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姿勢角の算出

今日は姿勢角の計算を実装する.
姿勢にはオイラー角を使うことにした.変数が3つで済むため計算が簡単.
オイラー角には特定角が90°回ると計算ができなくなるジンバルロックという厄介な問題がある.
しかし,Rideの姿勢センサとして使うなら90°も回らない(そんなに回ったら完全にコケている!)ため,とりあえず問題ないと考えている.

動作の様子はこんな感じ.(WMV)
ビデオではドリフトとセンサ入力値の飽和のため,姿勢が元に戻っていない...
補正が必要だ.
次は3軸加速度を絶対座標へ持っていくのを試す.
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この記事へのコメント

ジャイロだけ? - かみやん - 2009年07月23日 14:12:21

これは、ジャイロだけで実装でしょうか?
(加速度センサつきでしょうか?)

Re - もやね - 2009年07月23日 19:09:04

これはジャイロだけです.
ジャイロ角速度→積分→オイラー角(絶対座標での姿勢角)
センサ加速度→オイラー角で座標変換→絶対座標の加速度
というような処理を考えています.

ジャイロ - かみやん - 2009年07月23日 23:43:06

なるほど。
絶対座標の加速度も取ろうということですね。
iPhoneとかのゲームの多くは、加速度センサーを角度をとるために使っているのが多いので。
ジャイロの積分の累積誤差は、加速度センサーで消すというのが普通なんでしょうか。

- もやね - 2009年07月24日 21:01:44

iPhoneには加速度センサ入っているんですね.知りませんでした.
(私のおんぼろケータイにはセンサらしき文明の利器は一切付いてません・・・)
加速度センサを静止させれば重力方向からピッチ角,ロール角が求まりますが,動かすと-1G+αが検出されるため,姿勢が分からなくなります.
動きながら-1G方向を検出し続けるには,強いローパスをかけて+α成分を消してしまう,あるいは別のセンサで位置情報だけを検出して+αとGを分離するなど,ひと工夫要りそうです.
この辺を調べるために,絶対座標の加速度と,それを積分した速度,位置なんかも取れるようにしておこうという魂胆です.
肝心の「ひと工夫」の部分がまだ考えられてないんですが・・・

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長野県在住の会社員(メカニカル・エンジニア).
ロボットは完全な趣味としてやってます.
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