Modul IMU jednotky

ADISS gyroskopom, akcelerometerom a magnetometerom dnes prichádza väčšina ľudí do kontatku najmä prostredníctvom smartphonov, kde sú už niekoľko rokov viac-menej štandardnou výbavou. V robotike sa s týmito senzormi najčastejšie stretnete pod názom IMU jednotka (Inertial measurement unit), čo je  vo svojej podstate modul integrujúci všetky tri senzory do kompaktného puzdra. Keďže v servisnej robotike, ktorej sa venujeme v poslednej dobe asi najviac, je IMU jednotka neodmysliteľnou súčasťou senzorického vybavenia, vyvinuli sme  univerzálny modul založený na IMU senzore ADIS16405 od Analog Devices, ktorý vieme podľa potreby použiť na rôznych platformách.

V princípe ADIS16405 poskytuje rovnaké údaje ako smarthonové senzory ale s nepomerne kratšou doboru vzorkovania (870 Hz) a oveľa vyššou presnosťou. Rýchlosť a presnosť ale nie sú zadarmo a to platí aj v prípade ADISu.  Ak dnes zoženiete najlacnejší gyroskop alebo akcelerometer za pár dolárov, pri ADISe cena dosahuje až 580$ za kus.

IMG_4012

ADIS je osadený na doske plošných spojov vlastného návrhu, pričom základnú komunikáciu so senzorom zabezpečuje 32-bitový ARM procesor. Na doske sa tiež nachádza barometrický senzor, konektor na pripojenie ultrazvukového senzora a v rámci experimentovania s kalibráciou aj ďalších sedem magnetometrov. Tie zabezpečujú počiatočnú kalibráciu systému bez obvyklého otáčania dsoky o 360°. Šesť z nich je usporiadaných do šesťuholníka, pričom siedmy – hlavný sa nachádza v jeho strede. Komunikácia IMU modulu s nadradeným systémom je realizovaná prostredníctovom RS422 zbernice.

IMG_4021

IMU jednotka je ideálnym zdrojom údajov o aktuálnom natočení zariadenia v priestore a aj napriek tomu, že zo samotných IMU dát nie je možné dlhodobo spoľahlivo určovať polohu v priestore, patrí v servisnej robotike medzi nenahraditeľné senzory. V praxi sa IMU dáta často kombinujú s údajmi z vizuálnej odometrie prípadne s laserovými scanmi s cieľom zvýšenia presnosti lokalizácie. Pre konkrétne aplikácie SmartRoboticSystems s využitím IMU jednotky pozrite aj nasledujúce linky: SRSBot, Fabia, T-Rex

Ján Bačík