¿Cuáles son las diferencias entre un giroscopio, un acelerómetro y un magnetómetro?

Son tres sensores que son útiles para determinar la posición y la orientación, pero miden diferentes cosas.

• Un magnetómetro mide los campos magnéticos. Debido a que la tierra tiene un campo magnético significativo, el magnetómetro se puede usar como una brújula. Como tal, es útil para determinar orientación absoluta en el plano NESW .
• Un acelerómetro mide las aceleraciones. Esto es útil para medir cambios en la velocidad (directamente, ya que la aceleración es la primera derivada de la velocidad) y cambios en la posición (al integrar la señal). Suelen utilizarse para medir pequeños movimientos. También tenga en cuenta que la gravedad actúa como una aceleración continua hacia arriba (a través del principio de equivalencia de Einstein), por lo que un acelerómetro de ejes múltiples también se puede usar como un sensor de orientación absoluta en el plano ARRIBA-ABAJO .
• Un giroscopio mide ya sea cambios de orientación (giroscopios normales o giroscopios de integración) o cambios en la velocidad de rotación (giroscopios de velocidad).

La razón por la que se combinan estos sensores es porque sobresalen en cosas diferentes. Por ejemplo, para la orientación, un magnetómetro tiene poca precisión para un movimiento rápido, pero prácticamente a cero deriva con el tiempo. Por otro lado, un esquema de integración que utiliza giroscopios reacciona de manera rápida y precisa a los cambios, pero acumula un gran error con el tiempo. También requiere comenzar desde una orientación conocida, ya que solo reacciona a los cambios.

La combinación de las entradas a estos sensores permite una determinación rápida y precisa de la posición y la orientación con una pequeña cantidad de desviación a lo largo del tiempo.

Juntos, estos sensores también se denominan Unidad de medición inercial o IMU. Puede encontrar más información en la página de wikipedia para este término . Tenga en cuenta que la unidad no es estrictamente hablando puramente inercial cuando agrega magnetómetros, pero esta nomenclatura es ampliamente utilizada.