清華大學(xué)機械工程系先進成形制造教育部重點實驗室提出了一種基于外部 RGB-D 相機和慣性測量單元(Inertial Measurement Unit,IMU)組合的爬壁機器人自主定位方法。清華大學(xué)機械工程系先進成形制造教育部重點實驗室提出并實現(xiàn)了一種基于外部RGB-D相機和慣性測量單元(InertialMeasurementUnit,IMU)組合的爬壁機器人自主定位方法。該方法采用深度學(xué)習(xí)和核相關(guān)濾波(KernelizedCorrelationFilter,KCF)組合的目標跟蹤方法進行初步位置定位;在此基礎(chǔ)上,利用法向量方向投影的方法篩選出機器人外殼頂部的中心點,實現(xiàn)了爬壁機器人的位置定位。推導(dǎo)了機器人底盤法向量、橫滾角與航向角的定量關(guān)系,設(shè)計了串聯(lián)的擴展Kalman濾波器(ExtendedKalmanFilter,EKF)計算橫滾角、俯仰角和航向角,實現(xiàn)機器人定位中的姿態(tài)估計。導(dǎo)航傳感器在室內(nèi)和室外的表現(xiàn)有何不同?上海6軸慣性傳感器廠商
中國研究團隊開發(fā)了一種創(chuàng)新的跑步參數(shù)評估方法,巧妙結(jié)合了IMU和多模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),旨在深入研究并有效評估跑步時的步態(tài)參數(shù)??蒲袌F隊采用IMU傳感器,將其固定在跑者的腳踝處,以實時監(jiān)測并記錄跑步時腳踝的加速度變化情況。通過集成多模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),研究人員能夠準確預(yù)測跑步過程中的步幅長度、步頻等關(guān)鍵參數(shù)。實驗結(jié)果表明,即使在不同跑步速度下,IMU與多模態(tài)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合能夠顯著提高參數(shù)預(yù)測的準確性。實驗結(jié)果顯示,無論跑步速度如何,IMU傳感器與多模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合能夠清晰地顯示出跑步參數(shù)的變化情況,揭示了跑步參數(shù)與跑步效率之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。上海IMU組合傳感器校準響應(yīng)時間對慣性傳感器性能有何影響?
人類正在加快讓機器學(xué)習(xí)自己的技能和智能,機器人正在變得日益智能,與人類的協(xié)作程度更高,但人形機器人在執(zhí)行運動任務(wù)時仍然面臨著巨大困難。要實現(xiàn)人形機器人穩(wěn)健的雙足運動,必須要建立一套完整的系統(tǒng)解決動態(tài)一致的運動規(guī)劃、反饋控制和狀態(tài)估計等問題。來自德國的Mihaela Popescu團隊利用運動捕捉系統(tǒng)對人形機器人進行全身控制,通過人形機器人RH5的深蹲和單腿平衡實驗,將高頻外部運動捕捉反饋與基于內(nèi)部傳感器測量的本體感覺狀態(tài)估計方法進行了比較。本體感覺狀態(tài)估計系統(tǒng)由IMU傳感器、關(guān)節(jié)編碼器和足部接觸傳感器組成。外部運動捕捉系統(tǒng)由3臺連接到計算機的攝像機組成,用于跟蹤機器人IMU框架上的反射標記,為全身控制器提供準確快速的狀態(tài)反饋,并通過網(wǎng)絡(luò)實時傳輸數(shù)據(jù),檢索人形浮動基的姿態(tài),與基于IMU數(shù)據(jù)的本體感覺狀態(tài)估計方法進行直接比較。
國內(nèi)研究團隊開發(fā)了一種創(chuàng)新性的類蚯蚓機器人導(dǎo)航系統(tǒng),融合了IMU和零速更新技術(shù),旨在深入研究并有效評估類蚯蚓機器人在不同地形下的精確導(dǎo)航能力。研究員將IMU傳感器固定在類蚯蚓機器人身體上,用來監(jiān)測并記錄機器人在移動過程中的加速度和角速度變化情況。經(jīng)實驗結(jié)果驗證,IMU傳感器可以捕捉到機器人在不同地形上的運動軌跡,即使在復(fù)雜和變化的環(huán)境中IMU傳感器也能保持較高的監(jiān)測精度。實驗表明,地形對于IMU傳感器的精度監(jiān)測影響忽略不計,即使在復(fù)雜和變化的環(huán)境中。這說明IMU傳感器在精確導(dǎo)航類蚯蚓機器人方面扮演著重要角色,,為研發(fā)更為精細有效的機器人控制方案提供支持。IMU傳感器的功耗因型號而異。
慣性測量單元(IMU)是航天器(如衛(wèi)星和運載火箭)的基本部件,通常包含幾個復(fù)雜的慣性傳感器,如陀螺儀和加速度計。IMU不僅可以測量三軸角速度和加速度,在各種復(fù)雜環(huán)境條件下自主建立航天器的方位和姿態(tài)參考。此外,IMU為航天器提供姿態(tài)和位置信息,在機載控制器的反饋方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。因此,IMU工作狀態(tài)對航天器安全至關(guān)重要。為監(jiān)測IMU的工作狀態(tài)并增強其穩(wěn)定性,研究人員提出了幾種故障診斷方法。目前,常見的故障診斷方法是將軌航天器的IMU數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛孢b測中心進行分析。通過人工提取故障特征并對故障模式進行分類。這在很大程度上依賴于豐富知識和經(jīng)驗,使得這項工作非常耗時,且花費大量的勞力成本。隨著遙測數(shù)據(jù)量的快速增長,基于傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)方法(如決策樹、支持向量機(SVM)和貝葉斯分類器等)的故障分類法顯示出其局限性及診斷準確性不足的特點。因此,如何提高海量數(shù)據(jù)的診斷精度和效率迫在眉睫。無人機為何依賴IMU傳感器?江蘇平衡傳感器校驗標準
IMU傳感器的安裝方式有哪些?上海6軸慣性傳感器廠商
在航空航天領(lǐng)域,IMU 是飛行器的 “數(shù)字平衡器”。它能實時監(jiān)測飛機、衛(wèi)星或?qū)椀募铀俣群徒撬俣?,為飛行控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。例如,在飛機起降時,IMU 可檢測氣流擾動對機身的影響,輔助自動駕駛系統(tǒng)調(diào)整襟翼和發(fā)動機推力,確保平穩(wěn)飛行。在衛(wèi)星姿態(tài)控制中,IMU 通過測量旋轉(zhuǎn)速率,幫助衛(wèi)星調(diào)整太陽能板方向或天線指向。此外,IMU 還能與星敏感器、GPS 等設(shè)備協(xié)同工作,實現(xiàn)航天器的高精度導(dǎo)航。隨著商業(yè)航天的發(fā)展,IMU 的小型化和低功耗特性將推動火箭回收、深空探測等技術(shù)的進步。上海6軸慣性傳感器廠商