Giroscopi e accelerometri

Il 20 Gen 2008, 22:29, Marco Trapanese ha scritto:

Suppongo che l'impiego principale di questi sensori sia per stabilizzare videocamere dai movimenti involontati manuali che avvengono soprattutto in senso orizzontale e verticale. La rotazione della videocamera attorno all'asse della direzione di ripresa penso che sia trascurabile, ecco perchè sono sufficienti due giroscopi. Per il tuo scopo ti confermo che servono tre giroscopi e tre accelerometri. Pero' dubito che con i sensori per il mercato consumer riuscirai a fare qualcosa di utile. Almeno fino a qualche anno fa avevano una precisione del tutto insufficiente, oggi non so se siano migliorati abbastanza. D'altra parte i giroscopi e accelerometri usati sulle piattaforme inerziali di missili, aerei, navi, ecc. hanno un livello di precisione particolare definito proprio "inertial grade" e un costo astronomico. Ad esempio un giroscopio laser (uno, non tre) usato negli elicotteri costa minimo 10 mila dollari. Gli accelerometri poco meno.

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Vero, però per le prove che voglio fare non devo eseguire integrazioni o se preferisci mi interessano dati entro 1-2 secondi. Immagino che l'inertial grade si riferisca alla bontà del sensore sul lungo periodo, o sbaglio? Non ho trovato una definizione chiara in tal senso.

Grazie! Marco / iw2nzm

l'indicazione della prua, non e' bastante unitamente alle informazioni di rollio e beccheggio ?

No, perché avrei bisogno di una bussola e non l'ho disponibile. Non mi serve per navigazione ma semplicemente per registrare i movimenti relativi (per questo dico senza integrazione) di un oggetto. Immagina di avere in mano una scatoletta e di muoverla: ho bisogno di sapere le accelerazioni e le velocità per ciascun asse (mentre posso fare a meno di avere la posizione assoluta).

Ciao! Marco / iw2nzm

=2E................

mi sono espresso in termini "nautici" per farmi capire. Usare, se possibile, un GPS? sono certo ci hai pensato ma oggi sono a girami i pollici mio malgrado!

A prescindere dall'ambito di applicazione, per avere l'indicazione della prua puoi usare una bussola o integrare il gyro sull'asse z. Già il gps non è sufficiente se ruoti su te stesso senza avanzare.

Ma in ogni caso come dicevo prima mi serve un accrocchio economico e piccolo, da tenere in mano, capace di distinguere i movimenti che gli fai fare. Quindi bussola e GPS esclusi a priori.

Se sembra che sia una spiegazione fumosa non è perché voglio nascondere qualcosa, semplicemente non c'è un'applicazione reale, vorrei solo fare qualche esperimento con una IP.

Ciao! Marco / iw2nzm

Marco Trapanese ha scritto:

Dipende da quanto è grosso il sistema. Puoi misurare rotazioni anche con i soli accelerometri, se conosci il baricentro (o il centro di rotazione) e la distanza di ciascun accelerometro da esso. La materia non è esattamente il mio forte, ma suppongo che se usi un giroscopio lontano dal centro di rotazione, in quel punto ci sarebbe anche una componente di traslazione...In altre parole non sono sicuro se il giroscopio misura correttamente rotazioni attorno ad un asse qualsiasi e non soltanto il suo asse.

Attenzione che l'asse Z è abbastanza scarsino però, dato che è difficile sagomare il silicio nella direzione dello spessore del chip. Di solito l'asse Z ha specifiche a parte e abbastanza ridotte rispetto agli altri 2 assi.

Come avrai capito non ho mai usato giroscopi, ma suppongo che al loro interno contengano due coppie di accelerometri MEMS e la rotazione sia proporzionale alla differenza delle accelerazioni misurate in due punti opposti ed equidistanti dall'asse.

Vedi sopra

Perchè se è vera la mia teoria ed è difficile ottenere una massa mobile sulla direzione Z, figurati farne 2 una da una parte ed una dall'altra del silicio!!

Ciao

Pasu

brown fox ha scritto:

Che poca fantasia... :-) Ti elenco un po' di applicazioni

-Sensori di vibrazioni, io li ho usati anche in campo audio...

-Inclinometri (questi aggeggi misurano anche la DC, quindi puoi misurare l'angolo con l'accelerazione di gravità), ad esempio per stabilizzare un robottino a 2 ruote

-Il classico Contapassi

-Controller per videogiochi (vedi Wii e simili) e strumenti musicali

-Come dispositivo di input al posto della tastiera per telefonini e palmari, con l'utilizzo di un software chiamato Dasher

Ma l'applicazione più affascinante che ho trovato è un rivelatore di caduta(!!). Viene montato in alcuni HD per dispositivi portatili e serve per parcheggiare le testine dell'HD prima dello schianto a terra. Come? Misurando l'assenza di gravità o addirittura riconoscendo il pattern di rotolamento (quando il dispositivo rotola sul tavolo prima di cadere). Geniale.

Ti basta?

Ciao

Pasu

Dimenticavo. Per misurare pitch e roll ti basta un accelerometro XY (o meglio

Ciao

Pasu

Marco Trapanese ha scritto:

hai considerato giroscopi e piattaforme inerziali per uso modellistico? ce ne sono per aerei ed elicotteri radiocomandati, non saranno forse la perfezione assoluta ma sono certamente piccoli e leggeri, e costano pochissimo paragonati a roba professionale

No :) Vado subito a cercare qualcosa!

Grazie, Marco / iw2nzm

Che io sappia i giroscopi mems sfruttano la forza di coriolis su una massa oscillante.

Non mi pare. Per lo meno l'ADXL330 ha le specifiche definite in maniera identica per i 3 assi, vedi:

Vedi qui:

Però per fare la misura differenziale che dici tu hai bisogno di una

Ciao! Marco / iw2nzm

Un bel giorno Marco Trapanese digitò:

Certamente no, a meno che tu non abbia eliminato dei gradi di libertà.

Credo che sia per questioni commerciali: le applicazioni per le quali servono le tre velocità angolari sono poche. Anzi, sostanzialmente una, quella delle piattaforme inerziali, che però tipicamente hanno bisogno di sensori non a basso costo.

Già, ora che me lo dici mi ricordo di aver letto qualcosa...

Forse non sono aggiornato o mi ricordo male. Comunque la banda passante del

Grazie, domani ci do un'occhiata, ora sono un po' cotto...

Vero! Amenochè i tuoi assi di rotazione sono i tre assi della terna.

Ciao!

Pasu

Marco Trapanese ha scritto:

Qui ne trovi parecchi:

Giuliano

Il mitico Jonathan, grazie Giuliano, avevo comprato diversa roba da loro in passato ma non mi ricordavo più il nome!

Ciao! Marco / iw2nzm