Выбор акселерометра для дедукции

Я никогда не использовал акселерометр раньше, но я знаю, что они поставляются с I2C, SPI и аналоговыми выходами. Если я выберу устройство I2c или SPI, накоплю ли я ошибки из-за времени связи?

Может ли быстрая выборка аналогового сигнала получить мне более точную позицию, чем при использовании I2C?

Будет ли это верно для

1. Робот движется в комнате
2. Робот движется по открытой местности и может сползти вниз по склону.

Кроме того, я не чувствую Gs. Я попытался быстро передвинуть руку, запустив андро-сенсор в кулак телефона, и увидел, что показания насыщаются со скоростью 20 м / с ² . Что я могу ожидать от своего робота, если его ударит другой толстый движущийся бот или столкнется с быстро ходящим человеком?

Увеличение частоты дискретизации датчика не повышает его точность или точность. Это особенность датчика, которую вы обычно не можете изменить. Если попытаться оценить свою позицию путем интегрирования ускорений в одиночку, вы , безусловно , будет накапливать ошибки в течение долгого времени, потому что каждый датчик шумным. Если вы хотите использовать акселерометры для определения положения или скорости, вам следует объединить их с другим датчиком, который фактически измеряет положение (даже с меньшей точностью) или скорость. Затем вы можете объединить эти разные сигналы датчиков с фильтром Калмана, чтобы получить разумную оценку того, где вы находитесь и как быстро вы двигаетесь.

Рассматривая силы G, рассмотрим, что 1 G составляет 9,81 м / с ^ 2, что мне кажется очень большим в контексте маленьких роботов-хобби, по крайней мере, для внутренних роботов. На улице может быть другая история, в зависимости от того, насколько мощный ваш двигатель. Насыщения на 20 м / с ^ 2 должно быть достаточно.

Подумайте с точки зрения скорости вашего цикла управления. Типичная быстрая скорость контура управления составляет 1 кГц. Некоторые роботы используют более высокую скорость, некоторые медленнее. Обычно ваша скорость контура управления выше, чем вам действительно нужно.

Таким образом, каждый кадр управления длится до 1000US. В этом контрольном кадре вам необходимо:

• Попробуйте ваши датчики
• Выполните контрольные расчеты
• Отправить новые выходы на двигатели

Пока вы можете с комфортом делать все это в установленные сроки, у вас нет проблем. Так сколько времени занимает чтение акселерометра? Если это 3-осевое устройство, использующее I2C 400 кбит / с, то считывание данных может занять около 160 мкс. Это оставляет вам 840us для выполнения расчетов и обновления двигателей. Даже 8-битный PIC может справиться с этим.

О силах Г. Во время удара они могут быть удивительно высокими. Например, как вы думаете, сколько потребуется, чтобы сломать жесткий диск? Наверное, не так много. Что ж, жесткий диск, о котором я недавно говорил, рассчитан на максимальное ускорение 75G. Поэтому ожидайте, что два робота, сталкивающиеся друг с другом, произведут как минимум несколько G. Точную оценку невозможно оценить, потому что это сильно зависит от механической конструкции роботов. Если они оба абсолютно твердые, как шары для снукера, то можно ожидать очень высоких ускорений. Если у них есть какая-то гибкая оболочка, то это значительно уменьшит ускорение. Но вопрос в том, действительно ли вам нужно знать фактическое значение ускорения во время удара?

Из вашего вопроса я полагаю, что вы пытаетесь получить свою позицию от акселерометров. Посмотрите на какие ошибкивы ожидаете раньше, а затем, возможно, пересмотреть. Оценка позиции имеет очень большие ошибки, в основном из-за неопределенности в ориентации. Применение на кораблях, самолетах, ракетах и ​​т. Д. Использует очень дорогие высокоточные навигационные ИДУ. Задержка, к которой сводится ваш вопрос, не является большой проблемой. Более актуальной является синхронизация между вашими другими датчиками (например, гироскопами). Акселерометры обычно используются не для оценки положения (в некоторых случаях это помогает, но только для коротких периодов), а скорее для компенсации гироскопического дрейфа при оценке ориентации. Вы также можете использовать их непосредственно для оценки вашей ориентации, но тогда ваша оценка будет нарушена динамическими ускорениями.