Rotación del eje IMU, calcular valores con respecto al plano de la Tierra

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Estoy creando un proyecto que utiliza una IMU (Unidad de medición inercial). El proyecto implica que el dispositivo sea mounted inside a vehicle y debo proporcionar los ángulos acceleration , angular velocity y Euler del vehículo (y no el dispositivo).
Después de algunas lecturas, entiendo que debo girar el eje 3D de aceleración desde el marco del dispositivo ( reference frame ) al Earth frame . Para hacer esto, puedo usar la rotación de cuaternión como se describe aquí ( SO Question ). Pero ¿qué pasa con la velocidad angular? ¿Las rotaciones del eje del giroscopio también se pueden rotar utilizando cuaterniones? Y como estoy un poco confundido, una vez que gire los ejes, puedo calcular los ángulos de Euler a partir de los cuaterniones. ¿Tengo razón?
Me he encontrado con muchos algoritmos que calculan los quaterions ( Madwick's Algo ). Después del cálculo de los cuaterniones, ¿puedo usar el enfoque de la "pregunta SO" para rotar el marco del dispositivo en el marco de la Tierra?

En resumen :
Necesito obtener datos de acelerómetro, giroscopio, ángulo de Euler para el plano terrestre. Estoy un poco confundido y esta pregunta es solo para entender el mejor enfoque para este problema.

    
pregunta clmno

1 respuesta

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La IMU debe tener los mismos ejes para el acelerómetro, el giroscopio y todo lo que haya dentro. Solo búsquelo en la hoja de datos.

Mi enfoque para esto sería primero asegurarse de que los ejes de su IMU estén alineados con los ejes de su vehículo, ya que el IMU solo puede medir la velocidad, los ángulos de Euler, etc.

Para obtener los ángulos de euler de su IMU, puede usar esto:

enlace

asumiendo que su IMU tiene un Magnetómetro. De lo contrario, hay muchos tutoriales sobre cómo obtener el ángulo de balanceo, inclinación y giro de las IMU:

enlace

Después de esto, ya tienes los ángulos de euler que necesitas y puedes rotar los vectores que desees (aceleración y velocidad angular) en el marco de la Tierra. Esto se puede hacer con cuaterniones como usted mencionó. Para esto también hay una gran cantidad de tutoriales en línea. El documento de Madgwick en el que obtuvo el algoritmo tiene una buena explicación para este problema.

Para aclarar: Usted calcula la orientación de su marco de referencia en relación con su marco mundial (ángulos de Euler) con su IMU. Luego puede rotar los vectores que su IMU le proporciona (aceleración, velocidad angular, ...) desde su marco de referencia al marco de la Tierra y utilizarlos (calcular la trayectoria, compensar la gravedad, calcular el movimiento, etc.)

    
respondido por el Robert Reichel

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