选择用于推算的加速度计

#1 楼

增加传感器的采样频率不会提高其准确性或精度。这是您通常无法更改的传感器功能。如果您尝试仅通过积分加速度来估计位置，则肯定会随着时间的流逝而累积误差，因为每个传感器都嘈杂。如果要使用加速度计来确定位置或速度，则应将其与其他一些实际测量位置（甚至精度较低）或速度的传感器组合。然后，您可以将这些不同的传感器信号与卡尔曼滤波器组合在一起，以合理估算出您的位置以及移动的速度。

考虑到G力，请考虑1 G为9.81 m / s ^ 2，这对于小型爱好型机器人（至少对于室内机器人）而言对我来说似乎很多。根据引擎的强大程度，户外可能会是另一回事。 20m / s ^ 2的饱和度就足够了。

#2 楼

考虑您的控制回路速度。典型的快速控制环路速度为1kHz。有些机器人使用的速度更快，有些机器人使用的速度更慢。通常，您的控制环速度要比您真正需要的速度高。

因此，每个控制框架的使用寿命为1000us。在此控制框架内，您需要：


对传感器进行采样
执行控制计算
将新的输出发送到电机

只要您能在规定的时间内轻松完成所有这些操作，就不会有任何问题。那么读取加速度计需要多长时间？如果是使用400kbps I2C的3轴设备，则可能需要大约160us的时间来读取数据。这样一来，您就需要840us的时间来执行计算和更新电动机。甚至8位PIC也可以解决这个问题。在撞击过程中，它们可能很高。例如，您认为破坏硬盘驱动器需要花费多少？大概不会那么多。好吧，我最近说过一个硬盘驱动器的额定最大加速为75G。因此，期望两个机器人碰撞产生至少几个G。由于它在很大程度上取决于机器人的机械设计，因此无法准确估算。如果它们都像斯诺克球一样完全坚固，则可以期望很高的加速度。如果他们有某种灵活的外壳，那么这将大大降低加速度。但是，问题是，您真的需要知道撞击过程中加速度的实际值吗？

#3 楼

根据您的问题，我认为您正在尝试从加速度计获得位置。看看您之前期望什么样的错误，然后可能会重新考虑。位置估计有很大的误差，主要是由于方向的不确定性。在船舶，飞机，火箭等中的应用使用非常昂贵的高精度导航级IMU。您的问题归结为延迟，并不是什么大问题。更相关的是其他传感器（例如陀螺仪）之间的同步。加速度计通常不用于位置估计（在某些情况下有帮助，但仅在短时间内有效），而是用于补偿方向估计中的陀螺仪漂移。您也可以直接使用它们来估计方向，但是动态加速度会干扰您的估计。