-5 20:56
聽起來就很炫

我今天查了一下　好像陀螺儀需要對角速度積分
才能知道傾角　這樣誤差就會比較大
只是三軸加速度計　只要對Ｇ值換算就能求得傾角

糟糕　我都快被搞混了
已經不知道該用哪個了

作者: mzw2008 時間: 2009-11-5 23:01
哈哈
不用搞混啦
過些時候我會進一批很便宜的電子羅盤, 也能"直接"量傾角的

另外如果你能用G值換算出來就繼續用
如果算出來不準 , 那就換貴一點的
感測器很多時候不準確或是反應速度過慢也是個大問題哩

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-6 20:17
因為我也是懷疑它
反應速度過慢
才會這樣

那我只好再試試看了
感謝你了

作者: mzw2008 時間: 2009-11-6 20:55
不過反應過慢有些時候是因為程式寫錯喔
我之前用的那個也是怪怪的
後來程式裡面的DELAY調快一點就搞定反應的問題了
也許你試試看也說不定可以喔

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-11 11:11
最近要先買新的零件
它太舊了掛了
等來了會再試試看
感謝您

作者: mzw2008 時間: 2009-11-11 12:20
太舊?? 是買多久了啊
順便請教一下新買的是哪一款呢?
我用的是330

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-11 13:18
買了快兩年了
是塵封已久的器材
我是用Htachi H48c 的模組

作者: mzw2008 時間: 2009-11-11 14:36
哈哈是喔
這搞不好電路都生鏽漏電了

通常我要是一個東西暫時不用
會用封口塑膠袋裝起來, 用抽風機抽掉空氣
這樣可以保持比較久不會有什麼問題
畢竟空氣中有水氣, 久不用的東西很容易掛掉

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-11 15:13
因為只是測試使用
所以才拿出學長留下來的來用
想說之後再買新的放在機構上
看來還事先添購新的會比較保險

作者: mzw2008 時間: 2009-11-11 15:35
這顆不錯哩
你之前不能正確用應該是故障造成吧

作者: penguin19851025 時間: 2009-11-11 19:26
真的嗎
那我就有點信心了
不然常常有不正確的值
真的很灰心
那我會再試試的
感謝您

作者: rose40 時間: 2009-12-12 11:27
Measuring Tilt with Low-g Accelerometers
http://www.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN3107.pdf

3# penguin19851025

作者: mzw2008 時間: 2009-12-12 12:09
啊, rose40終於出現了
這文件很棒哩

對了, 請教一下喔, 您在露天的那些產品, 是否能直接私下購買咧
因為我沒有拍賣帳號, 有些東西要要買來測試使用哩

作者: ocgod 時間: 2010-2-5 09:03
如果只用g-sensor偵測角度的話
要在物體靜止的情況下才是正確的角度

之前寫過一個程式去計算,如果慢慢動的話基本上偵測出來的角度不會差太多....

作者: penguin19851025 時間: 2010-2-5 09:36
ocgod 前輩您好
你的模擬有針對到3維的頃角變化
請問該如何利用三軸的傾角模擬出立體的變化呢

作者: mzw2008 時間: 2010-2-5 12:55
咦? 立體的變化, 這是什麼
可否描述清楚一點呢?

作者: ocgod 時間: 2010-2-5 12:58

ocgod 前輩您好
你的模擬有針對到3維的頃角變化
請問該如何利用三軸的傾角模擬出立體的變化呢
penguin19851025 發表於 2010-2-5 09:36

我不太懂你的意思
請問你是指怎樣把3D的物體依照算出來的傾角去旋轉嗎？

作者: mzw2008 時間: 2010-2-5 13:03
哈哈如果是這樣的話
傾角要顯示出效果
得用3D API , like opengl or directx3D, or math function 3d projection
網路有人有做簡單的應用
如果有預算, 我可以幫忙做很複雜的3D喔, EX: 做成3軸玩3D空戰遊戲如何^^

作者: penguin19851025 時間: 2010-2-5 13:18
因為得到的是三個軸的傾角
我現在有針對二維做出模擬
不過不知道怎麼那進第三軸的角度
來模擬出像圖上飛機往左上角飛行的姿勢
就像是往x y z 這45度方向這樣
如果有這三個角度
那我該怎麼把它回復到一個三維的向量呢

作者: ocgod 時間: 2010-2-5 13:23
我是直接呼叫opengl的函數去旋轉3D模型而已

作者: mzw2008 時間: 2010-2-5 20:12
在3D空間中是比較沒在搞方向向量, 打光除外
運動的控制都是直接三個軸的角度去旋轉喔
glrotatef 之類的函數來做就好了
或是直接對matrix做處理

作者: penguin19851025 時間: 2010-2-8 17:27
瞭解了那我會朝這方向找尋的
感謝喔

作者: Robert 時間: 2010-2-14 23:23
請問我可以加入嗎?我對加速度計也很有興趣!

作者: penguin19851025 時間: 2010-2-17 11:24
請問ocgod 及mzw2008
像是在BCB中
可以呼叫Opengl 3D的函數嗎
還是有其他函數可以使用

作者: mzw2008 時間: 2010-2-17 12:14
openGL 只是一個函式庫, 或說他是一套API
就像別的功能需要#include <XXX.h>
openGL 也是
通常是
gl.h
glu.h
glut.h 這些
這是內建的
直接呼叫就可以用
windows XP也內建需要的.dll 了

作者: penguin19851025 時間: 2010-2-17 17:47
那我會好好研究openGL的
感恩

作者: penguin19851025 時間: 2010-2-24 10:25
OpenGL剛碰真的不是很容易
請問ocgod 前輩
您是建構出立體的模型圖
就給它三個軸的角度
就行了嗎

作者: vegewell 時間: 2010-2-24 13:21
below two are better:

最新的XNA framework是3.0(for vs2008)，你可以參考看看

http://msdn.microsoft.com/zh-tw/xna/default.aspx
--------------------------------------------
or
DirectX 3D
在 MSDN 上搜尋...

Direct3D Samples for Managed Code

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