Въпрос за жироскоп

[emil74]

Необходимо ми е да определем пространствената ориентация на обект.
Кой е подходящият жироскоп за целта- 2D или другият. Значи, обектът ще се ротира произволно и е необходимо да дава позицията си спрямо нулево състояние, която ще се анализира по-нататък.

[emil74]

Разбрах как трябва да стане.
Сега въпросът ми е към тези, които са работили с тези жироскопи:
Как подават информацията. Т.е. изходното напрежение постоянно ли е подадено при определен ъгъл на завъртане или се подава за определено време и пада.
При ротация на 361 градуса дали изходното напрежение се изменя 0(0')->Umax(359')->0(360')?

[yasko]

Електронните жироскопа подават изходно напрежение пропорционално на ъгловата скорост, т.е докато има въртене има напрежение. За да получиш ъгъла на завъртане трябва да интегрираш по времето, което не винаги е възможно да се изчисли точно.
Ако искаш абсолютна позиция може да се позлва акселерометър  или електрoнен компас, зависи в коя равнина ще е въртенето.
Под "ротира произволно" какво се разбира - въртене и по трите оси ли?

[emil74]

Да. Въртене и по трите оси. Гледам, че Wii са правени с подобни жироскопи. Акселометърът би трябвало да реагира само на ускорението, така че ако няма такова-няма и да подава, т.е. пак същото. Или греша?

[yasko]

Мисля че Wii, беше направено с акселерометър - триосен -ADXL330, освен това има и инфрачервена камера за да определя позицията в пространството. http://en.wikipedia.org/wiki/Wii_Remote
Акселeрометъра реагира и на земната гравитация, така че може да дава сигнал, дори когато е напълно неподвижен, т.е. може да даде информация как даден предмет е ориентиран спрямо земната повърхност. Но само той не достатъчен да се регистрира завъртане и по трите оси.

[emil74]

Мисля че това в Wikipedia не е съвсем точно, защото вчера намерих спецификациите на Wii и жироскопа, който се ползва в него и там е дадено 2000'/sec и 10000g максимално натоварване. Посочено е като 3D жироскоп. Инфрачервената камера работи само с източници на IR светлина и има вариант, при който се поставят маркери, посредством които изчислява ориентацията.
 В крайна сметка, излиза, че трябва да сложа и жироскоп и акселометър май... За жироскопа сигурно ли е, че реагира само докато има движение?

[yasko]

Почти съм убеден, че Wii Remote е акселерометър, даже преди време разглабях един и си спомням че вътре видях точно ADXL330, но може да са пуснали по-нова версия.
Жироскопа наистина  дава сиганал само когато има въртене по-неговата ос, т.е имаш определена ъглова скорост. Алтернатива е електронния компас, който  дава сигнал за абсолютна позиция спрямо земното магнитно поле. Но той работи добре когато е в равнина успоредна на земната повърхност. Може би триосен жироскоп би ти свършил работа, ако има акселерометри ще още по добре, чел съм за подобни модули, ама бяха бая пари. Преди време се интерсувах от head tracking devices или системи които следят накъде е насочена главата на човек. Ползват ги основни при разни 3D игри или при създаване на виртуална реалност. Някои от тях бяха базирани на акслерометри и жироскопи/ел. компас, а други ползваха технологията с ИЧ камера и маркери по главата.

[emil74]

Разполагам с 3D жироскоп, а в момента съм поръчал и два жироскопа от Роботев- един за Z-оста и един за XY-осите.
 Проблемът в случая не е толкова в цената, колкото във времето, което нямам. Просто нещото трябва да "тръгне" до десетина дена.
Знам за IR маркерите. Всъщност досега всичко сме правили по този начин (виж това-по-точно водата, която се разбива от греблата и при платноходките-водата, както и управлението на компаса вляво)
 http://www.youtube.com/watch?v=fm2CSOjJ-qg&feature=related.
И с коментар, снимки под друг ъгъл:
http://www.youtube.com/watch?v=8OH8Ud2XAcI&feature=PlayList&p=86E4D9CE41746F40&index=10

[yasko]

Комбинация от 3D жироскоп и 3D акселерометър, би трябвало да ти свърши работа, въпроса е че ще иска малко математика и физика. Задачата определено е  интересна.

[emil74]

Всичките ми задачи са все такива интересни... И щях да се чувствам добре, ако не се налагаше да ги правя за отрицателно време.
Сeга въпросът е дали математиката и физиката да се вършат в процесора на устройството или да го пусна да подава само информацията, а калкулирането да е в интерактивната програма-в компютъра. Т.е. жироскопът и акселометърът подават информацията, а после я обработваме, за да видим какво ни "казва".
По-разумно ми се вижда второто. Ще пусна линк, когато мине презентацията.

[chwor]

http://randomhacksofboredom.blogspot.com/2009/07/motion-plus-and-nunchuck-together-on.html

[emil74]

Проекта го правя с PIC, но принципите са ясни. Да кажа само как направих калибровката, за която се притеснявах. Уточнявам, че комуникацията е през Bluetooth, но не се различава от тази през сериен порт.
Направих апликация, която да изпраща през сериен порт измерванията на X,Y,Z през интервал от 0,5 сек. Включих мониторингова програма на серийния порт и активирах жироскопа в покой, в изходно състояние-водоравно, върху неподвижна повърхнист. След 12 секунди изключих комуникаацията. Взех предвид стойностите без първата и последната секунда и като начални стойности зададох средноаритметичната стойност от измерването със закръгляване до 1. Оттам нататък стойността на  X е:
X = Xmeas - Xzero, където Xmeas e измерената стойност в момента, а Xzero нулевата, при покой. При това положение при въртене в положителна посока Xmeas>Xzero => X>0, а при въртене в обратна посока, Xmeas<Xzero => X<0. Същото за Y и Z. И работи.