Hallo, ich suche Literatur, die sich mit 3-Achsen-Beschleunigungssensoren befasst. Also z.B. um die Frage, wie berechne ich Positionsänderungen (Weg, Drehwinkel) im Raum. Es darf auch ruhig etwas anspruchsvoller sein. Schon mal Danke für alle Hinweise :-)
Holgar M. schrieb: > 3-Achsen-Beschleunigungssensoren das reicht nicht, um > Weg, Drehwinkel zu bestimmen. Für die Lage im Raum (ich denke das meinst du mit Drehwinkel) kannst du mal nach IMU (inertial measurement unit) suchen.
Holgar M. schrieb: > wie berechne ich Positionsänderungen > (Weg, Drehwinkel) im Raum. Hallo, mit so einem Sensor kannst du lediglich die Lage relativ zur Erdoberfläche feststellen, weshalb man das auch korrekt als Neigungssensor bezeichnet. Für die weitere Ausrichtung musst du einen Magnetkompass bemühen oder (langfristig) die Drehung der Erde, was in der Funktion einem Kreiselkompass entspricht. Also müsste man erst mal fragen, was heisst im Raum bzw. wie definierst du die Nullpunkte. Davon abgesehen, für Weg und Drehwinkel musst du die jeweiligen Beschleunigungen integrieren, was für längere Zeit eine ungeheure Präzision erfordert. I.A. muss man die Daten durch Kompass UND GPS ergänzen. Gruss Reinhard
Reinhard Kern schrieb: > Also müsste man erst mal fragen, was heisst im Raum bzw. wie definierst > du die Nullpunkte. Davon abgesehen, für Weg und Drehwinkel musst du die > jeweiligen Beschleunigungen integrieren, was für längere Zeit eine > ungeheure Präzision erfordert. I.A. muss man die Daten durch Kompass UND > GPS ergänzen. Es geht darum, grafische Darstellungen in Abhängigkeit von der Bewegung des Sensors zu berechnen. Also, ich drehe zum Beispiel den Sensor und auf einem Monitor dreht sich ein virtueller Würfel ebenso. Auch soll z.B. eine rechts-links-Bewegung verarbeitet werden. Es gibt nach einem Reset Bewegungsabläufe von maximal zwei Minuten. Das heißt, die berechneten Positionswerte dürfen durchaus einen Fehler enthalten, der sich mit der Zeit vergrößert.
Hallo, ich denke, du brauchst einen/drei Sensoren für die lineare Beschleunigung und ebenso einen oder drei für die Drehbeschleunigung. Dein Problem hat nun mal 6 Freiheitsgrade. Nullen musst du halt beim Start - wie du gerade den Sensor hältst, ist der Würfel in Standard-Ausrichtung, wenn du anfängst zu drehen, folgt er. Gruss Reinhard
Dann willst du für die Drehung ein Gyroskop. Die Positionsfehler durch reine Beschleunigungsberechnungen werden meiner Einschätzung nach gigantisch werden über deine zwei Minuten. Wenn du ein Smartphone hast (idealerweise mit Beschl. UND Gyro, z.B iPhone 4 oder moderne Androids) kannst du dir mal eine App installieren, welche die rohen Sensorwerte anzeigt um ein Gefühl dafür zu bekommen was machbar ist.
Johannes G. schrieb: > Wenn du ein Smartphone hast (idealerweise mit Beschl. UND Gyro, z.B > iPhone 4 oder moderne Androids) kannst du dir mal eine App installieren, > welche die rohen Sensorwerte anzeigt um ein Gefühl dafür zu bekommen was > machbar ist. Bei dem Projekt soll kein Billig-Spielzeug-Sensor eingesetzt werden, sondern etwas eher etwas in dieser Qualität: http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADIS16400_16405.pdf Da es hierbei auch nur um die Berechnung von Bildern geht, können die zwei Minuten sicher erreicht werden, ohne dass ein zu großer Fehler sichtbar wird.
Holgar M. schrieb: > Da es hierbei auch nur um die Berechnung von Bildern geht, können die > zwei Minuten sicher erreicht werden, ohne dass ein zu großer Fehler > sichtbar wird. Überleg mal was passiert wenn ich den Sensor in der Hand halte und dein Programm starte. Jede kleine Bewegung wird dann von deiner anfänglichen Kalibration als Ruhezustand interpretiert und wenn ich meine Hand dann anhalte, fängt die Software an wegzudriften. Das sind prinzipbedingte Schwierigkeiten und hat nichts mit "Billigspielzeug" zu tun.
Hilft dir trotzdem nichts, weil du die Beschleunigung, die du durch die Bewegung deiner Beschleunigungssensoren erzielst, nicht von der Erdbeschleunigung trennen kannst. Mit 3 Beschleunigungssensoren kannst du die Lage im Raum nur bei Stillstand des Sensorpaketes messen. Im Prinzip hast du dann ein Lot und ein Koordinatensystem und aus der Lage des Lotes im Koordinatensystem kann man die Lage des Koordinatensystems zum Referenzsystem Erdboden bestimmen. Das ist noch nicht mal besonders schwer, wenn man mit Transformationsmatrizen umgehen kann (Winkel sind hier ein Ansatz, der nicht oder nicht vernünftig zum Ziel führt. Winkel sind nicht eindeutig) Unter anderem auch deshalb benötigt man Gyros.
Johannes G. schrieb: > Jede kleine Bewegung wird dann von deiner anfänglichen > Kalibration als Ruhezustand interpretiert Dieses Problem ist bekannt und wird dadurch berücksichtigt, dass beim Kalibrieren der Sensor wirklich "still" steht.
Hallo! Das Themengebiet ist relativ neu weswegen es an guter Literatur etwas mangelt. Schreibe auch gerade eine Arbeit in der Richtung. Als Anlaufstelle kann ich dir: http://www.varesano.net/ und http://x-io.co.uk/node/8 empfehlen. Der Sensor den du verwendest ist aber nicht gerade billig und kein Beschleunigungssensor sondern eine IMU (die du ja benötigst wie andere schon angemerkt haben). Martin
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