在我们的实验室中，我们有几个“库尔特”型机器人（大约相当于先锋号，六个轮子，差速器驱动器的大小）。到目前为止，内置陀螺仪已经过时了。主要问题是陀螺仪的漂移大，随着陀螺仪的加热而增加（误差高达3°/ s）。我们主要使用IMU（惯性测量单位）来获取初始姿态估计值，然后通过某种定位算法对其进行校正，但是即使这样做，IMU引起的较大的初始姿态误差也常常令人讨厌。暂时使用Android手机（Galaxy S2）替代IMU，与旧的IMU相比，效果要好得多。但是，我不喜欢依靠IMU和控制计算机（运行ROS / Ubuntu的笔记本电脑）之间的WiFi连接，因此我们正在寻找购买新的IMU。选择？对于我们的应用，应考虑哪些重要标准？

评论

由于您在谈论不依赖于wifi链接，我想您想使用带有内部过滤器的IMU吗？
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#1 楼

我曾经用VN-100 IMU代替过旧的IMU（可能不准确）。

我对VN-100的使用经验非常好。它包括一个内部卡尔曼滤波器，用于估计俯仰，侧倾和偏航（使用磁性传感器），您可以自己调整卡尔曼滤波器的增益。如何调整它们取决于您的应用程序（例如，振动，通常的旋转速度和加速度）。

我的经验是，它的精度很容易达到1度，如果调整得当，可以几乎0.1度的精度。话虽如此，它需要使用有效的调整参数（取决于加速度与重力的差值）。虽然我仔细查看了角位置数据，但并未专门研究加速度或角速率数据的准确性（尽管我有一些数据，但我将编码器用作基本事实，而差分使编码器数据过于嘈杂，以至于无法比较）。


您可能要考虑的事情：


能够调整Kalman滤波器增益绝对是一个额外的奖励。如果增益调整不当，则即使良好的原始数据也可能导致滤波后的数据变差。 200Hz）。
考虑通信协议（VN-100支持RS-232或带有SMD封装的SPI）。使用RS-232，您将需要考虑DAQ系统上可用的最大速率，例如。要以200Hz的频率获取数据，必须使用460kHz的波特率，否则您将无法在如此高的频率下获取所有数据。我们以前的IMU非常大（5厘米），但VN-100很小。在10厘米或更大的范围内）将使它们停止工作。

评论

$ \ begingroup $
可以补偿静磁干扰的影响。在我们的系统上，我们使用了Xsens的磁场校准工具，并且该工具运行良好。
$ \ endgroup $
– sylvain.joyeux
2012年11月8日下午6:48
$ \ begingroup $
仅针对静态干扰（即，由于铁和固定磁体的接近），我的回答是电动机，因此，磁干扰是动态变化的，无法补偿。
$ \ endgroup $
– ronalchn
2012年11月8日在7:23

#2 楼

我假设您正在寻找一种IMU，可以为您提供方向估计。完整的软件包通常称为“姿态和航向参考系统”（AHRS）。真正最确定的标准是您的预算。高于3度/秒应该是可以达到的。


我们一直在与XSens MTi合作，并为导航地面车辆取得了足够好的结果。他们有一条新的生产线，在准确性上有了很大的提高。
还提供预算选项，由于它是单芯片解决方案，因此看起来很有希望。 Sparkfun上还有IMU购买者指南。
通常，对于大多数地面车辆的IMU来说，俯仰和横滚都可以，因为重力矢量可以用来补偿漂移。偏航轴并非如此，即使使用磁力计进行补偿，这通常也是一个问题。因此，我们经常使用单个光纤陀螺仪来减小航向漂移。