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  • 惯性测量单元

    2012-06-20 09:52:57
    Next-generation inertial measurement unit provides sophisticated guidance for tactical military applications.
  • IMU惯性测量单元详解

    千次阅读 2020-05-17 20:51:27
    IMU惯性测量单元详解 惯性测量单元的工作原理惯性测量单元的工作原理是:使用一个或多个加速度感应器,探测当前的加速度速率;使用一个或多个偏航陀螺仪,检测在方向、翻滚角度和倾斜姿态上的变化。有一些惯性测量...

    IMU惯性测量单元详解
    惯性测量单元的工作原理惯性测量单元的工作原理是:使用一个或多个加速度感应器,探测当前的加速度速率;使用一个或多个偏航陀螺仪,检测在方向、翻滚角度和倾斜姿态上的变化。有一些惯性测量单元还同时包括磁力计,主要是用于协助校准方向漂移。惯性导航系统包含IMU角速度、线性加速度计(位置的变化);一些IMU包括陀螺仪等元素(维护绝对角参考)。
    惯性测量单元的应用惯性测量单元(IMU)是运动惯性导航系统(用于飞机、航天器、船舶、无人驾驶飞机、无人机和导弹导航)的主要组件。因为惯性导航系统拥有这种能力,我们可以使用航迹推算的方法,即从IMU的传感器收集数据,然后根据电脑计算追踪飞行器的位置。最新的技术发展使IMU在GPS设备中也受到广泛应用。当GPS信号不可用(如隧道、建筑物内,或有其它电子干扰)时,IMU能令GPS接收器继续工作。

    因为设备只能在有限的时间间隔里收集数据,IMU在工作中总是使用平均值。如果一个加速度计能够以每秒一次的频率检索加速度,设备将会认为加速度在这一秒中始终为一个值,尽管加速度在这期间可能有很大的变化。
    由于集成,常数误差在加速度结果中会以二次线性的速度增长。通过惯性测量单元,我们可以获得物体在三维空间中的姿态,角速度等。利用其它设备与IMU结合(如全球定位系统GPS),我们还可以将IMU的运用推广到更多领域,相信随着科技的发展,在未来惯性测量单元能够更好的应用在我们的生活中。

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  •  惯性测量单元Inertial measurement unit,简称IMU,是测量物体三轴姿态角(或角速率)及加速度的装置。陀螺仪和加速度计,是惯性导航系统的装置。借助内置的加速度传感器和陀螺仪,IMU可测量来自三个方向的线性加...
  • 对用于末敏弹稳态扫描运动测量的微惯性测量单元提出了一种标定方法。末敏弹的稳态扫描运动有其自己的特点,因此对微惯性测量单元的标定也有一定的特点。据此对常用的微惯性测量单元的误差模型进行了简化,从而对微...
  • 在介绍微惯性测量单元组成与结构的基础上,根据MEMS惯性器件的输出特性,建立了微惯性测量单元中加速度计和陀螺仪的数学标定模型,提出并推导了一种适用于微惯性测量单元的标定方法,该方法可以得到微惯性测量单元中...
  • 基于FPGA的微小型惯性测量单元的设计.pdf
  • 基于MATLAB的惯性测量单元数据采集平台设计.pdf
  • 基于惯性测量单元数据的室内楼层地图众包构建方法
  • 使用惯性测量单元的基于PCA和HMM的手势识别
  • 本文提出了一种基于热膨胀流原理的微加工流体集成式减小惯性测量单元。 所提出的多轴气体传感器可以使用一个腔室同时检测单轴角速率和双轴加速度。 已经证明了较大的测量范围,例如Z轴陀螺仪在±2160°/ s的输入范围...
  • 详细解说IMU惯性测量单元

    千次阅读 2020-03-31 22:48:07
    详细解说IMU惯性测量单元 IMU可获得载体的姿态、速度和位移等信息,被广泛用于汽车、机器人领域,也被用于需要用姿态进行精密位移推算的场合,如潜艇、飞机等惯性导航设备中。 青岛智腾mems加速度计芯片 基于MEMS...

    详细解说IMU惯性测量单元
    IMU可获得载体的姿态、速度和位移等信息,被广泛用于汽车、机器人领域,也被用于需要用姿态进行精密位移推算的场合,如潜艇、飞机等惯性导航设备中。
    在这里插入图片描述
    青岛智腾mems加速度计芯片

    基于MEMS技术的IMU,以及MEMS惯性传感器,将是未来发展的重点。惯性测量单元简称IMU,是测量物体三轴姿态角(角速率)及加速度的装置。陀螺仪和加速度计,是惯性导航系统的核心装置。借助内置的加速度传感器和陀螺仪,IMU可测量来自三个方向的线性加速度和旋转角速率,通过解算可获得载体的姿态、速度和位移等信息。
    IMU模块IMU的定义及功能慣性测量单元被定义为“无需外部参考的可测量三维线运动及角运动的装置”。通常情况下,每套惯性测量装置包含三组陀螺仪和加速度传感器,分别测量三个自由度的角加速度和线加速度,通过对加速度的积分和初始速度、位置的叠加运算,得到物体在空间位置中的运动方向和速度,结合惯性导航系统内的运动轨迹设定,对航向和速度进行修正以实现导航功能。
    目前来说,市面上存在的IMU以6轴与9轴为主。6轴IMU包含一个三轴加速度传感器,一个三轴陀螺仪;9轴IMU则多了一个三轴的磁力计。另外,对于采用MEMS技术的IMU,一般还内置有温度计进行实时的温度校准。无论是6轴或9轴IMU,都可实时的输出三维的角速度信号与加速度信号,以此解算出物体的当前姿态。这在在平台稳定与导航中有着重要的应用价值。汽车上的IMU装置IMU的广泛应用IMU大多用在需要进行运动控制的设备,如汽车和机器人上,也被用于需要用姿态进行精密位移推算的场合,如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备等。与其他导航系统相比,惯导系统同时具有信息全面、完全自主、高度隐蔽、信息实时与连续,且不受时间、地域的限制和人为因素干扰等重要特性,可在空中、水中、地下等各种环境中正常工作。

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  • 惯性测量单元IMU上位机控制软件,可以实现与IMU的即时通讯,可以参数设置等等
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  • 4774小队的惯性测量单元。 该项目在 Beaglebone Black (BBB) 上运行,并通过 i2c 与 MPU-6050 进行对话。 它使用来自 Invensense 的示例代码,因此 MPU-6050 能够返回 3D 方向解决方案(即滚动、俯仰、偏航)。 ...
  • 惯性测量单元的原理和应用介绍

    千次阅读 2020-04-03 21:40:24
    惯性测量单元的原理和应用介绍 惯性测量单元是通过加速度计和陀螺仪测量运动载体的方位与姿态的装置,它与AHRS的功能与装置都很相像,但是最大的区别是航姿参考系统包含了嵌入式的姿态数据解算单元与航向信息,惯性...

    惯性测量单元的原理和应用介绍
    惯性测量单元是通过加速度计和陀螺仪测量运动载体的方位与姿态的装置,它与AHRS的功能与装置都很相像,但是最大的区别是航姿参考系统包含了嵌入式的姿态数据解算单元与航向信息,惯性测量单元仅仅提供传感器数据,并不具有提供准确可靠的姿态数据的功能。缺少了一部分功能并不一定是不好的地方,因为缺少一部分单元,使得它的成本相比之下比较低,可以应用于更多的地方,进行各种设备的方位测量。 
     惯性测量单元的原理是什么?
    首先说一下惯性测量单元的组成,它是由三个加速度计和三个陀螺仪组成,三个是为了能测量三轴的方位,这几个加速度计和陀螺仪分别沿着空间的三轴输入,也就是三个相互垂直的方向轴。通过这样的分布于设计,使得它可以对空间中运动载体的任意线运动或者角运动,但因为陀螺仪测量的是相对空间的位置变化,而需要测量的载体需要系统的参照对象,因此需要进行坐标变换,这样便得到想要测量的数据。惯性测量单元的应用惯性测量单元主要应用于需要运动后物体方位与姿态控制的设备上,如汽车和机器人上。目前虽然用于飞行器这类设备上更多,但随着技术的发展与进步,更多的工业设备也开始用它进行方位测量。更为值得一提的是,现在这种技术也开始实验应用于农业作业,因为农业作业时操作机器容易发生事故,用惯性测量单元进行实时检测设备,则可以大大降低事故发生的可能性,因此它的应用范围也是越来越大。

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  • 惯性测量单元系统下四轮滑动 转向机器人运动控制研究
  • 该方法在测量过程中对陀螺仪施加独立于物体运动的特定旋转,通过旋转前后不同姿态下陀螺仪和加速度计输出的倾角数值,得到惯性测量单元漂移估计。实验表明,该估计算法可有效地提高航向角的测量精度。
  • IMU惯性测量单元是什么?

    千次阅读 2020-04-18 00:25:59
    IMU惯性测量单元是什么? 惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的,一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺,加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号,而陀螺...

    IMU惯性测量单元是什么?
    惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的,一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺,加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号,而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号,测量物体在三维空间中的角速度和加速度,并以此解算出物体的姿态。在导航中有着很重要的应用价值
    在这里插入图片描述
      IMU大多用在需要进行运动控制的设备,如汽车和机器人上。也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合,如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备等。

    IMU的基组成
    利用三轴地磁解结合三轴加速度计,受外力加速度影响很大,在运动/振动等环境中,输出方向角误差较大,此外地磁传感器有缺点,它的绝对参照物是地磁场的磁力线,地磁的特点是使用范围大,但强度较低,约零点几高斯,非常容易受到其它磁体的干扰,如果融合了Z轴陀螺仪的瞬时角度,就可以使系统数据更加稳定。加速度测量的是重力方向,在无外力加速度的情况下,能准确输出ROLL/PITCH两轴姿态角度并且此角度不会有累积误差,在更长的时间尺度内都是准确的。
    但是加速度传感器测角度的缺点是加速度传感器实际上是用MEMS技术检测惯性力造成的微小形变,而惯性力与重力本质是一样的,所以加速度计就不会区分重力加速度与外力加速度,当系统在三维空间做变速运动时,它的输出就不正确了。陀螺仪输出角速度,是瞬时量,角速度在姿态平衡上是不能直接使用,需要角速度与时间积分计算角度,得到的角度变化量与初始角度相加,就得到目标角度,其中积分时间Dt越小,输出角度越精确,但陀螺仪的原理决定了它的测量基准是自身,并没有系统外的绝对参照物,加上Dt是不可能无限小,所以积分的累积误差会随着时间流逝迅速增加,最终导致输出角度与实际不符,所以陀螺仪只能工作在相对较短的时间尺度内。

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  • 惯性测量单元--IMU

    千次阅读 2018-04-13 10:52:03
    惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的,一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺,加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号,而陀螺检测载体相对于导航坐标系...
  • 根据微机电系统MEMS(Micro Electronic Mechanical System)惯性器件的特点,在建立微惯性测量单元MIMU(Micro Inertial Measurement Unit)角速度及加速度误差数学模型的基础上,提出一种适用于MIMU的、仅采用单轴速率...
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  • 本设计是一种基于微机电(Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)惯性测量单元(Inertial Measurement Unit, IMU)和低功耗单片机的可穿戴人体运动分析模块,可用来解决消防员火灾现场室内定位的问题。该模块通过...
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  • 为了对受温度等外界环境影响下的MEMS惯性测量单元进行性能评估,针对经典Allan方差法不能反映各惯性器件的时变特性的缺陷,提出了采用动态Allan方差(DAVAR)法对MEMS陀螺仪和加速度计进行随机误差项的辨识和时变...

空空如也

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