你的位置:首頁(yè) > 傳感技術(shù) > 正文

不可或缺的IMU都用在了哪?

發(fā)布時(shí)間:2022-11-23 來(lái)源:Bosch Sensortec 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】由于缺少精準(zhǔn)、可靠的位置測(cè)量能力,家里的掃地機(jī)器人每逢墻角就“面壁思過(guò)”、撞破南墻也不回頭,而你最后不得不主動(dòng)幫它“挪位”的無(wú)奈和嘆息。這種場(chǎng)景你是否已經(jīng)受夠了?


1667209809215345.gif


放心,當(dāng)加入IMU(慣性測(cè)量單元)后,這樣的囧況就能輕松解決~圖片


42.png


“IMU可以大幅度提高掃地機(jī)器人對(duì)于運(yùn)行軌跡的記錄精度,彌補(bǔ)里程計(jì)傳感器的不足,幫助構(gòu)建高精度、全局規(guī)劃的清掃區(qū)域路徑。得益于IMU,掃地機(jī)器人不僅可以走出弓字形、回字形、螺旋形等復(fù)雜路線,還可以結(jié)合紅外信號(hào)的引導(dǎo)回歸充電插座,一方面大大提升了清掃效率,另一方面也讓使用體驗(yàn)變得更加友好?!?/p>


43.jpg


除了掃地機(jī)器人,IMU的用途十分廣泛,無(wú)論是遠(yuǎn)在天邊的衛(wèi)星、還是近在眼前的TWS耳機(jī),受益于IMU的基礎(chǔ)通用性,其應(yīng)用功能正在不斷豐富。今天小編就帶大家領(lǐng)略一下在我們身邊的IMU應(yīng)用,進(jìn)一步了解這個(gè)“熟悉又陌生”的IMU。


耳穿戴設(shè)備人機(jī)交互


近幾年非?;鸬腡WS耳機(jī)應(yīng)用,IMU可以賦能耳穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的人機(jī)交互方式,例如佩戴檢測(cè)、頭部操控、敲擊檢測(cè)(加速度計(jì))等,更重要的是,其對(duì)于3D音頻效果的實(shí)現(xiàn)。


44.png


耳機(jī)內(nèi)的IMU可以對(duì)于頭部姿態(tài)和轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別。搭配手機(jī)內(nèi)的傳感器獲取耳部頭部的相對(duì)位置,從而對(duì)于音頻效果進(jìn)行調(diào)整,為用戶帶來(lái)更加真實(shí)的聽(tīng)覺(jué)感受。


無(wú)人機(jī)平穩(wěn)飛行


無(wú)人機(jī)已經(jīng)成為了消費(fèi)者的旅拍神器,但你知道嗎,一開(kāi)始無(wú)人機(jī)可沒(méi)有辦法飛得又穩(wěn)又順滑,更別說(shuō)拍出清晰的圖片了。即使在強(qiáng)風(fēng)和陣風(fēng)中,無(wú)人機(jī)也能夠平穩(wěn)、順滑飛行的秘訣,就是IMU賦予無(wú)人機(jī)的“核心力量”。


高精度、高可靠的IMU可以極大提升無(wú)人機(jī)的飛行能力,結(jié)合系統(tǒng)硬件、軟件和算法的協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)例如完美懸?;蚣鞭D(zhuǎn)彎等復(fù)雜操作,還可以結(jié)合衛(wèi)星定位技術(shù),打造高精度導(dǎo)航的能力。


45.jpg


IMU一般包含一個(gè)3軸加速度計(jì)和一個(gè)3軸的陀螺儀。加速度計(jì)負(fù)責(zé)檢測(cè)在無(wú)人機(jī)坐標(biāo)系統(tǒng)獨(dú)立三軸的加速度信號(hào),而陀螺儀則檢測(cè)無(wú)人機(jī)相對(duì)于導(dǎo)航坐標(biāo)系的角速度信號(hào),進(jìn)一步處理這些信號(hào)數(shù)據(jù),即可解算出無(wú)人機(jī)的姿態(tài),從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定起飛與空中姿態(tài)識(shí)別等功能。


專業(yè)體育運(yùn)動(dòng)追蹤


專業(yè)級(jí)的運(yùn)動(dòng)追蹤設(shè)備正在受到運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者和專業(yè)人士的追捧,尤其是專業(yè)競(jìng)技和康復(fù)治療領(lǐng)域的需求逐漸顯現(xiàn),主要通過(guò)動(dòng)作捕捉、標(biāo)記和跟蹤身體運(yùn)動(dòng),并且將這些信息轉(zhuǎn)換為體育和醫(yī)療行業(yè)中的研究和應(yīng)用的數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)值。因此更為精準(zhǔn)、性價(jià)比更高的IMU解決方案正在成為更好的選擇。例如嵌入IMU的可穿戴緊身衣由于其便攜性而變得越來(lái)越流行,其出色的動(dòng)作捕捉能力,在運(yùn)動(dòng)員做研究或日常訓(xùn)練使用均可滿足。


46.jpg


IMU用于收集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),對(duì)速度、傾斜、旋轉(zhuǎn)甚至運(yùn)動(dòng)角度進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算,由于其體積很小、可與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練設(shè)備集成在一起,同時(shí)功耗較低、因此無(wú)需太多電量即可連續(xù)收集數(shù)據(jù),并提供實(shí)時(shí)反饋。目前,全球已有一百多家公司正在提供IMU運(yùn)動(dòng)傳感器測(cè)評(píng)系統(tǒng)解決方案,基于IMU對(duì)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行精細(xì)分析有望迎來(lái)新浪潮。


增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)應(yīng)用


為了打造更加真實(shí)和身臨其境的虛擬增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),讓用戶能夠長(zhǎng)時(shí)間地融入虛擬環(huán)境至關(guān)重要,這意味著以IMU為主流、數(shù)量眾多的運(yùn)動(dòng)傳感器需要極其敏感、精確、堅(jiān)固和迅速響應(yīng)的能力。特別是頭部、軀干、關(guān)節(jié)、手指等身體部位運(yùn)動(dòng)的超精確瞬時(shí)檢測(cè),并將時(shí)間延遲縮短至幾乎不可察覺(jué)的最小值,才能減少令人不適的暈動(dòng)病效應(yīng)或體驗(yàn)割裂感。因此,集成多種功能的緊湊型MEMS IMU往往是這一類消費(fèi)級(jí)應(yīng)用的首選。


47.jpg


此外,制造業(yè)中的AR應(yīng)用也在快速崛起。工人可以使用AR設(shè)備隨時(shí)訪問(wèn)重要的技術(shù)信息,并確定正在使用的機(jī)器以及危險(xiǎn)區(qū)域的位置等。例如飛機(jī)制造商使用AR眼鏡來(lái)協(xié)助技術(shù)人員為飛機(jī)布線, 從而縮短生產(chǎn)時(shí)間并減少出錯(cuò)。這些嚴(yán)苛的應(yīng)用場(chǎng)景也將極大地依賴高精度、高可靠的IMU來(lái)實(shí)現(xiàn)。


當(dāng)然,除了上述場(chǎng)景,IMU在智能手機(jī)上已獲得廣泛應(yīng)用,例如手機(jī)橫豎屏切換、攝影攝像防抖、空間測(cè)距等都依賴IMU實(shí)現(xiàn)。


Bosch Sensortec IMU的優(yōu)勢(shì)


對(duì)此,Bosch Sensortec優(yōu)化其IMU系列產(chǎn)品,用于智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、AR和VR、無(wú)人機(jī)、遠(yuǎn)程遙控設(shè)備、游戲和機(jī)器人應(yīng)用,致力于為客戶提供最大的靈活性。Bosch Sensortec IMU正幫助客戶實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用,例如實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、室內(nèi)導(dǎo)航、手勢(shì)和活動(dòng)識(shí)別以及光學(xué)圖片穩(wěn)定(OIS)。請(qǐng)?jiān)试S小編隆重介紹Bosch Sensortec IMU的明星家族成員——


BMI323是博世最新推出的慣性測(cè)量單元,將精確的加速度和角速度測(cè)量、以及由運(yùn)動(dòng)觸發(fā)的智能集成功能相結(jié)合,可加快并簡(jiǎn)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程,賦予顯著的成本效益。與前一代相比,BMI323可提供更好的加速器性能、以及更低的功耗;在高性能模式下,同時(shí)使用陀螺儀和加速度計(jì),電流消耗僅為790uA。


48.png


BMI270是博世針對(duì)可穿戴和耳穿戴設(shè)備推出的,具有低功耗和智能功能的慣性測(cè)量單元,擁有先進(jìn)的用于陀螺儀校準(zhǔn)的靜止組件重新校正(CRT)功能,LGA封裝尺寸僅2.5 x 3.0 x 0.8 mm3,工作時(shí)電流消耗僅為685μA。


1667209739609027.png


BMI088是一款具有振動(dòng)穩(wěn)定性的高性能慣性測(cè)量單元,擁有高g值加速度計(jì)(最大±24g)、低靈敏度誤差(全生命周期)、極低的陀螺儀偏置不穩(wěn)定性(<2°小時(shí))等特性,針對(duì)無(wú)人機(jī)和機(jī)器人應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化,全功率運(yùn)行時(shí)工作電流低至5.15mA。


1667209726880023.png


隨著IMU性能的提升與突破,其應(yīng)用潛力正在眾多細(xì)分領(lǐng)域不斷顯現(xiàn)。


來(lái)源:Bosch Sensortec



免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。


推薦閱讀:


高精度、低相噪、小型化SMD-OCXO賦能5G高精度定位應(yīng)用

相控陣天線有源駐波測(cè)試

如何為寬帶的精密信號(hào)鏈設(shè)計(jì)可編程增益儀表放大器

如何在更寬帶寬應(yīng)用中使用零漂移放大器

具有真正上電能力與零功耗的多圈位置傳感器

特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉