如何使用mpu 6050在3D坐标中获得位置？

Question

我正在使用MPU6050和我设计的芯片来检测物体移动。 项目分为两个阶段：

• 阶段I：可视化对象方向（DONE）

• 第二阶段：使用陀螺仪和加速器可视化3D坐标中的物体位置。我遵循本网站的说明：http://www.x-io.co.uk/oscillatory-motion-tracking-with-x-imu/。必须通过“双重整合”从这个位置得出这个位置;加速度计首先进行积分以产生速度，然后再次产生位置。

  void COpenGLControl::Update()
  {
    double mX;
    double mY;
    double mZ;
    mX = mXCordinate*9.81;  // mXCordinate-> X accelerator
    mY = mYCordinate*9.81;  // mYCordinate-> Y accelerator
    mZ = mZCordinate*9.81;  // mZCordinate-> Z accelerator
  
    /* linear velocity*/
    curVelX = preVelX  + mX *sampleRate;
    curVelY = preVelY  + mY*sampleRate;
    curVelZ = preVelZ  + mZ*sampleRate;
    /* linear location*/
    curLoX = preLoX + curVelX*sampleRate;
    curLoY = preLoY + curVelY*sampleRate;
    curLoZ = preLoZ + curVelZ*sampleRate;
  
    preVelX = curVelX;
    preVelY = curVelY;
    preVelZ = curVelZ;
  
    preLoX = curLoX;
    preLoY = curLoY;
    preLoZ = curLoZ;
   }
  

然后curLoX，curLoY，curLoZ用于使用openGL可视化3D对象：

glPushMatrix();
glTranslatef(curLoY,curLoX,curLoZ); //-> object moving visualization
glBegin(GL_QUADS);  
........       
glPopMatrix();

我的目的是当向上，向下，向左，向右移动物体时，3D物体将具有相同的移动。但是，当我在http://www.x-io.co.uk/oscillatory-motion-tracking-with-x-imu/中旋转设备而不是线性移动时，对象才会移动。 我该如何解决这个问题？

Answer 1

加速度计不会给你物体的位置，而是它的名字，加速度，即速度的变化率。

您必须随时间对加速度计的值进行双重积分，以确定对象的位置。但是有一个问题：技术上这样做只适用于自由落体的身体。在地球上（以及宇宙中的每一个巨大的身体）都有引力。重力的机械效应是加速度。所以在地球上你可以测量到地球重心的恒定加速度大约9.81m /s²（那里你已经有9.81的常数，但你完全误解了它的含义）。

没有物理上正确的方法来弥补这一点。加速度是加速度，实际上我们都是在时空中移动（这就是为什么地球上的时间比在外层空间慢一点）并且如果你在4D时空中绘制IMU的运动，它就是实际的适当的运动。

然而，您可能希望看到的是局部加速参照系中的相对运动。如果假设恒定加速度，则可以采用此加速度矢量并从测量值中减去该加速度矢量。当然，对于IMU的每次旋转，加速度矢量都将旋转，因此您必须集成IMU旋转并在减去之前将其应用于加速度偏移矢量。假设相对运动很短并且频率相当高，您可以通过对加速度计信号进行低通滤波来确定重力偏移矢量。