求助,制作IMU校准平台
本帖最后由 yat 于 2014-12-20 20:55 编辑各位朋友,大家好!
本人最近搞了一款模拟板PAPARAZZI飞控(陀螺仪ADXRS620 + 加速度计MXR9150),想做个陀螺仪校准平台,需要一个匀速转台(33RPM 和 45RPM)。想用闭环直流无刷电机或者步进电机套件搞,目前不知道怎么选择电机,大家有没有什么建议和套件推荐。上飞控裸照给大家欣赏!
好漂亮的板子 搞个步进差不多了吧。如果你在佛山周边可以过来我这里,我手头有伺服 排阵电容焊法头一次见到 ackk 发表于 2014-12-20 21:12
搞个步进差不多了吧。如果你在佛山周边可以过来我这里,我手头有伺服
我在江苏徐州,现在不知道怎么选择电机。因为是低速,不知道速度是否能控制得住。想买现成的套件。 Vmao 发表于 2014-12-20 21:13
排阵电容焊法头一次见到
哈哈布局出来就是这样的。板子是四层板。 转台的话。可以买现成的电动回转工作台,3-4k左右就够了,用的一般都是步进电机。
另外个人感觉对于比例因子的校准,不一定需要匀速转台,因为传感器一般线性度是没问题的,只要把传感器放在平台上,转个3600°(转速接近陀螺仪量程),然后再此期间对数据进行积分,积分结果/3600°就可以算出比例因子了。我用闭环光纤做过实验,转台匀速300°/s出来是比例因子是0.9(故意设置的),计算出来的是0.892xxxx,大概这个数基本上是很接近,前提是要先算好零偏。
另外看了楼主的板子有几个问题,
1、楼主的陀螺仪正交性怎么保证?我看到就是几块板子焊接起来,没有一个基座,这样根本没法保证正交性。可以参考一下淘宝上一款同样用620做的陀螺仪,用一个铝制基座来对准,或者类似ADIS16365这样的做法,吧芯片贴在一个方块基座上。
2、比例因子容易校准,温漂导致的误差会更大一些(因为全温校准是很费时,所以校准过的型号会贵不少),温度补偿做好了620大概可以做到40°/√h,楼主有没有做? yat 发表于 2014-12-20 21:27
我在江苏徐州,现在不知道怎么选择电机。因为是低速,不知道速度是否能控制得住。想买现成的套件。 ...
个人一个6560+普通步进问题不会太大。用16细分比较容易控制你的精度。 maxwelllls 发表于 2014-12-20 21:28
转台的话。可以买现成的电动回转工作台,3-4k左右就够了,用的一般都是步进电机。
另外个人感觉对于比例因 ...
谢谢你的回复。目前还没有做温度校准。板子跑的是PAPARAZZI的程序,现在得到的姿态还可以,天太冷了,没有去试飞。这个正交性,PAPARAZZI的软件和校准陀螺仪的方法可以纠正的。我看到MK还有PPZ的BOOZ也是这样焊接的。我对算法不太懂,硬件懂一些! ackk 发表于 2014-12-20 21:28
个人一个6560+普通步进问题不会太大。用16细分比较容易控制你的精度。
谢谢你。有没有淘宝的推荐?我买了这个http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.rmtfF7&id=8837479758&ns=1&abbucket=14#detail收到后发现不好用。坑跌了 yat 发表于 2014-12-20 21:40
谢谢你。有没有淘宝的推荐?我买了这个http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.rmtfF7&id=883 ...
我的就是一个普通的6560板,TB一大堆。电机是42电机。不过我没去测过精度 硬件懂一些。。。真无语了。。
楼主应该好好去看看惯导的理论,正交性分两种,一个是陀螺仪本身各个轴之间的正交,一个是加表和陀螺的正交误差。前者这个如果你用了单芯片3轴的传感器,厂家会给你做好这事儿,但是你如果用分立的三个单轴做,即使做了补偿,也只是减小了理想情况下的误差,一旦运动起来,就会很蛋疼。
后者一般是两个传感器之间的焊接导致的误差,这个通过软件是可以校准的,在四元数的矩阵中可以引入误差补偿的参数,在解算前将两个传感器计算的的坐标系进行修正。。 惯导水深,楼主还是要多看看论文啊。 maxwelllls 发表于 2014-12-20 21:47
惯导水深,楼主还是要多看看论文啊。
这个算法还没开始研究,之前的经历都放在开发这个平台了。还有另外一个平台,2CM x 2CM大小的飞控(STM32F4 + MPU9250 + MS5611 + ublox max7)。 ackk 发表于 2014-12-20 21:43
我的就是一个普通的6560板,TB一大堆。电机是42电机。不过我没去测过精度
我已经买了一个编码器,用他测角速度!谢谢你! 这是2CM X 2CM的飞控。 ackk 发表于 2014-12-20 21:43
我的就是一个普通的6560板,TB一大堆。电机是42电机。不过我没去测过精度
请教你,步进电机的步数是干啥用? 我看有42 57 86步的。步数越大,控制越精确? yat 发表于 2014-12-20 21:51
这个算法还没开始研究,之前的经历都放在开发这个平台了。还有另外一个平台,2CM x 2CM大小的飞控(STM32 ...
9250这种渣传感器,标度因数和温度补偿都免了,随便校正下零偏就能用了,本身就是9轴的传感器什么正交都省了。
做高性能的UAV飞控和做9250这种消费数码产品完全不是一个概念,楼主为了省钱做了这样一个6轴板,换做是我肯定是买一个16365来用的比较放心,毕竟十几万的飞机用不必为了省着一两千块钱儿冒险。 yat 发表于 2014-12-20 22:31
请教你,步进电机的步数是干啥用? 我看有42 57 86步的。步数越大,控制越精确? ...
42 57 86是电机大法兰尺寸,就是说电机有多大。42表示安装尺寸为42mm,57 同理。越大的扭矩会越大。 maxwelllls 发表于 2014-12-20 22:33
9250这种渣传感器,标度因数和温度补偿都免了,随便校正下零偏就能用了,本身就是9轴的传感器什么正交都 ...
我这个是准备控制手掌大的四轴,不是搞几十万的无人机的。我搞这些都是因为个人爱好,不是公司搞的,精度和要求肯定是不能和几十万的飞控相比的。民间业余爱好哦 ackk 发表于 2014-12-20 22:34
42 57 86是电机大法兰尺寸,就是说电机有多大。42表示安装尺寸为42mm,57 同理。越大的扭矩会越大。 ...
明白了再次感谢您 yat 发表于 2014-12-20 22:43
明白了再次感谢您
客气了,坛子里的兄弟,大家相互学习。 用车床。。。。。。。。。。 以前用步进电机做过一个平台,标定的MPU6050 好像是200线的电机 yat 发表于 2014-12-20 22:42
我这个是准备控制手掌大的四轴,不是搞几十万的无人机的。我搞这些都是因为个人爱好,不是公司搞的,精度 ...
手掌大的四轴根本没必要用620这么贵的传感器,6050就完全够了 转台只能校准陀螺 ps:ppz没有这个样子的飞控呀 maxwelllls 发表于 2014-12-21 10:22
手掌大的四轴根本没必要用620这么贵的传感器,6050就完全够了
620用来飞固定翼的,搞航测。控制手掌大的四轴,是用MPU9250,飞控大小是2CM X 2CM。 mazhenyu 发表于 2014-12-21 12:40
转台只能校准陀螺 ps:ppz没有这个样子的飞控呀
是用来校准陀螺仪用的,因为用的是模拟期间的陀螺仪。这个飞控板是我自己设计的,还没有在PAPARAZZI的WIKI上发布。 maxwelllls 发表于 2014-12-21 10:22
手掌大的四轴根本没必要用620这么贵的传感器,6050就完全够了
maxwelllls 是惯性导航的行家,以后要多向你请教。 yat 发表于 2014-12-21 13:02
是用来校准陀螺仪用的,因为用的是模拟期间的陀螺仪。这个飞控板是我自己设计的,还没有在PAPARAZZI的WIK ...
用的东西略好呀,话说气压多用了一个吧 mazhenyu 发表于 2014-12-21 19:45
用的东西略好呀,话说气压多用了一个吧
一个是气压计 一个是空速计 yat 发表于 2014-12-21 19:58
一个是气压计 一个是空速计
其实用不着气压计,因为空速计的静压就可以得到气压 mazhenyu 发表于 2014-12-21 20:59
其实用不着气压计,因为空速计的静压就可以得到气压
空速计得到的是压力差,测不到静压! yat 发表于 2014-12-21 21:18
空速计得到的是压力差,测不到静压!
可以的,压力差就是动压和静压的差,你那个空速计的一个压力可以用于气压,即使你使用了皮托管也一样,由于附面层效应,皮托管侧面的口测得的就是静压。。。。肯定没问题的 飞控,做成2*2,嘿嘿,没意义! 相由心生 发表于 2014-12-21 22:07
飞控,做成2*2,嘿嘿,没意义!
当你飞手掌大的四轴,或者更小的四轴,你说有没有意义?这个板子比一元的硬币(直径是2.5cm)还小。有没有意义,要看他的用途。 mazhenyu 发表于 2014-12-21 21:27
可以的,压力差就是动压和静压的差,你那个空速计的一个压力可以用于气压,即使你使用了皮托管也一样,由 ...
空速计就一个模拟输出(压力差),请问如何得到静压和动压?一般的无人机飞控,都是用两个压力计的,一个测静压,一个测动压,这样只需要一根管子。 航测的相机要多少钱一台?你自己算算,自己做的三轴620也近千了,买个ADIS16365也就3k不到,9轴的405也就3k出头,而且都是出厂校准过的,不用这么费力去校准。除非你大批量生产这东西才有一定价值。 本帖最后由 maxwelllls 于 2014-12-22 18:47 编辑
类似的东西,你可以去网上看看无人驾驶仪,价格没有低于5w的,完全不在乎这么一点成本吧,稳定性才是关键。 maxwelllls 发表于 2014-12-22 18:40
类似的东西,你可以去网上看看无人驾驶仪,价格没有低于5w的,完全不在乎这么一点成本吧,稳定性才是关键。 ...
恩你的观点我完全同意。后面计划用ADIS做一款。现在这款也算是低成本的开源平台,也就卖2K -3K/套。当初搞这款的时候,还不知道有ADIS系列,当时参考了很多现成的商品多旋翼飞控,比如DJI和零度,还有国外的XSens,如下图。其中这个XSens是荷兰的,卖得很贵。
maxwelllls 发表于 2014-12-22 18:34
航测的相机要多少钱一台?你自己算算,自己做的三轴620也近千了,买个ADIS16365也就3k不到,9轴的405也就3k ...
计划也做一款类似这个。
Paparazzi的wiki上说陀螺仪校准不是必须的,楼主可以先飞起来看看效果。
另外大疆的imu做工真好。 yat 发表于 2014-12-22 13:51
空速计就一个模拟输出(压力差),请问如何得到静压和动压?一般的无人机飞控,都是用两个压力计的,一个 ...
好吧,有一种貌似可以输出两路,2128就是这么做的,你这个和ifly和纵横的一样 ps(那个压差是动压,是总压和静压的差,不好意思说错了) 淘宝上也有个类似的IMU模块,1k+。我也准备像商品飞控一样做成一个模块型的IMU,独立出来做INS/GPS 另外,LZ的飞控做得真的很漂亮。 DJI的IMU是仿ADIS16365的,ADI用的是整块的柔性板,DJI用PCB和柔性板拼接,还是有一定差距的。
零度的IMU结构上就很难做到正交,焊接一点偏差,就偏了,XSens的结构至少是几张板子互相固定,机械结构的正交有一定保证,但精度不如DJI的好
做好IMU的校准还是有点难度的。 qiaorz123 发表于 2014-12-22 22:51
淘宝上也有个类似的IMU模块,1k+。我也准备像商品飞控一样做成一个模块型的IMU,独立出来做INS/GPS ...
我也看到了,淘宝卖家做了好几版? maxwelllls 发表于 2014-12-23 10:03
DJI的IMU是仿ADIS16365的,ADI用的是整块的柔性板,DJI用PCB和柔性板拼接,还是有一定差距的。
零度的IMU结 ...
其实要做到正交焊接并不难,找一个铝方块当垂直面,焊的时候贴在铝面上。因为板子背面是平整的。还没主要到正交性问题,多谢提醒。 hjf2002_hk 发表于 2014-12-23 11:11
做好IMU的校准还是有点难度的。
只要校准三个温度值就可以了,目前正在搞校准陀螺仪的玩意。 三点校准的话,温度补偿效果会差很多,建议最少做到5点 maxwelllls 发表于 2014-12-23 10:03
DJI的IMU是仿ADIS16365的,ADI用的是整块的柔性板,DJI用PCB和柔性板拼接,还是有一定差距的。
零度的IMU结 ...
不知道 XSENS 的参数与 大疆比起来怎么样,我手里有几块ADIS16448, 发现参数好像跟mpu6050差不多似的 相由心生 发表于 2014-12-23 22:58
不知道 XSENS 的参数与 大疆比起来怎么样,我手里有几块ADIS16448, 发现参数好像跟mpu6050差不多似的 ...
给点震动就不一样了 maxwelllls 发表于 2014-12-23 22:50
三点校准的话,温度补偿效果会差很多,建议最少做到5点
好的 谢谢 转台这块你是校准一个,还是想一次校准多个? 校准陀螺的话,我记得我当时就是用一个转椅转多几圈用累积量来做的校准,很低成本的哦 maxwelllls 发表于 2014-12-22 18:34
航测的相机要多少钱一台?你自己算算,自己做的三轴620也近千了,买个ADIS16365也就3k不到,9轴的405也就3k ...
ADIS16365我在淘宝上看了一下3千多,您这个价格是在哪里买的呢? 默默七 发表于 2014-12-24 10:30
校准陀螺的话,我记得我当时就是用一个转椅转多几圈用累积量来做的校准,很低成本的哦 ...
paparazzi上面有个校准教程的,要求转速比较匀速 fenxiang1103 发表于 2014-12-24 11:04
ADIS16365我在淘宝上看了一下3千多,您这个价格是在哪里买的呢?
你一次买几十个也能拿到这个价 yat 发表于 2014-12-24 12:16
paparazzi上面有个校准教程的,要求转速比较匀速
我之前也说过,用多圈积分校准也是比较实用的方法,转速100°/s左右基本就ok了,
前10秒做个零偏整定,然后后面做积分。
要求1:转台和陀螺必须是一个水平面的
要求2:转动结束后必须要能够对准零位 相由心生 发表于 2014-12-23 22:58
不知道 XSENS 的参数与 大疆比起来怎么样,我手里有几块ADIS16448, 发现参数好像跟mpu6050差不多似的 ...
不管是灵片稳定性还是随机游走,都差了几个数量级吧!!
6050如果说数据很稳定,一定是做了很高阶次的低通滤波,而且带宽设置的非常低。 maxwelllls 发表于 2014-12-25 11:58
我之前也说过,用多圈积分校准也是比较实用的方法,转速100°/s左右基本就ok了,
前10秒做个零偏整定,然 ...
不晓得 Maxwelllls对现在几个开源飞控是否有研究阿.
实际飞下来,APM 的固件在 2560 上的效果要比 在pixhawk 上的效果要差.
没有仔细对比, 但是手感差别还是满明显的.
用的是垃圾450架子.
pixhawk 能飞的那么稳,室内无GPS. 定高也不错.
当时我震惊了. 不晓得为啥差别这么大. yat 发表于 2014-12-24 12:16
paparazzi上面有个校准教程的,要求转速比较匀速
楼主的,paparazzi 的 lisa/s四轴飞起来咋样阿?效果如何呢,有没有视频阿.
snow_blow 发表于 2015-1-4 20:44
楼主的,paparazzi 的 lisa/s四轴飞起来咋样阿?效果如何呢,有没有视频阿.
Lisa/s当时搞了两套,通信那块有点问题,一直没飞!最近已经设计了自己的飞控,和LISA/S一样的大小,最近几天能搞出来,到时候试飞,在告诉你情况。 先想好校准方法才行啊 dawanpi 发表于 2014-12-22 21:09
Paparazzi的wiki上说陀螺仪校准不是必须的,楼主可以先飞起来看看效果。
另外大疆的imu做工真好。 ...
官方说的是数字陀螺仪模拟陀螺仪需要校准 QuadRotor 发表于 2015-1-6 11:35
先想好校准方法才行啊
我是按PAPARAZZI官方的校准方法来做的 yat 发表于 2015-1-6 09:22
Lisa/s当时搞了两套,通信那块有点问题,一直没飞!最近已经设计了自己的飞控,和LISA/S一样的大小,最近 ...
期待飞行效果阿...
貌似paparazzi lisa s直升机飞行还不错的 yat 发表于 2015-1-6 11:55
我是按PAPARAZZI官方的校准方法来做的
wiki上的么?我怎么一直没看到,可以发个链接吗? http://wiki.paparazziuav.org/wiki/ImuCalibration/Gyroscopes 不知道最后 楼主的 IMU 制作的怎么样了? 模拟量采集 换成 AD7608 是不是会更方便一些?
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