roboforum.ru

Чувствительный элемент - двухосный акселерометр.
Контроллер - ATMEGA8.
Все остальные компоненты служат для программирования МК,
отправки данных на ПК, защиты от повышенного Uпит.

ПК, получив данные об угловом положении платы,
передает их в виртуальную 3D-сцену,
где помимо пространственного положения модуля,
отображаются численные значения углов тангажа и крена.
Т.о., обеспечивается визуализация.

До настоящего момента проверялась только
возможность практической реализации данного принципа.
Далее будут решаться вопросы,
касающиеся точности измерений.

Супер! Планируете ли обнародовать результаты, схемы исходники? Очень интересно.

Классно!
В динамике заметна задержка данных?
(есть предположение, что при быстром повороте акселерометр должен врать, в буржуйских балансирующих ботах используют пару акселерометр+ гироскоп кварцевый)

Зачот, наконец-то что-то новенькое. На чем написана программа для ПК которая выполняет визуализацию?

Я надеюсь это не датчик крена и тангажа в самолет. Если так, то самолет вы уже потеряли.

XEOn8 писал(а):Супер! Планируете ли обнародовать результаты, схемы исходники? Очень интересно.

Думаю, пока - рано. Этот результат - промежуточный.

Master писал(а):Зачот, наконец-то что-то новенькое. На чем написана программа для ПК которая выполняет визуализацию?

Всё написано в MATLAB. 3D-сцена - VRML.

avr123.nm.ru писал(а):результат поиска по словам - adxl202 tilt atmel

ADXL203.

mandigit писал(а):Классно!В динамике заметна задержка данных?

Задержка, разумеется, есть.
Причины: АЦП, передача на ПК в МАTLAB, обработка в МАTLAB, передача в сцену VRML.

mandigit писал(а):(есть предположение, что при быстром повороте акселерометр должен врать, в буржуйских балансирующих ботах используют пару акселерометр+ гироскоп кварцевый)

Не очень понимаю вопрос.
Если в качестве датчика угла используется акселерометр,
то погрешность определеления угла будет возникать как при линейном
(если есть проекция на ось чувствительности, конечно),
так и при угловом ускорениях.
И чем больше эти ускорения, тем больше погрешность.
Акселерометр измеряет ускорения, а не угол наклона относительно плоскости горизонта.
Извините, если это не то, что вы хотели узнать.

Добавлено спустя 6 минут 50 секунд:

Виталий писал(а):Я надеюсь это не датчик крена и тангажа в самолет. Если так, то самолет вы уже потеряли.

Разумеется, это не датчик крена и тангажа подвижного объекта.
Тем более такого подвижного, как самолёт.
Фигура самолёта добавлена, только для понимания значений углов,
которые выводятся рядом (т.е., где у инклинометра "продольная", и где "поперечная" оси).
По-аналогии с самолётом - проще.

Да, не очень здорово вопрос сформулировал.

если говорить об adxl202, то можно сказать, что он измеряет не ускорение, а угол относительно вектора ускорения (то есть об абсолютной силе ускорения ему ничего не известно).
В равномерно двигающейся системе только сила тяжести, направленная к центру земли оказывает влияние на прибор и измеряется угол, на который прибор отклонен от вектора этой силы.
Если мы ускоряем прибор, то adxl будет показывать отклонение от нового векора, который не совпадает с вектором силы тяжести. Для этого в систему вводится прибор, позволяющий оценить вращение - таким прибором считается гироскоп, а поскольку мы не используем классический гироскоп, сохраняющий свое пространственное положение, а используем пьезогироскоп, позволяющий оценить скорость вращения и проинтегрировав ее получить угол вращения, то получаем данные, которые являются на коротком промежутке времени (на период до исчезновения возмущающих ускорений) правильным отражением угла наклона.

ух, чего понаписал

math писал(а):

mandigit писал(а):(есть предположение, что при быстром повороте акселерометр должен врать, в буржуйских балансирующих ботах используют пару акселерометр+ гироскоп кварцевый)

Не очень понимаю вопрос.
Если в качестве датчика угла используется акселерометр,
то погрешность определеления угла будет возникать как при линейном
(если есть проекция на ось чувствительности, конечно),
так и при угловом ускорениях.
И чем больше эти ускорения, тем больше погрешность.
Акселерометр измеряет ускорения, а не угол наклона относительно плоскости горизонта.
Извините, если это не то, что вы хотели узнать.

mandigit писал(а):Если мы ускоряем прибор, то adxl будет показывать отклонение от нового векора, который не совпадает с вектором силы тяжести. Для этого в систему вводится прибор, позволяющий оценить вращение - таким прибором считается гироскоп

Очень сильно влияет то, как мы "ускоряем".
Гироскоп позволяет правильно определять углы только тогда, когда нет поступательных ускорений
(в течение некоторого времени, конечно, - пока не накопится ошибка интегрирования).
Если же система перемещается в пространстве со значительным линейным ускорением - всё гораздо сложнее.
Поправьте меня, если я не прав.

Угумс, не прав.
Гироскоп на линейные ускорения не реагирует.
Пьезогироскоп реагирует только на скорость изменения его положения в пространстве, обычный гироскоп сохраняет свое положение в пространстве вне зависимости от линейных ускорений (а иначе как гирокомпас создать?)
А теперь пусть меня поправят, поскольку на 100% в сказанном не уверен (на 95), хотя и в теории и на практике (мучал муратовский пьезогироскоп) так должно получаться.

math писал(а):Очень сильно влияет то, как мы "ускоряем".
Гироскоп позволяет правильно определять углы только тогда, когда нет поступательных ускорений
(в течение некоторого времени, конечно, - пока не накопится ошибка интегрирования).
Если же система перемещается в пространстве со значительным линейным ускорением - всё гораздо сложнее.
Поправьте меня, если я не прав.

А чем различается поступательные и линейные ускорения? И что под этим имеется ввиду?

mandigit писал(а):Угумс, не прав.Гироскоп на линейные ускорения не реагирует.

Абсолютно понятно, что гироскоп не реагирует на линейные ускорения

Когда я писал

math писал(а):Если же система перемещается в пространстве со значительным линейным ускорением - всё гораздо сложнее.

,
я вовсе не утверждал, что при линейных ускорениях гироскоп не позволяет определять угловое положение объекта.

Наоборот, именно для этой цели они и используются в системах ориентации.
Проблема состоит в следующем.
Чтобы определить углы, необходимо интегрировать угловую скорость.
И всем известно, что со временем ошибка интегрирования накапливается.
То есть, интегрирование выходного сигнала измерителя угловой скорости (гироскопа),
позволяет определять более или менее точное значение угла только в течение
небольшого промежутка времени. Затем необходимо заново вводить начальные условия
интегрирования, т.к. реальное значение угла и значение угла, полученное в результате
интегрирования угловой скорости будут расходиться.
И дисперсия этой разницы со временем растёт.
Так вот, чтобы вводить эти начальные условия, можно использовать
сигнал от акселерометра, но только тогда, когда тело покоится или движется с постоянной скоростью.
Если же объект вращается (скорость этого вращения фиксируется гироскопом)
и в то же время перемещается в пространстве с некоторым линейным ускорением,
то акселерометр не может быть использован как датчик угла
для задания начальных условий при интегрировании, т.к.
нельзя определить положение вектора ускорения силы тяжести
относительно осей акселерометра - он суммируется с линейным ускорением объекта (векторно).
Вывод: гироскоп без изменения начальных условий интегирования может использоваться как датчик угла только в течение ограниченного промежутка времени.

Существуют алгоритмы комплексирования, которые дают возможность определять угловое положение динамических объектов, но я пока что их не касался - это следующий этап работы.
Буду очень благодарен Всем, кто выложит ссылки на подобную тематику.

Виталий писал(а):А чем различается поступательные и линейные ускорения? И что под этим имеется ввиду?

Поступательное и линейное ускорения - это одно и то же ускорение.
Под ним понимается, ускорение с которым движется центр масс объекта.

Ура, теперь понимание одинаковое!

Вот ссылка на алгоритм: http://www.geology.smu.edu/~dpa-www/rob ... ertial.pdf

Буду с интересом наблидать за ходом работ!

math писал(а):Существуют алгоритмы комплексирования, которые дают возможность определять угловое положение динамических объектов, но я пока что их не касался - это следующий этап работы.
Буду очень благодарен Всем, кто выложит ссылки на подобную тематику.

Вот блин, опередили. А я уже приобрел себе аксель, ADXL311.
По картинке похоже, что распайка его не такой уж простой процесс. Возможно сбоку подобраться и паялом его, когда он будет на печатке?
Ксати, про небольшой промежуток времени. "Простенький" оптический гироскоп, точность 0.01 градуса в час. Может почувствовать вращение Земли вокруг Солнца. За час уйдет максимум на 0.01 градуса. Вам много?

ADXL паял так:
вставил в плату проводки, прижал сбоку к ADXL, пропаял, то есть он типа на ножках получился

Простенькая гиростабилизированная платформа используемая в ракетах или гирокомпас подлодки имеют так-же невысокие отклонения.
Только их стоимость высока, досткпность нулевая, поскольку они относятся к категории товаров двойного назначения.
+ гироскопы такого класса нуждаются в юстировке в начальный момент времени.
масса у них то-же не маленькая.
В музеях можно найти разрезы ракет и посмотреть на механические гироскопы вживую.

Сравнение различных гироскопических технологий: http://www.mr.rtc.ru/doc/report/doc22.pdf

steel_monkey писал(а):Вот блин, опередили. А я уже приобрел себе аксель, ADXL311.
По картинке похоже, что распайка его не такой уж простой процесс. Возможно сбоку подобраться и паялом его, когда он будет на печатке?
Ксати, про небольшой промежуток времени. "Простенький" оптический гироскоп, точность 0.01 градуса в час. Может почувствовать вращение Земли вокруг Солнца. За час уйдет максимум на 0.01 градуса. Вам много?