用于特定角度检测(和统计)的IMU四元数

时间:2018-10-23 10:39:10

标签: quaternions rotational-matrices imu

我正在努力解决有关四元数以及如何在应用程序中使用它们的问题。我花了几天时间寻找解决方案,但找不到任何类似的应用程序或示例。

我已经很清楚所有四元数的性质以及为什么要使用它们,但是也许我错过了一些小细节。

我的问题描述如下:

  • 我有一个刚性物体,该物体附着有一个9轴IMU(从中计算四元数),我想确定相对于初始方向的一些特定姿态(然后是特定方向)。

尤其是,由于IMU处于静止状态且加速度和陀螺仪能量基本上为零(或非常低),因此很容易识别出初始方向(或物体每次稳定在表面上时说的话)。

如以下链接中所述,可以从初始旋转找到所有相对旋转,并将初始旋转用作参考旋转。

https://math.stackexchange.com/questions/2354978/relative-quaternion-rotation-delta-rotation-produces-unstable-results

此步骤非常清楚,并记录在该论坛的许多帖子中。

但是,我不清楚如何识别所有超出或重合于特定姿势的姿势。

例如,对于我的应用程序来说,查看对象在俯仰角介于0到45度之间(对象朝上)或0到-45之间的方向保持了多长时间会很有趣。或者只是生成一个标志,指示对象朝上或对象朝下

除了从四元数移到欧拉角,然后尝试通过简单地对欧拉角设定阈值来推断这些信息外,我找不到任何解决方法。

但是,由于欧拉角具有某些奇点,因此基本上不可能获得准确的估计。

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