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VR对9轴传感器的调试过程,你了解多少?

更新时间:2024-01-03

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资源介绍

序言5rE物理好资源网(原物理ok网)

传感的调试过程,通常按照原厂提供demo代码,调试数据插口,将数据流打通即可,在VR中,当带上头显设备,运行应用时,出现甩尾、延迟、不回归问题,常常束手无策,解决那些小问题,常常占用好多的时间,希望通过自己整理的知识,明晰调试的方向,增强调试效率,达到好的调试疗效。自己近几年在平台上导出过多种9轴传感,做过一些内部分享加速度三个公式,并且近半年来从事VR开发工作,VR对9轴传感要求比手机、平板严格更多,碰到的问题也更多,在开发过程中不断学习和思索,与传感原厂RD沟通和学习,对9轴传感有了更深的认识,这整理、分享一下所学知识,希望这篇文章对你们理解9轴传感有所帮助,:),欢迎你们批评见谅。5rE物理好资源网(原物理ok网)

9轴传感5rE物理好资源网(原物理ok网)

9轴传感包括3轴加速度计、3轴陀螺仪、3轴磁力计,在实际应用中,须要把这种数据须要经过融合算法后,才才能被应用程序使用,下边对每种传感功能、原理以及融合算法进行介绍。5rE物理好资源网(原物理ok网)

加速度计5rE物理好资源网(原物理ok网)

人们常说的G-,拿来测量化学在X、Y、Z轴上的重力加速度,单位:m/s^2.5rE物理好资源网(原物理ok网)

以手机为例,X、Y、Z轴如右图所示(左手座标系):5rE物理好资源网(原物理ok网)

当手机平置于桌面时,Z轴指向天空,这时侯X、Y轴的数值接近为0,Z轴的重力加速度约为9.81m/s^2,将手机翻转后,即屏幕面朝向桌面,此时的Z轴重力加速度约为-9.81m/s^2。5rE物理好资源网(原物理ok网)

X、Y轴指向天空时加速度三个公式,与前面Z轴同理,有兴趣的可以在手机上安装一个”.apk”来抓取这种数据。5rE物理好资源网(原物理ok网)

陀螺仪5rE物理好资源网(原物理ok网)

一般称为Gyro-,拿来检测在X、Y、Z轴上的旋转速度,单位:rad/s。5rE物理好资源网(原物理ok网)

以手机为例,将手机平放桌面,屏幕朝上,以逆秒针方向旋转手机,获得到的是Z轴的加速度值。5rE物理好资源网(原物理ok网)

有兴趣可以安装“.apk”工具,来查看X、Y、Z轴的加速度值。5rE物理好资源网(原物理ok网)

磁力计融合算法5rE物理好资源网(原物理ok网)

想想我们为何须要9轴的数据来确认物体的姿态呢?有了加速度计数据可以确定物体摆放的状态,比如有加速度计的手机,可以按照手机的横竖屏状态来触发屏幕相应的旋转,但对于物体的翻转、旋转的快慢无从得悉,检查不到物体的瞬时状态,这时侯就须要加入陀螺仪,通过加速度和陀螺仪的积分运算(这部份估算可以看下边的融合算法说明),可以获得到物体的运动状态,积分运算与真实状态存在微小差值,短时间内影响很小,但这个偏差会始终累积,随着使用时间降低,才会有显著的偏离,6轴的设备,在转动360度后,图象并不能回到原点,就是这个缘由,如同人走散后找不着北一样,这时侯就须要一个确切的方向,因而引入磁力计,来找到正确的方向进行校准。融合算法是通过这9轴的数据来估算出物体正确的姿态。目前9轴融合算法包括卡尔曼混频、粒子混频、互补检波算法,对于开发者而言,所有的融合算法本基本都是丢入9轴传感的数据和时间戳,之后获取到融合算法输出的四元素,应用所需的就是这组四元素,目前我这儿接触到的算法包括:5rE物理好资源网(原物理ok网)

传感调试5rE物理好资源网(原物理ok网)

这儿不对特定平台(MCU、、Linux等),传感通信插口(I2C、SPI等)、数据传递子系统(input、IIO等)详尽说明,这部份代码由各厂家直接提供,这儿主要说明一下调试基本流程和方式:5rE物理好资源网(原物理ok网)

9轴方案选择5rE物理好资源网(原物理ok网)

里面主要对传感的知识做了一些整理和归纳,下边是我们在做9轴方案选择的一些实验,目前选择市面上使用较多的两家(ST和)9轴方案进行评估、测试,均是用官方建议最优方案,即:5rE物理好资源网(原物理ok网)

ST:+5rE物理好资源网(原物理ok网)

:+5rE物理好资源网(原物理ok网)

对比内容包括静态、动态对比以及结合应用体验来评估2种传感方案,测试数据包和测试视频。5rE物理好资源网(原物理ok网)

动态数据5rE物理好资源网(原物理ok网)

应用体验5rE物理好资源网(原物理ok网)

推论:静态数据2种方案相差不大,5分钟内偏斜角度都在1度以内,且有磁力计可以纠正航向问题,都能满足须要,但在动态数据上,显著优于ST,在实际体验中收敛快,能回归,所以9轴方案优于ST。5rE物理好资源网(原物理ok网)

参考链接5rE物理好资源网(原物理ok网)

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捷联惯导算法心得5rE物理好资源网(原物理ok网)

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