IMU completa a 10 assi su piastra da prototipi

[DarthPlasma]

Interessantissimo oggetto, dal costo relativamente contenuto equipaggiato con ben 4 sensori e 10 assi (3Gyro,3Accel,3Mag,1Bar).

Si legge/configura tutto tramite I2C (ogni sensore ha il suo indirizzo slave) e permette di fare un sacco di cosine fighe, tra le quali farsi la propria centralina per multicotteri

Qualcuno l'ha mai usata?


Pololu - AltIMU-10 v4 Gyro, Accelerometer, Compass, and Altimeter (L3GD20H, LSM303D, and LPS25H Carrier)

[romoloman]

Originalmente inviato da DarthPlasma

Interessantissimo oggetto, dal costo relativamente contenuto equipaggiato con ben 4 sensori e 10 assi (3Gyro,3Accel,3Mag,1Bar).

Si legge/configura tutto tramite I2C (ogni sensore ha il suo indirizzo slave) e permette di fare un sacco di cosine fighe, tra le quali farsi la propria centralina per multicotteri

Qualcuno l'ha mai usata?


Pololu - AltIMU-10 v4 Gyro, Accelerometer, Compass, and Altimeter (L3GD20H, LSM303D, and LPS25H Carrier)

Non quella di 10 in 1 ne ho usate altre in particolare la GY-80 per scopi non modellistici, e risulta anche più economica (22€)

[DarthPlasma]

Ho letto che è un bel casino integrare numericamente i dati del giroscopio per ottenere gli angoli (ancor prima di usare metodi per "filtrare" i dati giroscopici con accelerometro e bussola), servono operazioni con le matrici o con i quaterioni

[lorenz78]

Dipende se devi lavorare in condizioni statiche o dinamiche.
In condizioni statiche è semplice, si tratta banalmente di un'operazione trigonometrica sulle tre componenti dell'accelerometro.
In condizioni dinamiche, il solo accelerometro non va più bene (si sommano le componenti di accelerazione lineare a G), il solo giroscopio tende a derivare (nell'integrale sottoforma di sommatoria i contributi non risultano mai zeri), ragion per cui si utilizzano filtri matematici, il più semplice dei quali è il filtro complementare (somma ponderata dei due contributi dei sensori), ma quelli che funzionano meglio sono i Kalman nelle varie forme (es. EKF - filtro di Kalman esteso).
Leggevo che i sistemi più all'avanguardia considerano nel filtro anche le componenti di accelerazione laterale lette mediante il GPS.
Discorso analogo per la quota, ove si filtrano i valori letti dal barometro (opportunamente azzerato a terra) e l'integrale della proiezione sulla verticale delle componenti dell'accelerometro.

[DarthPlasma]

Originalmente inviato da lorenz78

Dipende se devi lavorare in condizioni statiche o dinamiche.
In condizioni statiche è semplice, si tratta banalmente di un'operazione trigonometrica sulle tre componenti dell'accelerometro.
In condizioni dinamiche, il solo accelerometro non va più bene (si sommano le componenti di accelerazione lineare a G), il solo giroscopio tende a derivare (nell'integrale sottoforma di sommatoria i contributi non risultano mai zeri), ragion per cui si utilizzano filtri matematici, il più semplice dei quali è il filtro complementare (somma ponderata dei due contributi dei sensori), ma quelli che funzionano meglio sono i Kalman nelle varie forme (es. EKF - filtro di Kalman esteso).
Leggevo che i sistemi più all'avanguardia considerano nel filtro anche le componenti di accelerazione laterale lette mediante il GPS.
Discorso analogo per la quota, ove si filtrano i valori letti dal barometro (opportunamente azzerato a terra) e l'integrale della proiezione sulla verticale delle componenti dell'accelerometro.

Non solo, c'è anche il problema di integrare numericamente le velocità angolari del giroscopio, e non basta fare la sommatoria nel tempo... è necessario usare i quaternioni o il calcolo matriciale

[lorenz78]

Originalmente inviato da lorenz78

...il solo giroscopio tende a derivare (nell'integrale sottoforma di sommatoria i contributi non risultano mai zeri), ragion per cui si utilizzano filtri matematici, il più semplice dei quali è il filtro complementare (somma ponderata dei due contributi dei sensori), ma quelli che funzionano meglio sono i Kalman nelle varie forme (es. EKF - filtro di Kalman esteso)....

Sì, è quello che ho scritto, proprio perchè l'integrale in dt deriva (l'EFK usa i quaternioni)

[DarthPlasma]

Per fare delle prove inizio con un filtro complementare facendo la media pesata (moltiplico per un coefficiente, sommo e normalizzo) tra il quaternione accumulato e quello calcolato con tre versori ottenuti da magnetometro e gravità

[DarthPlasma]

Ecco una implementazione delle routine che ho preparato:

https://www.youtube.com/watch?v=gA2B...ature=youtu.be

L'integrazione è fatta sul quaternione e la fusione viene fatta con il quaternione ottenuto dalla terna cartesiana di versori derivata da accelerometro e magnetometro (e versore ovest)

Il filtro è un filtro complementare a coefficienti variabili, e tanto più la "norma" del vettore accelerometro dista da 1g (misurato all'accensione) tanto più l'algoritmo da "credito" al giroscopio. Una sorta di Kalman semplificato