Pracowałem z jednostkami pomiarowymi inercjalnymi (IMU) od lat, i jedna rzecz, którą zawsze mówię nowym inżynierom jest to, że rdzeń tych czujników nie leży w specyfikacjach sprzętowych,ale w sztuce dostrojenia równowagi pomiędzy surowymi danymi, algorytmiczne filtrowanie i warunki rzeczywiste, aby przekształcić ruch w wiarygodne spostrzeżenia.
Zbyt wiele zespołów koncentruje się na wyborze najdroższego IMU lub ściganiu najniższych danych na kartce danych, tylko po to, by mieć kłopoty w rzeczywistym świecie.zakłócenia drgańNiedawno byłem konsultantem w projekcie, w którym zespół opracowywał urządzenie do noszenia dla sportowców, mające na celu śledzenie subtelnych ruchów, takich jak obrót stawów.Zdecydowali się na najnowocześniejszą jednostkę MEMS z imponującymi parametrami..
Ale przeoczyli problem: gdy czujnik jest mocno przymocowany do tkanki mięśniowej, jest on stale pod wpływem mikrowibracji.Ich domyślny algorytm filtrowania albo wygładził krytyczne dane albo pozostawił zbyt dużo hałasu.W końcu, zajęło im to tygodnie dopracowywania oprogramowania, dostosowywania szybkości pobierania próbek,i kalibracji dla indywidualnych użytkowników, aby osiągnąć wymaganą dokładność, a nie przez ulepszenie sprzętu.
To jest cecha IMU - mają silne znaczenie kontekstowe.ale ponieważ różne scenariusze wymagają zupełnie różnych kompromisów w zakresie wydajnościNiskie zużycie energii w porównaniu z wysoką częstotliwością odświeżania, kompaktowy rozmiar w porównaniu z wytrzymałością, kompensowanie dryfu w porównaniu z kontrolą opóźnienia - wszystko wymaga równowagi między sobą.
Zauważyłem również powszechne nieporozumienie, które zakłada, że synteza czujników jest rozwiązaniem dla wszystkich.ale wymaga ostrożnej integracji, aby uniknąć konfliktów danychPrzykładowo, gdy sygnał GPS nagle spada, IMU musi przejąć kontrolę bezproblemowo, nie powodując nagłych skoków w danych o pozycji.
Ewolucja technologii IMU jest również dość fascynująca. Czujniki MEMS już dawno przeszły poza ich nieporęczne wczesne formy; dzisiejsze produkty oferują większą stabilność za ułamek kosztów, a ich funkcjonalność jest niezwykle wysoka.umożliwiając łatwy dostęp do nich dla hobbystów i startupówTymczasem systemy wysokiej klasy posuwają granice z technologią światłowodową i kwantową.urządzenia te nadal wymagają starannego dostrojenia, aby spełnić swoje obietnice dotyczące wydajności. Żaden czujnik nie jest całkowicie odporny na czynniki środowiskowe.
Najbardziej podoba mi się praca w tej dziedzinie, że zawsze jest krzywa uczenia się.i wyjątkowych potrzeb każdego zastosowaniaIMU wcale nie jest elementem plug-and-play; jest partnerem w procesie projektowania, który wymaga cierpliwości i intuicji, aby w pełni wykorzystać swój potencjał.
Ponieważ systemy autonomiczne, urządzenia noszone i roboty przemysłowe stają się coraz bardziej wyrafinowane, zapotrzebowanie na dobrze dostosowane IMU będzie rosło.Uważam, że drużyny, które ostatecznie się wyróżnią nie będą tymi z najlepszym sprzętem., ale tych, którzy rozumieją, jak dostosować swoje IMU do otoczenia.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!
