Почему 3-осевые акселерометры, похоже, имеют левостороннюю систему координат?

8

Тщательный осмотр страницы 35 (рис. 58) таблицы данных ADXL345 показывает, что только при гравитационном нагружении чип использует левую систему координат. Мои собственные эксперименты с этим чипом подтверждают это.

Я обычно использую чип только для обозначения вектора гравитации. Поэтому, используя этот чип, я просто отменяю значения, чтобы получить правую систему координат. Но это не кажется правильным. Я предполагаю, что есть логическое и математическое объяснение для левой системы координат, но я не могу понять, что это может быть.

Изображение из ADXL345 Datasheet

Бен
источник
Не уверен, что есть стандарт для этого, но может иметь какое-то отношение к тому факту, что в большинстве приложений динамики полета используется правосторонняя система координат (возможно, производитель полагал, что акселерометры найдут максимальное применение в авиационных ботах / транспортных средствах). Просто предположение, хотя. Но в чем ваш вопрос? Если вам не нравится система координат, преобразуйте ее в ту систему, которая вам больше подходит!
Метсбург
1
Кроме того, если вы отрицаете все свои значения, вы на самом деле не переходите в другую систему координат, вы просто переходите от октанта 1 к октанту 7 . Попробуйте вместо этого поменять местами оси Y и Z.
Чак
Похоже, правильный вопрос для меня ...
JJM Driessen

Ответы:

6

Ответ заключается в том, что 3-осевые акселерометры не имеют левосторонней системы координат только для гравитации. В статическом состоянии (то есть, если акселерометр не ускоряется относительно какой-либо инерциальной системы отсчета), они измеряют противоположность ускорению силы тяжести, а не само ускорение силы тяжести.

В более общем смысле акселерометры измеряют разницу между фактическим ускорением датчика относительно любой инерциальной системы отсчета и гравитационным ускорением:

aaccelerometer=asensorFrameg
Это «ускорение», измеряемое акселерометром, иногда называют правильным ускорением .

Это можно легко проверить, проверив меру акселерометра в свободном падении: так как в этом случае фактическое ускорение датчика будет равноgмера акселерометра будет 0,

traversaro
источник
1

Это не использует левую систему координат! Проверьте мои грубые изменения на диаграмме.

введите описание изображения здесь

Обратите внимание, что каждая система координат (RGB для XYZ, черный для гравитации) имеет вектор гравитации, выровненный в отрицательном направлении соответствующей оси, а диаграмма показывает положительное значение. Я мог бы нарисовать их по-другому, но фактическое ускорение в отсутствие силы тяжести было бы вверх, чтобы произвести то же самое чтение. Возможно, именно поэтому отрицание значений работает для вашего приложения.

Брайан Линч
источник
Таким образом, вы говорите, что если вы ускорите чип в направлении X с количеством 1g, он выдаст -1g в X? Это просто повторяет вопрос. Я знаю, что это правосторонняя система координат. Вопрос в том, почему отрицание.
Бен
Я не повторяю вопрос, вы говорите, что он использует левую систему координат, но ваша диаграмма показывает правую систему координат в соответствии с различными ответами. Мой комментарий касается того факта, что если вы будете ускоряться в «прямом» направлении (скажем, в своей машине), то вы почувствуете, как вес толкает «назад» - и это является основным принципом работы акселерометра. Гравитация ощущается, даже если вы не ускоряетесь, поэтому, если вы хотите получить тот же сигнал в невесомости, вам нужно будет ускоряться вверх, а не вниз. Извините, если мой ответ немного сбивает с толку!
Брайан Линч
Если вы ускоряете чип в направлении X с количеством 1g, он выдаст ответ 1g в X (не -1g). Подумайте, когда гравитация указывает в направлении -X (т. Е. Конфигурация сверху в левой части диаграммы), если вы будете ускоряться в направлении X, вы почувствуете, что дополнительный вес отталкивает назад, так что это добавит до 1 г уже ощущается под действием силы тяжести - положительный в направлении X, как показано на диаграмме производителя. С другой стороны, если вы уроните его в этой конфигурации, он будет ускоряться с -1g в направлении X и отменяться до 0.
Brian Lynch
0

В конце дня вы можете использовать матрицу для преобразования любой системы координат, которая использовалась в вашей собственной системе. Это обычно тот случай, когда вам необходимо разместить детали в определенном направлении из-за трудностей с маршрутизацией. Используя простую матрицу 3х3, вы можете преобразовать показания X, Y, Z так, чтобы они все совпали на нескольких датчиках. Матрица будет иметь значения 0, 1 и -1 соответственно, в зависимости от того, как должно быть выполнено преобразование.

Густаво Литовский
источник
Это совсем не ответ, почему используется левая система координат.
JJM Driessen
0

Моим лучшим предположением для этого было бы то, что в левой системе координат гравитация положительна, когда вы правая сторона вверх, и отрицательна, когда вы вверх ногами. Как упоминалось в моем комментарии, будьте осторожны с тем, как вы «трансформируете» свои системы координат - отрицание всех значений просто перемещает вас от одного октанта к другому.

Чак
источник