Измерение горизонтального ускорения в самобалансирующихся двухколесных транспортных средствах?

Question

это теперь стандартная практика для сплавления измерений от акселерометров и гироскопа через фильтр Кальмана, для приложений, таких как самобалансирующихся 2-колесных тележки: например: http://www.mouser.com/applications/sensor_solutions_mems/

акселерометра дает чтение угла наклона через арктангенс (A_x/A_Y). очень сложно использовать здесь термин «ускорение», поскольку на самом деле это означает проекцию силы тяжести вдоль оси устройств (хотя я понимаю, что физически гравитация - это действительно просто ускорение).

вот большая проблема: когда тележка пытается двигаться, двигатель управляет тележкой и создает нетривиальное ускорение в горизонтальном направлении, это сделало бы a_x более не просто проекцией силы тяжести вдоль устройства x -ось. на самом деле это сделало бы измеренный угол наклона более крупным. как это обрабатывается? Я думаю, учитывая зрелость Segway, должны быть некоторые существующие способы справиться с этим. у кого-нибудь есть указатели?

благодаря Ян

Answer 1

Вы абсолютно правы. Вы можете оценить углы наклона и наклона с помощью проекции вектора силы тяжести. Вы можете получить гравитационный вектор, используя неподвижный акселерометр, но если акселерометр движется, то он измеряет гравитацию + линейную составляющую ускорения, и главная проблема здесь заключается в том, чтобы секвестрировать гравитационную составляющую от линейных ускорений. Лучший способ сделать это - передать сигнал акселерометра через фильтр низких частот. Обратитесь к Low-Pass Filter: The Basics или Android Accelerometer: Low-Pass Filter Estimated Linear Acceleration , чтобы узнать больше о фильтре нижних частот.

Sensor fusion algorithm должно быть интересно для вас.