ardupilot IMU陀螺仪方向的重要性

最新推荐文章于 2024-04-24 11:07:22 发布
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分类专栏： ardupilot学习 文章标签： 算法 人工智能
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本文介绍了BMI088 IMU陀螺仪的方向重要性，强调了其坐标系与无人机坐标系的匹配，以及如何通过坐标旋转确保一致。正确设置能确保无人机的横滚、俯仰和偏航角准确控制。

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摘要

本节主要记录IMU陀螺仪方向的重要性，欢迎批评指正！！！

1.简介—BMI088 方向

在这里插入图片描述

注意这个BMI088 的IMU方向，特别是是那个左上角的黑色点点，他的坐标系满足右手坐标系，但是我们无人机坐标系是北东地坐标系，因此需要把IMU方向进行旋转到和我们无人机同样坐标系下。

在这里插入图片描述

如果我们把无人机机体对应的方向是正北，那么BMI088的X轴方向正好是正北,Y轴方向正好是正东，垂直方向取反即可。这样我们的X轴的变化就是对应横滚角度，Y轴对应俯仰角，Z对应偏航角。这对我们进行控制时非常重要。当我们对着机体往前看，此时把飞机水平往右侧横滚，可以看到横滚角度是正值；同理俯仰也是往

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IMU方向位姿估计
qq_35635374的博客
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系列文章目录 提示：这里可以添加系列文章的所有文章的目录，目录需要自己手动添加 TODO:写完再整理 文章目录系列文章目录前言一、方法一：IMU方向位姿可以直接从IMU本身提供的专有算法中获得（调包侠拿来就用）二、方法二：使用IMU陀螺仪和加速度计读数估计躯干方向姿态R和角速W（自己写状态估计算法）参考资料 前言 认知有限，望大家多多包涵，有什么问题也希望能够与大家多交流，共同成长！ 本文先对IMU方向位姿估计做个简单的介绍，具体内容后续再更，其他模块可以参考去我其他文章 提示：以下是本篇文章正文
ardupilot IMU批量采样测量振动
陌城烟雨
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基于重力传感器和陀螺仪(IMU)的方向检测
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国外大牛写的，基于重力传感器和陀螺仪来检测方向和动作，里面有不少关于算法的细节描述，值得参考！
AsteRx SBi3：IMU 方向指南
SeptentrioGNSS的博客
04-24 542
情况1：当接收器正面朝上水平放置，2个天线端口面向车辆前方时（如下图2），传感器已绕X轴旋转180度（另见刻有IMU）接收器上的轴）。情况2： 当接收器垂直放置，2个天线端口朝下，接收器顶部面板朝向车辆前方时（见图3），IMU旋转参数Theta X为180，Theta为-90 Y 和 0 为 Theta Z。因此，在许多安装中，需要补偿 IMU 方向，该方向可通过 Web 用户界面中的方向角（Theta X、Theta Y、Theta Z）指定。图 2：接收器/IMU 安装的可视化，如案例 1 中所述。
IMU惯性测量单元和载体方向矩阵的设置
u014803614的博客
09-07 1323
最近云台项目还有淘宝IMU模块 相同的问题被问及了好几次 'Axis Transformation Matrix' IMU方向的设置 实际项目中 IMU模块可能要输出 惯量测量载体PCB方向的物理量 即用户定义的坐标含义 又因为IMU测量惯性物理量 加速计 陀螺仪是根据芯片设计固定的方向 比如invensence的MPU6050 ICM20602 上面整个图很清楚的能反映出 IMU芯片测量出的物理量的方向和 实际载体坐标系的方位关系 得到转换矩阵 更一般的 当你想要将模块竖直放...
感知定位篇之IMU:陀螺仪和加速度计及互补滤波
qq_60513199的博客
04-17 9849
机器人姿态的获取常常依赖于IMU，IMU全称Inertial Measurement Unit，惯性测量单元，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。其原理是采用惯性定律实现的，这些传感器从超小型的的MEMS传感器，到测量精度非常高的激光陀螺，无论尺寸只有几个毫米的MEMS传感器，到直径几近半米的光纤器件采用的都是这一原理。板载IMU示意图IMU模块最基础的惯性传感器包括加速度计和角速度计（陀螺仪），他们是惯性系统的核心部件，是影响惯性系统性能的主要因素。
我给你发的是ardupilot关于imu的代码
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02-28
如果是学生或爱好者，可能需要更基础的解释，帮助理解整个数据采集流程的重要性。 最后，要确保回答结构清晰，分点说明，帮助用户逐步理解代码的各个部分，并结合实际例子（如采样率计算）来增强理解。同时，提醒...
direction-cosine-matrix-imu-theory.pdf
02-16
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介绍一下ardupilot飞控中imu在进行卡尔曼滤波融合前的线性滤波处理
02-28
IMU的数据处理在卡尔曼滤波前非常重要，因为IMU的数据高频且噪声大，直接融合会影响状态估计的准确性。所以线性滤波处理主要是为了降噪和平滑数据。 得考虑用户可能的背景，可能是工程师或学生，需要技术性的解释，...
webots使用imu传感器（位姿传感器）实现四轮全向轮小车自旋前进，学会可拓展到其他的模型上（边自旋边沿一个方向直行）C语言版本附源码（开源）
m0_73974689的博客
06-30 1275
为实现上述功能，需要获取到小车的绝对角度（在地图这个大的坐标系中），在webots中我们需要的便是imu传感器（即InertralUint），在实际的运用中，一个陀螺仪的功能便包括了imu的功能。AD轮子提供一个方向的速度，BC轮子提供一个方向的速度，通过这两个方向速度的合成实现小车可以向各个方向移动，当向前移动时，两个方向速度大小相等，所以矢量三角形的角度为Π/4.这就是对imu返回值的解释，所以在我们的程序编写中，最好先旋转imu传感器找到返回值为0度的地方，固定imu传感器，然后先分析这种情况。
用IMU数据进行位置和姿态估计
01-10
用IMU的数据进行机器人位置和姿态的估计，比如acc或者gyro积分每个sample怎么进行坐标变换，怎么由rawdata得到位置和姿态信息的计算细节等。 In recent years, microelectromechanical system (MEMS) inertial sensors (3D accelerometers and 3D gyroscopes) have become widely available due to their small size and low cost. Inertial sensor measurements are obtained at high sampling rates and can be integrated to obtain position and orientation information. These estimates are accurate on a short time scale, but suer from integration drift over longer time scales. To overcome this issue, inertial sensors are typically combined with additional sensors and models. In this tutorial we focus on the signal processing aspects of position and orientation estimation using inertial sensors. We discuss dierent modeling choices and a selected number of important algorithms. The algorithms include optimization-based smoothing and ltering as well as computationally cheaper extended Kalman lter and complementary lter implementations. The quality of their estimates is illustrated using both experimental and simulated data.
正点原子IMU901/IMU601陀螺仪如何进行正方向判断（标准库代码）
weixin_66429380的博客
07-31 4348
正点原子的IMU901/IMU601在淘宝即可购买，二者区别是IMU601只能读取三轴角度，三轴角速度，以及三轴加速度；而IMU901在此基础上多了三轴磁力计以及高度计、气压计、和温度计。前者适用于大部分场景，后者更适用于飞行器。正点的陀螺仪相较于其他厂商的产品更为稳定一些，价格比较高昂。对于大多数硬件而言就是一分价钱一分货，要坚信硬件上多花钱，软件上就能少费很多精力。在使用时只需要连接TX,RX,VCC,GND这四个针脚即可，VCC可以选择3.3-5V电源进行供电。
定位导航——旋转矩阵，IMU，左右乘
三眼二郎
02-11 6133
我们先明确一下这里所说的一些概念 IMU IMU全称Inertial Measurement Unit，惯性测量单元，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。起初只是用来测量角度的，后来随着其他传感器的加入，它的功能变得多样了，而很多情况下，其名称还是IMU，因此这也导致了：有的人认为IMU只能计算一些惯性力，进而获得旋转角度（加速度计）；有些人发现有些叫IMU的产品还可以算偏航角（加速度计+磁力计）；而更有甚者，IMU居然还能获得经纬度（加速度计+磁力计+GNSS） 1）IMU包含加速度计和磁力计 我
IMU简述
weixin_51520821的博客
12-25 3763
IMU通常指6轴传感器（陀螺仪+加速度计）或9轴传感器（陀螺仪+加速度计+磁力计）。IMU内部通常是将这几个传感器叠放在一起，保证轴重合。6轴IMU可以获取到测量载体的加速度及角速度，9轴设备能够额外获取载体姿态角（磁力计可以获取到基于东北天或者北东地坐标下的三轴朝向，即姿态信息）。
IMU积分、预积分、误差
小秋 AI SLAM 入门实战教程
09-29 1114
右手系：大拇指指向x轴的正方向，食指指向y轴的正方向时，中指所指的方向就是z轴的正方向。这里角度的正负是按照右手定则，如右手大拇指指向z-轴，四指弯曲的旋转方向为α正方向。参考系又称为实验室参考系，是静止不动的，可以先简单的理解理解为大地坐标系，也称惯性坐标系。坐标系则固定于刚体，随著刚体的旋转而旋转，比如飞行器自身的坐标系，也称载体坐标系。3轴陀螺仪测量的是绕xyz轴转动的角速度，对角速度积分可以得到角度。3轴加速度计加速度计，测量的是xyz方向受到的加速度。
关于pixhawk硬件IMU和compass那点事儿
TLKids的博客
09-06 3960
文章目录前言一、IMU和compass是什么？二、导航坐标系与机体坐标系三、安装IMU，compasss四、hwdef中设置IMU，compass朝向总结 前言 继上一篇讲解了pixhawk的硬件组成，上上篇讲了飞控固件的移植。基本都是与硬件密切相关的。今天，我还是继续记录与硬件相关的内容。如题目所示，主要写一下pixhawk的IMU和compass的一些安装细节内容。 一、IMU和compass是什么？ IMU全称是inertial measurement unit即惯性测量单元，它可以测量出物体的加
IMU学习（一）----东北天坐标系和北东地坐标系
weixin_69464301的博客
06-27 3611
1）x轴指向北， y轴指向东， z轴指向地2）绕x轴转动，称为roll角绕y轴转动，称为pitch角绕z轴转动，成为yaw角3）对应的IMU载体坐标系是前右下4）欧拉角旋转顺序：z-y-x。
室外gps+imu小车系列（二）——双天线gps下用MPC控制松灵两轮差速车跑起来
qq_45391544的博客
06-02 3964
使用ros控制双天线GPS两轮差速小车进行MPC路径跟踪
【传感器】IMU (加速度计 + 陀螺仪)PI数据融合以及结算四元数并求解欧拉角
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weixin_44410512的博客
12-15 2万+
参考文章: 四元数四元数完全解析及资料汇总 写在开头, 首先不太像做一个搬运工, 这样一点意思的没有, 我会从我的视角(小白)来尝试理解以下问题: 我们从IMU得到的数据有什么, 物理意义是什么. 我们需要什么样子的数据, 这个和我们从IMU读到的数据之间怎么转换. 我们从IMU得到的数据有什么, 物理意义是什么. 以BMI088为例,手册上明确说了这个IMU是由Accelerometer(加速度计)和Gyroscope(陀螺仪)两部分构成, 也能读到 Accelerometer 的单位是 mG (0
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