自平衡2轮车的水平加速度测量?

时间:2015-10-05 04:51:02

标签: robotics kalman-filter inertial-navigation

现在通过卡尔曼滤波器融合加速度计和陀螺仪的测量标准,以实现自平衡2轮推车等应用:例如:http://www.mouser.com/applications/sensor_solutions_mems/

加速度计通过arctan(a_x / a_y)读取倾斜角度。在这里使用术语“加速度”是非常令人困惑的,因为它的真正含义是沿着设备轴的重力投影(尽管我理解,物理上,重力实际上只是加速度)。

这是一个大问题:当推车试图移动时,电机驱动推车并在水平方向上产生非平凡的加速度,这将使a_x不再是沿着设备的重力投影x-轴。实际上它会使测量的倾斜角看起来更大。怎么处理?我想鉴于Segway的成熟,必须有一些现有的方法来处理它。任何人都有一些指示?

感谢 杨

1 个答案:

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你是对的。您可以使用重力矢量投影估算俯仰和滚转角度。您可以通过使用静止加速度计获得重力矢量,但是如果加速度计移动,则它测量重力+加速度的线性分量,这里的主要问题是从重力分量中隔离线性加速度。最好的方法是通过低通滤波器传递加速度计信号。 请参阅 Low-Pass Filter: The BasicsAndroid Accelerometer: Low-Pass Filter Estimated Linear Acceleration  了解有关低通滤波器的更多信息。

Sensor fusion algorithm对你也很有意思。