Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gyroskop, Motion tracking


von Andreas S. (Firma: keine) (ovoron)


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Hallo alle zusammen,
ich seh vor lauter Bäumen den Wald nicht mehr. Vielleicht könnt Ihr mir 
weiterhelfen.

Ich bin auf der suche nach einem einfachen Gyroskop für ein mobiles 
autonom fahrendes Fahrzeug. Derzeit verwende ich ein MLX90609 (SPI 
Schnittstelle).
Ich möchte das mein Roboter mithilfe des Gyroskops sauber 
geradeausfährt. Der Boden auf dem der Roboter fährt hat 
Steigungen/Gefälle und seitliche Neigungen von bis zu ~6%.
Der Boden ist auch nicht ganz plan und daher wirken auch immer wieder 
leichte Stöße also Erschütterungen auf den Sensor ein.
Der Roboter fährt langsam. <10m/min.
Mit meinem aktuellen Gyroskop habe ich eine Fahrabweichungen zur Seite 
von ca 1m nach einer gefahrenen strecke von ca 5m.
Gyro Rate Noise (MLX90609): 0,03dps/vHz

Jetzt habe ich mir überlegt ein Gyroskop zu wählen mit 
Beschleunigungssensoren und einem DMP (digital Motion Prozessor)
Ich habe mir schon diverse 3,6 & 9 Achsen Gyroskope von Invensense 
angesehen.
https://www.invensense.com/products/motion-tracking/3-axis/icm-20648/
Ich finde nur das 1 seitige Datenblatt.

Kann jemand dieses Gyroskop empfehlen ?
Wie leicht sind die Filter des DMP eingestellt.
Sollte das gemacht werden oder reicht schon die default einstellung.
Würdet Ihr ein anderes Gyroskop empfehlen ?

Vielen Dank für Eure Bemühungen

von Octo (Gast)


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Schau dir mal die MultiWii Steuerung an - die verwendet auch den 
Invensense-Gyro und andere Sensoren (Baro, Magnetfeld) und damit kann 
man sehr sauber Quadrocopter fliegen. Auch die SW basierend auf Arduino 
ist somit OpenSource. Kann man sicher was davon abschauen.

von Andreas S. (Firma: keine) (ovoron)


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Hallo Octo,

vielen Dank für den Tipp.

von Vincent H. (vinci)


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Drehraten sind für Bodenfahrzeuge eigentlich viel unwichtiger als 
Beschleunigung und Richtung (=Magnetometer). Ich würde auf jeden Fall zu 
einem kombinierten klassischen 9DOF IC inkl. vernünftiger Sensor-Fusion 
raten! Sollte das möglich sein, so wäre GPS natürlich ebenfalls 
aufgelegt.

"Besser" werden die Gyros in der Preisklasse übrigens nicht. Schon gar 
nicht so viel, dass der Robotor davon merklich profitieren würde.

Auf DMP und Co würd ich mich nicht zu sehr einschießen. Das letzte mal 
als ich mich mit Gyroskopen von InvenSense beschäftigt hab war der DMP 
noch unter irgendeiner Art NDA verschlossen, sprich kein Mensch hat 
gewusst was das Ding wirklich tut. Mal davon abgesehn schrumpfen die 
Vorteile derartigen Techniken mit der vorschreitenden 
Prozessorgeschwindigkeit sowieso. Ich hab vor 2 Jahren mal einen EKF 
(Kalman Filter) für die klassische 9DOF-Fusionierung auf einem 
F4-Discovery Board laufen lassen und da hätte man munter mit >1000Hz 
rechnen können.

Hier und da wurde reverse-engineered, aber wie erfolgreich das wirklich 
war kann ich nicht sagen.

von Tom (Gast)


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Wenn irgendwie möglich, würde ich zusätzlich Odometrie (z.B. Drehencoder 
an zwei Rädern) vorsehen. Die ist zwar nicht sehr exakt, aber driftet 
nicht.

von Ovoron (Gast)


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Hallo,
also GPS kann ich nicht nutzen. Das ganze ist in einem Raum (Metall 
Trapez Dach und Wände)
Der Roboter verfügt über Impulsgeber an den Antriebsrädern. Allerdings 
an den angetriebenen und der Boden ist sehr glatt. Also kein Grip.

Magnetsensoren / Kompass habe ich noch nicht versucht aber da der 
Roboter aus Metall besteht und es keine möglichkeit gibt den Sensor aus 
diesem metallischen Kasten heraus zu holen gehe ich davon aus das es 
nicht funktionieren wird. Oder ??

Grüße

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