Hallo, ich habe einen Magnetfeldsensor und Beschleunigungssensor. Beide kann man her nehmen um Nick und Roll (Quadrocopter) zu bestimmen. Allerdings nur solange sie nicht beschleunigt werden. Denn dann verändern sich die Werte beider Sensoren aufgrund der Bewegung. Ist es theoretisch möglich mit z.B. einen Kalman Filter die beiden Sensoren zu einer sauberen Lagewert (x/y) zusammenzufügen? Ich möchte noch kurz erwähnen, dass es hier nicht um eine Gyro/ACC Kombination handelt, sondern um eine Magnetic/ACC Kombination.
Hallo Claudia, gehen würde das schon. Was Du auf die Schnelle mal ausprobieren kannst ist ein Komplementärfilter. Such mal unter google "The balance filter". Ist einfach deutlich weniger Aufwand als ein Kalmanfilter ... Das Problem ist wie Du schon erwähnt hast, dass der Beschleunigungsmesser nicht zwischen dynamischer und statischer Beschleunigung unterscheiden kann. Ein Magnetometer könnte das zum Teil kompensieren, aber die Reaktion ist deutlich langsamer als bei einem Gyro. Zudem sollte es noch lagekompensiert sein, sonst kommen auch falsche Werte raus. Meiner Erfahrung nach sind Magnetometer aber wenig zuverlässig auf dem "engen" Raum eines Quads. Da fließen einfach zu viele Ströme von den Reglern für die Motoren. Hab mal Versuche gesehen, in der Arbeit mit einem Okto. Da hat im stabilen Flug das Magnetometer +-5 Grad gependelt ... Was spricht denn gegen ein Gyro? Grüße, Michael
> Was spricht denn gegen ein Gyro?
Naja, die anderen beiden sind bereits onboard und gyros müsste ich erst
einbauen.
Würdest du denn davon abraten diese Kombination in einem copter zu
nutzen? Mir würde ein stabiler einsteigerflug damit reichen. Keine
Kunststücke.
Versuch macht kluch ;-) Ich bezweifel aber dass es funktioniert ... aber ich lasse mich gerne eines Besseren belehren ... Wenn Die Entscheidung doch für nen Gyro fällt, kann ich das ITG-3200 empfehlen (z.B. bei Watterott zu beziehen). Damit fliegt auch mein Tricopter ... Grüße, Michael
Michael K. schrieb: > Ich bezweifel aber dass es funktioniert ... Dieser Meinung darf ich mich uneingeschränkt anschließen. Die Probleme z.B. bzgl des Rauschens oder Temperaturdrifts von Gyros / Accs kann man noch halbwegs kompensieren, wohingegen du einen Magnetfeldsensor nur sehr schwer bis garnicht entstören / filtern kannst. Es wäre allerdings sehr interessant, wie gut ein Kalman da wieder was rausreißt. Das Problem ist, dass du tausende Störquellen hast - überall wo ein bisschen Induktivität da ist knallt dir dein Magnetfeldsensorwert irgendwo im Raum herum ... Michael K. schrieb: > Wenn Die Entscheidung doch für nen Gyro fällt, kann ich das ITG-3200 > empfehlen (z.B. bei Watterott zu beziehen). Das wäre mir ein bisschen zu stumpf ... 2000°/Sec wären mir zu ungenau. Das wären ja knapp 6 Loopings in einer Sekunde. Claudia Mechtel schrieb: > Würdest du denn davon abraten diese Kombination in einem copter zu > nutzen? Mir würde ein stabiler einsteigerflug damit reichen. Keine > Kunststücke. Da würde ich definitiv davon abraten - gerade für Einsteiger. Ich verwendet den Magnetfeldsensor an meinem Octo nur zu Orientierunghilfe am Gyro wenn die gemittelten GPS-Werte mal wieder rumspinnen.
Lehrmann Michael schrieb: > Das wäre mir ein bisschen zu stumpf ... 2000°/Sec wären mir zu ungenau. > Das wären ja knapp 6 Loopings in einer Sekunde. Bei 16bit Auflösung geht das schon ;-) Und mehr als ein Looping pro Sekunde kriegt er auch nicht hin .... Grüße, Michael
> Wenn Die Entscheidung doch für nen Gyro fällt, kann ich das ITG-3200 empfehlen (z.B. bei Watterott zu beziehen). Hm, wenn ich schon Sensoren einbauen muss, wäre da ein Board ala http://www.sparkfun.com/products/9268 nicht fast besser? Wenn ich es richtig verstanden habe, kombiniert es ACC und Gyro bereits und gibt mir die Lage sauber zurück. Bei einem Preis von 64€ inkl. Express Versand und Steuern wäre es nur minimal teurer und als die Gyros bei Watterott. Vielleicht hat ja Wattenrott ähnliches im Angebot. > Das wären ja knapp 6 Loopings in einer Sekunde. Ich habe nicht vor auch nur einen zu fliegen :) > Ich bezweifel aber dass es funktioniert Ich befürchte fast, du hast recht. Bei genauen überlegen wird das wohl nicht gehen. Ich weiß nicht, wie der Magnetfeldsensor funktioniert, aber irgendwie verhält er sich genau so, wie der ACC, vor allem wenn er geschüttelt wird hat er ähnliche Ausschläge, wie der ACC. Das würde ja bedeuten, ich möchte mit einem vom Verhalten ähnlichen Sensor die unerwünschten Werte kompensieren. > Was Du auf die Schnelle mal ausprobieren kannst ist ein Komplementärfilter Aber ich werde trotzdem mal den Filter ausprobieren. Vielleicht erreiche ich doch was.
Claudia Mechtel schrieb: > Vielleicht hat ja Wattenrott ähnliches im Angebot. Mit Kompass: http://www.watterott.com/de/9-Degrees-of-Freedom-Sensor-Stick
Filtert der denn auch schon, so dass ich pitch and roll bekomme? Ist aus dem Text nicht zu erkennen. Der von Sparkfun macht es scheinbar
http://www.watterott.com/de/9-Degrees-of-Freedom-Razor-IMU-AHRS-compatible Der sieht vielversprechend aus. Aber 99€ ... puh
Was ist denn günstig bei Dir? Die meisten der "IMUs" gibts zwar schon mit Code, aber wenn Du nen Quad regeln willst, dann sind 50Hz leider zu wenig. Mein Tricopter fliegt mit 400Hz. Andere, wie der Mikrocopter oder die Dinger von Asctec mit 1khz. Es kommt einfach drauf an, wie Dein Vorgehen ist ... erzähl doch mal ein bisschen! Grüße, Michael
> Es kommt einfach drauf an, wie Dein Vorgehen ist ... erzähl doch mal ein
bisschen!
Es soll ein Quadrocopter werden. Und zwar möchte ich den von Grund auf
selbst machen (keinen fertigen kaufen). Vor allem geht es mir um die
Programmierung. Jetzt bin ich gerade dabei zu prüfen, wie ich die Lage
(Nick/Roll) sauber erfassen kann, damit ich sie mit meinem PID Regler
regeln kann. Ich weiß schon so viel, dass man normalerweise 3 Gyros + 3
ACCs nimmt, die üblicherweise über einen Kalmanfilter zu einer sauberen
Lagebestimmung hergenommen werden. Den Thread habe ich deswegen
aufgemacht, weil ich nirgends etwas über die Kombination Mag / ACC
gelesen habe und bei mir die Frage aufkam, wieso man dies nicht
miteinander zu einer Lage hernehmen kann. Aber mittlerweile glaube ich
auch, dass dies nicht gehen wird. Ich werde trotzdem mal nen
Komplementärfilter drüber laufen lassen, um zu sehen, was der ausspuckt.
Kann jemand Gyros empfehlen, die man nehmen kann? Allerdings muss ich da
einen Kalmanfilter selbst implementieren ... da komme ich aber schnell
an die Grenze mit meinem Verständnis und ich befürchte ich werde den
selbst nicht proggen können. Kennt jemand eine gute Erklärung für den
Filter (deutsch)? Ich habe bis jetzt nur englische Seiten gefunden und
dies erschwert es nur unnötig.
kleiner Geheimtipp: http://invensense.com/mems/gyro/mpu6000.html 25 € wenn viele bei watterott den anfragen nehmen die den sicher in Ihr Programm auf.
@Rene: Den versuche ich (MPU6050) sein fast einem halben Jahr zu bekommen. Momentan leider nirgends lieferbar. Auch beim Hersteller nicht ... @Claudia: Der Kalmanfilter ist leider nicht besonders leicht zu verstehen und im Vergleich mit DCM Algorithmen oder Komplementär sehr komplex und rechenintensiv. Welchen Prozessor siehst Du denn vor? Meinen Tri hab ich aus dem gleichen Grund aufgebaut, wie Du. Verständnis von A bis Z. Momentan setze ich nen XMega128A1 ein, dank der üppigen Peripherie. Wenn Du sowieso kein Loopings fliegen willst, brauchst fast keinen Kalman oder DCM. Ich limitiere bei meinem Tri die Lagewinkel im Lagereglermodus einfach auf +-30 Grad. Fang einfach mal klein, mit nem µC und den Sensoren an und bring die Lagewinkelrechnung zum laufen. Der Rest ergibt sich dann schon ... Grüße, Michael
Ich habe hier ein Angebot von topas.de liegen für KW34. Sonst würde der 6050 noch gehen: den gibts hier http://www.lipoly.de/index.php?main_page=product_info&cPath=880_883_885_1820&products_id=166414
@Michael: Danke ... so habe ich mir das auch gedacht. Die Lageregelung wird wohl der komplizierteste Part. CPU habe ich noch nicht so genau geschaut. Ich werde mich dir einfach anschliessen und mit deiner CPU anfangen zu suchen. Aber ein Schritt nach dem anderen. Erst mal muss klar sein, ob ich die Lagewerte sauber berechnen oder erhalten kann. Ohne das brauche ich auch nicht anfangen. Was heist eigentlich DCM? Welchen Filter empfiehlst du mir? Komplementärfilter? @René: der hat aber nicht zufällig schon einen Filter implentiert, sodass die Lagewerte schon gesäubert sind? In der Beschreibung war das nicht sauber rauszulesen.
Es gibt noch den WII-Copter. Da wird die Sensorik (ACC und Gyros) aus den WII Fernbedienungen genommen. Billiger kommt man an die Sensorik nicht ran. Grüße, Bernd
Bernd33-1 schrieb: > Es gibt noch den WII-Copter. Da wird die Sensorik (ACC und Gyros) aus > den WII Fernbedienungen genommen. Billiger kommt man an die Sensorik > nicht ran. > > Grüße, Bernd Aber mit Motion Plus, oder wii das heisst. Klone gehen anscheinend auch, Fliegen geht wohl auch ohne Beschleunigungssensoren. Hier einige Varianten mit MSP430 und 2.4 GHz Funkmodulen: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1335765
@Claudia: DCM steht für Direction Cosine Matrix (Richtungscosinusmatrix). Da gibts einige Paper drüber von einem Mahony (scholar.google.com). Der Algo wird auch von einigen für nen SW Autopiloten für Modellflieger verwendet. Die rechnen floating point auf nem AVR - geht aber eben nur bis 40 - 50Hz. An Deiner Stelle würde ich mit Kompfilter anfangen. Der ist einfach und in ner Stunde verstanden und geschrieben. Bei mir funzt der wunderbar! Wenns später ein wenig mehr sein darf, dann kann man immer noch nen DCM oder Kalman angehen. Und als Tipp. Die Gyro-Werte nicht einfach integrieren und damit die Lagewinkel rechnen. Das funzt nur wenn Roll und Nickwinkel nahe null Grad sind. Also "body nach euler" umrechnen. Stichwort Jacobi-Matrix ... @Bernd: Über den WII copter hab ich auch schon einiges gelesen und scheint gut zu funktionieren. Grüße, Michael
Also, ich habe jetzt die Mag und ACC Werte durch einen Komplementärfilter gejagt (http://forum.mikrokopter.de/topic-5795.html). Dabei kommt tatsächlich nur Müll raus.
Hallo, die Frage wurde oben schon mal gestellt, aber nicht beantwortet: Der MPU6050 hat ja einen "Digital Motion Processor™ (DMP™)". Heist das, dass er bereits die Signale zu sauberen Lageinformationen zusammenfügt?
@HelmH: Das ist leider nicht eindeutig. Auch die Datenblätter scheinen noch unvollständig zu sein. Könnte schon sein, aber genaueres weiß man noch nicht ... Grüße, Michael
@Michael: Danke ... so habe ich die Doku auch verstanden Gibt es irgendwo Lötadapter für diese Bauform? Habe bei den gängigen Anbietern nix gefunden.
@HelmH: Gern. Meinst Du Headerboards? Wenn der Sensor mal marktverfügbar ist, bin ich mir sicher, dass es fertige Develboards zu kaufen geben wird ... Sparkfun wird sich sicherlich was einfallen lassen ... Grüße, Michael
Zitat von einem Sparkfun Kommentar: "The appeal and "fusion" offered by InvenSense's IMU comes from what they call the Digital Motion Processor (DMP) -- which if I understand correctly is a processor embedded in the gyro's packaging which can turn the raw sensor values into extremely useful and nicely filtered data representations like quaternions and world-corrected acceleration values." Wenns stimmt, dann brauche ich wohl auch so ein Ding!
Kann man sich vorstellen, dass auf dieser Größe ein kalman Filter in entsprechender geschwindigkeit läuft?
@Rene: Cool! Sind da die Pullups schon drauf? @Claudia: Welche Größe meinst Du? Die von der Breakout Platine? Da ist kein Proz drauf. Hängt aber vom Proz ab ... AVR bzw. XAVR könnte mit viel tuning und fixed point schon hinhauen ... Grüße, Michael
Wenn der Prozessor noch nicht feststeht, habe ich hier noch einen Vorschlag: Texas Instuments TMS320F28335 - 32Bit - FPU - bis zu 150MHz - 2x CAN - 3x UART - 6x PWM - ...
@Michael: nein ... der DMP auf dem MPU. Da bis jetzt nur Gerüchte kursieren, was der genau macht, stellte ich mir die Frage, ob in so einem kleinen Ding entsprechende Software überhaupt schnell genug laufen könnte. Eine Anwendung habe ich bereits bei YouTube gefunden: http://www.youtube.com/watch?v=VVwG7jLdaH4&feature=related Läst sich aber schlecht mit den Anforderungen an einen Quadrocopter vergleichen.
> Cool! Sind da die Pullups schon drauf?
Da es zufällig 3 sind, wohl eher die Kondensatoren, oder? Wobei es beim
6050er 4 Kondensatoren sind, obwohl ich nicht weiß, ob man den VLogic
Kondi wirklich braucht.
ist ein ziemlich einfaches breakoutboard für den 6000 für den 6050 mach ich auch noch eins. Pullup brauchte ich nicht da ich´s über nen MSP430 nutzen will. Kann ich aber auch noch bauen. Wenn Ihr wollt lade ich die Target Dateien hoch.
Guten Abend, wenn Interesse besteht währe ich bereit einen "Großauftrag" der Breakout Platinen bei Leiton zu ordern und die Verteilung zu organisieren. Wenn genug zusammen kommen sollte der Preis ja auch Human sein. Evtl. sollten wir uns dann aber noch mal gedanken über Pullups und notwendige Cs machen. Schönen Abend Gruß Philipp
Ich werde mich die Tage nochmal ans Layout machen. Was macht das preislich für einen Unterschied zwischen 1 und 2 seitigem Layout.
@René F. Das kannst du am besten auf Leiton.de konkret durchrechnen. Würde allerdings immer zu Doppelseitig tendieren da du nur da auch saubere Durchkontaktierungen hast. Das "Layout" wenn wir das bei dem kleinen Ding mal so nennen wollen könnte ich auch eben hinmalen. Die Frage ob generell interesse Besteht ist allerdings noch immer nicht so recht beantwortet ;-)
Ja. Prinzipiell schon. Am besten mit pull ups und kondensatoren. Aber ohne genauere preisinformationen möchte ich jetzt noch nix zusagen.
Ich wäre auch mit einer dabei, das Problem ist, dass der Chip noch nicht lieferbar ist.
Ich habe mal quick and dirty eine Platine preislich berechnet. wenn man
nur eine kauft sind es 56€. bei 5 Stück sind es nur noch 11€/Stk und bei
10 Stück sind es 6€/Stück zzgl. Verpackung/Versand/Verteilung an jeden
einzelnen.
Ich habe aber keine besonderen Einstellungen bei der Berechnung
vorgenommen (Also Standardeinstellung mit 20x20mm Platine)
Ich denke mal, wenn wir 5 Leute zusammenkriegen, dann wäre der Preis
schon akzeptabel.
> das Problem ist, dass der Chip noch nicht lieferbar ist.
Ja, bei lipoly wird es wohl diesen Monat auch nix mehr werden. Aber eine
Platine schon mal kreiren sollte doch kein Problem sein, oder?
Ich finde den Vorschlag von Philipp wirklich toll, aber für mich bzw. meinen Tricopter wäre der nächste Schritt direkt eine Platine zu entwerfen mit der kompletten Sensorik und Controller an Board. Abgesehen davon bin ich mir fast sicher, dass es mindestens von Sparkfun ein Headerboard geben wird, wenn denn der Chip mal lieferbar ist ... seid Ihr sicher, dass ihr Euch die Arbeit machen wollt? Das layouten geht sicher schnell, aber gibts schon Erfahrungen bzgl. dem Löten von den Dingern? Grüße, Michael
Ich habe eines bestellt und habe noch nie so ein Ding gelötet. Ich bin aber recht zuversichtlich, nach den ganzen Anleitungen hier, dass man das hinbekommt.
habe extra die pins etwas länger gemacht und nach außen gezogen. Wegen der Lötbarkeit.
Hallo, hat jemand das Anlöten der QFN Gehäuse hinbekommen, oder sollte man doch lieber ein fertiges breakout mit Lagesensoren drauf bestellen?
Kauf ein fertiges. Glaub mir. Hab das auch schon öfters gemacht. Macht keinen Spaß.
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