在人形機(jī)器人領(lǐng)域,IMU技術(shù)可以幫助機(jī)器人在行走跨越障礙物等復(fù)雜動(dòng)作中保持平衡和穩(wěn)定性,以確保運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的準(zhǔn)確和流暢。 據(jù)公開資料顯示,人形機(jī)器人中IMU的用量將達(dá)到2-4個(gè),分別配置在頭部、雙足和胯部等關(guān)鍵部位。 除了特斯拉的Optimus外,目前全球凌思的人...
市面上的IMU,雖然采用多個(gè)慣導(dǎo)計(jì)算單元(磁力計(jì)、加速度計(jì),陀螺儀)融合提升精度,但首先我們需要了解各測量單元存在的影響: 加速度計(jì)存在累積誤差,z軸由于重力加速度,無法獲取z軸旋轉(zhuǎn)角。 陀螺儀存在零點(diǎn)漂移(初始狀態(tài)傳感器有值,解決方案:上電時(shí)靜置狀態(tài),減去零...
為了得到飛行器的位置數(shù)據(jù),須對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)每個(gè)測量通道的輸出積分。陀螺儀的漂移將使測角誤差隨時(shí)間成正比地增大,而加速度計(jì)的常值誤差又將引起與時(shí)間平方成正比的位置誤差。這是一種發(fā)散的誤差(隨時(shí)間不斷增大),可通過組成舒拉回路、陀螺羅盤回路和傅科回路 3個(gè)負(fù)反饋回...
零偏不穩(wěn)定性(Bias Instability) IMU傳感器的零偏會隨著時(shí)間發(fā)生漂移的現(xiàn)象被稱為零偏不穩(wěn)定性bias instability,也被稱為flicker noise。零偏不穩(wěn)定性通常會在低頻下被觀察到,而高頻的閃爍噪聲往往會被白噪聲所掩蓋。 由閃...
在汽車自動(dòng)駕駛這片充滿無限可能的新興領(lǐng)域,光纖陀螺儀被寄予厚望,仿若一顆冉冉升起的新星。它宛如車輛的“第六感”,能實(shí)時(shí)感知車輛姿態(tài)的每一絲變化,當(dāng)車輛高速轉(zhuǎn)彎如疾風(fēng)掠過彎道、緊急避讓似閃電避開危險(xiǎn)時(shí),為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供準(zhǔn)確無誤的橫擺角速度數(shù)據(jù)。相較于傳統(tǒng)車載傳...
采用MEMS制成的IMU傳感器,尺寸通常為20微米至1mm,由于其物理尺寸小型化、價(jià)格低、節(jié)能性,在消費(fèi)電子領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。 根據(jù)不同的使用場景,對IMU的精度有不同的要求,精度高,也意味著成本高。 IMU的精度、價(jià)格和使用場景: 低精度IMU:應(yīng)用在普通的...
光纖陀螺的類型 1. 光電式光纖陀螺:使用介質(zhì)為光的技術(shù),通過光傳感器來獲取角度或轉(zhuǎn)動(dòng)速度,用于測量角度,角速度,角加速度。 2. 電磁式光纖陀螺:使用介質(zhì)為電的技術(shù),使用電磁力獲取角度或轉(zhuǎn)動(dòng)速度,用于測量角度,角速度,角加速度。 3. 激光式光纖陀螺:使用介...
相較傳統(tǒng)陀螺儀,光纖陀螺儀在精度的賽道上一騎絕塵。它匠心獨(dú)運(yùn)地采用超長光纖精心繞制而成的傳感環(huán),宛如精心編織的精密羅網(wǎng),有效拉長光程,使得對微小角速度變化的感知如同敏銳的神經(jīng)末梢般敏感。與此同時(shí),先進(jìn)的光路設(shè)計(jì)恰似精心規(guī)劃的高速通路,搭配上高靈敏度的光探測器,...
在重要慣性元件方面,我國從20世紀(jì)80年代初開始光纖陀螺的研制。相對于其它陀螺,由于光纖陀螺的生產(chǎn)工藝簡單并且存在技術(shù)潛力和優(yōu)勢,在需求牽引下已經(jīng)有越來越多的單位投身到研制光纖陀螺的隊(duì)伍中,具備可持續(xù)自主創(chuàng)新能力的單位也逐漸增多。 目前,中低精度光纖陀螺已普遍...
由于陀螺儀輸出的角速度是瞬時(shí)量,而角速度在姿態(tài)平衡上是不能直接使用的,需要角速度與時(shí)間積分計(jì)算角度,由此得到的角度變化量與初始角度相加,就得到目標(biāo)角度,其中積分時(shí)間Dt越小,輸出角度就越精確,但陀螺儀的原理決定了它的測量基準(zhǔn)是自身,并沒有系統(tǒng)外的參照物,加上D...
零偏不穩(wěn)定性(Bias Instability) IMU傳感器的零偏會隨著時(shí)間發(fā)生漂移的現(xiàn)象被稱為零偏不穩(wěn)定性bias instability,也被稱為flicker noise。零偏不穩(wěn)定性通常會在低頻下被觀察到,而高頻的閃爍噪聲往往會被白噪聲所掩蓋。 由閃...
零漂或零偏穩(wěn)定性(Bias Stability) 是衡量陀螺儀精度的重要指標(biāo)之一。 表示當(dāng)輸入角速率為零時(shí),衡量陀螺儀輸出量圍繞其均值(零偏)的離散程度??梢砸?guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的標(biāo)準(zhǔn)偏差相應(yīng)的等效輸入角速率表示,也可稱為零漂。單位為°/h,°/s。 計(jì)算陀螺零偏...
傾角儀:靜態(tài)性能好,精度高,無累積誤差,測量物體相對于地面垂直方向的傾角(1軸),其輸出頻率低,實(shí)時(shí)性較差,而且輸出信號容易受噪聲污染。 加速度計(jì):靜態(tài)性能好,精度高,更新頻率快,測量與慣性有關(guān)的加速度,包括旋轉(zhuǎn)、重力和線性加速度,然后對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行一次積分可...
MEMS加速度計(jì)是MEMS領(lǐng)域較早開始研究的傳感器之一。經(jīng)過多年的發(fā)展,MEMS加速度計(jì)的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。 它的工作原理就是靠MEMS中可移動(dòng)部分的慣性。由于中間電容板的質(zhì)量很大,而且它是一種懸臂構(gòu)造,當(dāng)速度變化或者加速度達(dá)到足夠大時(shí),它所受到的慣...
零偏不穩(wěn)定性(Bias Instability) IMU傳感器的零偏會隨著時(shí)間發(fā)生漂移的現(xiàn)象被稱為零偏不穩(wěn)定性bias instability,也被稱為flicker noise。零偏不穩(wěn)定性通常會在低頻下被觀察到,而高頻的閃爍噪聲往往會被白噪聲所掩蓋。 由閃...
將運(yùn)載體從起始點(diǎn)引導(dǎo)到目的地的技術(shù)或方法稱為導(dǎo)航。導(dǎo)航系統(tǒng)測量并解算出運(yùn)載體的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置,提供給駕駛員或自動(dòng)駕駛儀實(shí)現(xiàn)對運(yùn)載體的正確操縱或控制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,可資利用的導(dǎo)航信息源越來越多,導(dǎo)航系統(tǒng)的種類也越來越多。以航空導(dǎo)航為例,可供裝備的機(jī)載導(dǎo)...
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了新型的慣性傳感器微機(jī)械陀螺儀和加速度計(jì)。MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微機(jī)電系統(tǒng)/微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)傳感器也逐漸演變成為汽車傳感器的主要部件。 其中MEMS的六軸慣性傳感器。它主要由三個(gè)...
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了新型的慣性傳感器微機(jī)械陀螺儀和加速度計(jì)。MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微機(jī)電系統(tǒng)/微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)傳感器也逐漸演變成為汽車傳感器的主要部件。 其中MEMS的六軸慣性傳感器。它主要由三個(gè)...
固態(tài)慣性傳感器有著潛在的成本、尺寸、重量等優(yōu)勢,其在系統(tǒng)中的應(yīng)用也必然激增。隨著器件成本的降低、小尺寸傳感器的出現(xiàn),凌思應(yīng)用也出現(xiàn)了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是隨著慣性傳感器的發(fā)展而發(fā)展起來的一門導(dǎo)航技術(shù),它完全自主、不受干擾、輸出信息量大、輸出信息實(shí)時(shí)...
在室內(nèi)環(huán)境中,由于GPS信號受限,IMU成為了重要的定位技術(shù)。研究團(tuán)隊(duì)通過粒子濾波算法和多傳感器融合技術(shù),探討了IMU和UWB測量數(shù)據(jù)的融合,展示了它們在室內(nèi)定位中的綜合潛力。IMU能夠捕捉精確的短期運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài),而UWB提供凌思定位,通過融合這些數(shù)據(jù)可以補(bǔ)償傳感...
市面上的IMU,雖然采用多個(gè)慣導(dǎo)計(jì)算單元(磁力計(jì)、加速度計(jì),陀螺儀)融合提升精度,但首先我們需要了解各測量單元存在的影響: 加速度計(jì)存在累積誤差,z軸由于重力加速度,無法獲取z軸旋轉(zhuǎn)角。 陀螺儀存在零點(diǎn)漂移(初始狀態(tài)傳感器有值,解決方案:上電時(shí)靜置狀態(tài),減去零...
微型機(jī)械式慣導(dǎo)傳感器將統(tǒng)治戰(zhàn)術(shù)性能要求(或以下)的應(yīng)用領(lǐng)域。凌思市場將推動(dòng)這些傳感器的發(fā)展,如適用靈巧飛行器、自主導(dǎo)航導(dǎo)彈、短程戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈導(dǎo)航、火力控制系統(tǒng)、雷達(dá)天線的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、復(fù)合智能小型推進(jìn)器和晶片大小的INS/GPS系統(tǒng)。洲際彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)和潛射彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)...
在人形機(jī)器人領(lǐng)域,IMU技術(shù)可以幫助機(jī)器人在行走跨越障礙物等復(fù)雜動(dòng)作中保持平衡和穩(wěn)定性,以確保運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的準(zhǔn)確和流暢。 據(jù)公開資料顯示,人形機(jī)器人中IMU的用量將達(dá)到2-4個(gè),分別配置在頭部、雙足和胯部等關(guān)鍵部位。 除了特斯拉的Optimus外,目前全球凌思的人...
新一代導(dǎo)航系統(tǒng)其實(shí)質(zhì)是一種基于現(xiàn)代原子物理較新技術(shù)成就的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是人類較早發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)之一。早在1942年德國在V-2火箭上就首先應(yīng)用了慣性導(dǎo)航技術(shù)。而美國凌思部高級研究計(jì)劃局新一代導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和...
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有如下主要優(yōu)點(diǎn).(1)由于它是不依賴于任何外部信息.也不向外部輻射能量的自主式系統(tǒng).故隱蔽性好且不受外界電磁干擾的影響;(2)可全天侯全球、全時(shí)間地工作于空中地球表面乃至水下.(3)能提供位置、速度、航向和姿態(tài)角數(shù)據(jù),所產(chǎn)生的導(dǎo)航信息連續(xù)性好而且噪...
慣性傳感器是對物理運(yùn)動(dòng)做出反應(yīng)的器件,如線性位移或角度旋轉(zhuǎn),并將這種反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電信號,通過電子電路進(jìn)行放大和處理。加速度計(jì)和陀螺儀是較常見的兩大類MEMS慣性傳感器。加速度計(jì)是敏感軸向加速度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器;陀螺儀是能夠敏感運(yùn)動(dòng)體相對于慣性空間的運(yùn)...
零漂或零偏穩(wěn)定性(Bias Stability) 是衡量陀螺儀精度的重要指標(biāo)之一。 表示當(dāng)輸入角速率為零時(shí),衡量陀螺儀輸出量圍繞其均值(零偏)的離散程度??梢砸?guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的標(biāo)準(zhǔn)偏差相應(yīng)的等效輸入角速率表示,也可稱為零漂。單位為°/h,°/s。 計(jì)算陀螺零偏...
市面上的IMU,雖然采用多個(gè)慣導(dǎo)計(jì)算單元(磁力計(jì)、加速度計(jì),陀螺儀)融合提升精度,但首先我們需要了解各測量單元存在的影響: 加速度計(jì)存在累積誤差,z軸由于重力加速度,無法獲取z軸旋轉(zhuǎn)角。 陀螺儀存在零點(diǎn)漂移(初始狀態(tài)傳感器有值,解決方案:上電時(shí)靜置狀態(tài),減去零...
陀螺儀:測量瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角速度。雖然加速度計(jì)可以測量線性加速度,但它們不能測量扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而陀螺儀測量關(guān)于三個(gè)軸的角速度:俯仰(x軸)、滾動(dòng)(y軸)和偏轉(zhuǎn)(z軸)。故陀螺儀可用于確定物體在3D空間內(nèi)的方位。但陀螺儀沒有初始參考系(如重力),故需要與加速度計(jì)結(jié)合...
IMU 全稱Inertial Measurement Unit,中文叫慣性測量單元,是用來測量物體加速度、角速度、磁場,高度等的元器件。慣性測量元件包括多種傳感器,比如傾角儀、加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、氣壓計(jì)等。而市面上一般IMU傳感器是由一種或多種慣性測量單...