Razor AHRS 5DOF [20180715]: Самодельный инерционный 5DOF трекер

Razor AHRS 5DOF [20180715] - это самодельный трекер с пятью степенями свободы.

Этот проект является дальнейшим развитием проекта Razor AHRS [20180306].

Что нового в этой версии:

Впервые для инерционников реализован режим 5DOF без дрейфа. Обеспечивается независимый обзор по 5 осям
Возможна работа в любом из двух режимов 3DOF или 5DOF.
В целях оптимизации алгоритма изменён масштаб выходных данных Магнитометра и Гироскопов.

Противник теперь не спрячется за переплётом фонаря или за бронеспинкой!

Ура, товарищи!

Спасибо пользователю Ufopter за помощь в тестировании.

Теперь подробнее.

Общеизвестно, что с помощью модуля, содержащего Гироскоп, Акселерометр и Магнитометр, невозможно получить координаты перемещений модуля без дрейфа. Возможно получить только углы поворота Yaw, Pitch, Roll. Но если добавить ещё один модуль, то получить перемещения возможно, если учесть анатомию человека. При смещении головы изменяются углы наклонов шеи и плеч. Если разместить второй модуль на шее или плечах, то измеряя углы наклонов модуля, можно однозначно пересчитать углы наклонов в смещение головы. Это и реализовано в этом проекте.

Версия Razor AHRS 5DOF [20180715] включает в себя:

Скетч для Ардуино: 5DOF_Razor_Tracker
Программу калибровки и настройки: Razor_5DOF_Calibrator

Режим 5DOF реализован добавлением дополнительного нижнего модуля, закреплённого на шее. Нижний модуль включает в себя Гироскоп и Акселерометр. Как заметил пользователь Ufopter, этот дополнительный модуль можно также крепить на плечах, или в нагрудном кармане.

Реализовано управление обзором по следующим осям:

- - Yaw
  - Pitch
  - Roll
  - X - смещение «влево - вправо»
  - Z - смещение «вперёд - назад»

Не реализовано смещение по оси Y - «вверх-вниз».

Переключение между режимами 3DOF и 5DOF производится простым отключением или подключением нижнего модуля к разъему, но это делать можно только при отключенном питании, при не подключенном USB разъёме.

Выходной сигнал Магнитометра выдаётся в условных единицах напряжённости магнитного поля Земли m, которая в средних широтах равна примерно 50 микроТесла. Длина вектора не калиброванных данных Магнитометра теперь примерно равна единице.

Выходной сигнал Акселерометров выдаётся в единицах гравитации G.

Выходной сигнал Гироскопа выдаётся в радианах в секунду. Это позволило уменьшить количество непроизводительных умножений в алгоритме DCM. В текстовом режиме данные Гироскопа выводятся в градусах в секунду. Так понятнее для восприятия человеком.

Верхний модуль измеряет углы Yaw, Pitch, Roll. Он крепится к голове и может быть любым из доступных для использования на сегодня 11 вариантов модулей: Поддерживаемые модули сенсоров

Нижний модуль типа GY-521 крепится к шее. Возможна замена нижнего модуля на GY-9250 без изменений в скетче. Нижний модуль измеряет смещения головы путём измерения углов наклона шеи или плеч.

Содержание:

Дополнительные материалы:

А здесь вы найдёте следующую версию трекера, которая умеет работать через Bluetooth:

Razor AHRS 5DOF [20190111]: Самодельный инерционный 5DOF трекер

Обратная связь.

Свои отзывы и пожелания можете оставить в следующих ветках форумов: