Вибір акселерометра для виведеного рахунку

Я ніколи раніше не використовував акселерометр, але знаю, що вони поставляються з I2C, SPI та аналоговими виходами. Якщо я вирішу використовувати пристрій I2c або SPI, чи накопичуватимуться помилки через час зв'язку?

Чи може швидка вибірка аналогового сигналу отримати більш точне виведене положення, ніж використання I2C?

Чи буде це правдою для

1. Робот, що рухається в кімнаті
2. Робот рухається по зовнішній місцевості і, швидше за все, сповзає і котиться по схилу.

Крім того, я не відчуваю Gs. Я спробував швидко рухати рукою, коли в кулаку працював андро-датчик телефону і побачив, що показання насичуються при 20 м / с ² . Що я можу очікувати, що мій робот відчує, якщо його вдарить інший бот, що рухається жиром, або наштовхнеться на швидку ходьбу?

Збільшення частоти вибірки датчика не покращує його точність або точність. Це особливість датчика, яку ви зазвичай не можете змінити. Якщо спробувати оцінити свою позицію шляхом інтегрування прискорень в поодинці, ви , безумовно , буде накопичувати помилки в протягом довгого часу, тому що кожен датчик гучним. Якщо ви хочете використовувати акселерометри для визначення положення чи швидкості, слід поєднувати їх з якимсь іншим датчиком, який фактично вимірює положення (навіть з меншою точністю) або швидкість. Потім ви можете комбінувати ці різні сенсорні сигнали з фільтром Калмана, щоб отримати обґрунтовану оцінку того, де ви знаходитесь та як швидко рухаєтесь.

Розглядаючи сили G, врахуйте, що 1 G - це 9,81 м / с ^ 2, що мені здається чималим, в контексті маленьких роботів-хобі, принаймні для роботів у приміщенні. Зовнішній вигляд може бути іншою історією, залежно від того, наскільки потужний ваш двигун. Насичення при 20 м / с ^ 2 повинно вистачити.

Подумайте з точки зору швидкості руху петлі управління. Типова швидкість циклу швидкого управління - 1 кГц. Деякі роботи використовують швидший темп, інші - повільніше. Зазвичай швидкість вашого циклу управління вище, ніж вам це справді потрібно.

Таким чином, кожен контрольний кадр триває 1000us. У цьому контрольному кадрі потрібно:

• Проби ваших датчиків
• Виконайте контрольні розрахунки
• Надішліть нові виходи на двигуни

Поки ви можете комфортно робити все це протягом строку, у вас немає проблем. Отже, скільки часу потрібно, щоб прочитати акселерометр? Якщо це тривісний пристрій, який використовує I2C 400kbps, то для зчитування даних може знадобитися близько 160us. Це дозволяє вам 840us виконати розрахунок та оновити двигуни. Навіть 8-бітний PIC може це впоратися.

Про сили G. Під час удару вони можуть бути напрочуд високими. Наприклад, на скільки, на вашу думку, удару потрібно, щоб зламати жорсткий диск? Напевно, не так вже й багато. Ну і жорсткий диск, який я нещодавно сказав, що його оцінювали за максимальне прискорення 75G. Тож очікуйте, що два роботи зіткнуться, щоб отримати хоча б кілька Г. Неможливо точно оцінити, оскільки це дуже залежить від механічної конструкції роботів. Якщо вони обидва повністю тверді, як кулі снукера, то можна очікувати дуже високих прискорень. Якщо у них є якась гнучка оболонка до них, то це значно зменшить прискорення. Але питання полягає в тому, чи дійсно вам потрібно знати фактичне значення прискорення під час удару?

З вашого запитання я розумію, що ви намагаєтеся отримати своє положення з акселерометрів. Подивіться, які помилкиви очікували раніше, а потім, можливо, перегляньте. Оцінка позиції має дуже великі помилки, головним чином через невизначеність орієнтації. Застосування у кораблях, літаках, ракетах тощо використовує дуже дорогі високоточні ІМУ-студії навігації. Затримка, до якої зводиться ваше запитання, не стільки проблема. Більш актуальною є синхронізація між вашими іншими датчиками (наприклад, гіроскопами). Акселерометри зазвичай не використовуються для оцінки положення (є деякі випадки, коли це допомагає, але лише на короткі періоди), а скоріше для компенсації відхилення гіроскопа при оцінці орієнтації. Ви також можете використовувати їх безпосередньо для оцінки орієнтації, але тоді ваша оцінка порушена динамічними прискореннями.