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標題: 自走車的陀螺儀的問題? [打印本頁]

作者: we90127 時間: 2012-2-22 15:44
標題: 自走車的陀螺儀的問題?
我使用的是ADXRS613 陀螺儀
ADXRS613可以拿到我所需的偏航率或偏航角!
如何從陀螺儀的值得到"偏航率"?偏航角是否與陀螺儀有相關?

作者: g921002 時間: 2012-2-22 22:06
陀螺儀量的是角速度，積分後就是角度變化。
自走車轉彎才需要計算角度變化吧!?直接都是靠IR Sensor維持直線前進。

作者: we90127 時間: 2012-2-23 11:23
照你的意思所說，角度可以藉由積分求得!
但陀螺儀的操控實在看不太懂，從示波器顯示，只看到電壓瞬間的變動，雖說網路說明是說成正比的電壓對軸的角速率，但看不出什麼端倪，該如何電壓轉換成正確角速率!
http://www.analog.com/zh/mems-se ... oducts/product.html

作者: g921002 時間: 2012-2-23 22:18
以ADXRS613來說，光看Datasheet，可以知道中點電壓(角速度=0 deg/s)是2.5V。
對於1 deg/sec物理量對應的輸出電壓為12.5mv。
假設你用的ADC是12bits，參考電壓為5.0V，你抓到的ADC值為X，那輸出電壓就是5000/4096*X(mV) = 1.22X mV，那對應的角速度為1.22X/12.5=0.98X deg/sec
自有車假設只考慮Z軸，那每1ms抓一次陀螺儀的值，那每一次的角度變化為角速度*0.001s = 角度變化量。
那角度積分只是不斷把角度變化量累積起來而已。

那因為陀螺儀因為本身元件誤差關係，長期積分很不可靠，不過只用在轉彎的當下計算是否轉了45度或90度其實已經很夠用了...不然的話，原廠Datasheet裡面很多參數都要考慮到，只是你是做自走車，很以簡化的東西很多。

作者: omegaCD 時間: 2012-2-26 02:56
用陀螺儀去積分得到的資料還不如用輪子的編碼器資訊還比較準...(前提是不會打滑)

不然你可以考慮去弄一個雷射滑鼠的模組來記錄實際行走方向和速度=v=

作者: g921002 時間: 2012-2-26 23:04
本帖最後由 g921002 於 2012-2-26 23:05 編輯

用陀螺儀去積分得到的資料還不如用輪子的編碼器資訊還比較準...(前提是不會打滑)

不然你可以考慮去弄一個 ...
omegaCD 發表於 2012-2-26 02:56

此言差矣，自走車轉45度或90度不過就是1秒內的事件，在1秒內積分的角度誤差不會比編碼器高的。自走車在快速轉彎時，輪子是"滾動+滑動"，跟車子打滑與否無關，陀螺儀也量不出來車子打滑啊!!

作者: omegaCD 時間: 2012-2-27 03:59

此言差矣，自走車轉45度或90度不過就是1秒內的事件，在1秒內積分的角度誤差不會比編碼器高的。自走車在 ...
g921002 發表於 2012-2-26 23:04

唔...被噹了..._w_"

其實原PO沒有說出自走車的速度，這跟選擇感測器種類有很大的關係，如果自走車的轉彎速度不夠快的話，那陀螺儀和加速度計的誤差會很可怕，但如果速度快到可以抵銷掉積分時的誤差(比陀螺儀/加速度計靜止時的雜訊高很多)，那用這類的sensor會是比較好的選擇，如果快慢都有的話，可以考慮使用較高精密度的輪子編碼器(當然...設計自走車時請使用輪子抓地力較好的方案，不然這方法會失效)，搭配陀螺儀和加速度計兩個來計算修正，這樣得出來的結果會比只使用一種要佳....當然也要看您的研究預算和設計時間夠不夠XD

如果要使用感測器融合的方案，就去研究一下"卡爾曼濾波器"吧，會對你的設計上有很大的幫助:)
還有如果你想要更完整的設計架構可以直接問我=D，可以給你一些建議~

作者: we90127 時間: 2012-2-27 15:17
感謝你們的說明，我會去嘗試看看!
謝謝!

作者: eat1256 時間: 2012-3-6 17:17
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作者: doubletime 時間: 2012-4-14 04:45
可以利用陀螺儀加上輪子上的編碼器做比較。
以右轉90度為例
如果陀螺儀轉了90度，而編碼器算出180度，那麼代表輪子打滑了
而在不打滑的情況下，陀螺儀和編碼器都應該為90度才是。

omegaCD 我對你的 "感測器融合的方案"挺有興趣的，不知道方便告知一下嗎？
^^"

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