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                                                      不可或缺的IMU都用在了哪?

                                                      作者:时间:2022-11-08来源:Bosch Sensortec收藏

                                                      由于缺少精准、可靠的位置测量能力,家里的扫地机器人每逢墙角就“面壁思过”、撞破南墙也不回头,而你最后不得不主动帮它“挪位”的无奈和叹息。这种场景你是否已经受够了?

                                                      本文引用地址:http://www.sylvia-camelo.com/article/202211/440134.htm


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                                                      放心,当加入(惯性测量单元)后,这样的囧况就能轻松解决~图片


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                                                      可以大幅度提高扫地机器人对于运行轨迹的记录精度,弥补里程计传感器的不足,帮助构建高精度、全局规划的清扫区域路径。得益于,扫地机器人不仅可以走出弓字形、回字形、螺旋形等复杂路线,还可以结合红外信号的引导回归充电插座,一方面大大提升了清扫效率,另一方面也让使用体验变得更加友好。”


                                                      除了扫地机器人,IMU的用途十分广泛,无论是远在天边的卫星、还是近在眼前的TWS耳机,受益于IMU的基础通用性,其应用功能正在不断丰富。今天小编就带大家领略一下在我们身边的IMU应用,进一步了解这个“熟悉又陌生”的IMU。


                                                      耳穿戴设备人机交互


                                                      近几年非常火的TWS耳机应用,IMU可以赋能耳穿戴设备实现创新的人机交互方式,例如佩戴检测、头部操控、敲击检测(加速度计)等,更重要的是,其对于3D音频效果的实现。


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                                                      耳机内的IMU可以对于头部姿态和转动进行精准识别。搭配手机内的传感器获取耳部头部的相对位置,从而对于音频效果进行调整,为用户带来更加真实的听觉感受。


                                                      无人机平稳飞行


                                                      无人机已经成为了消费者的旅拍神器,但你知道吗,一开始无人机可没有办法飞得又稳又顺滑,更别说拍出清晰的图片了。即使在强风和阵风中,无人机也能够平稳、顺滑飞行的秘诀,就是IMU赋予无人机的“核心力量”。


                                                      高精度、高可靠的IMU可以极大提升无人机的飞行能力,结合系统硬件、软件和算法的协同工作,实现例如完美悬停或急转弯等复杂操作,还可以结合卫星定位技术,打造高精度导航的能力。


                                                      IMU一般包含一个3轴加速度计和一个3轴的陀螺仪。加速度计负责检测在无人机坐标系统独立三轴的加速度信号,而陀螺仪则检测无人机相对于导航坐标系的角速度信号,进一步处理这些信号数据,即可解算出无人机的姿态,从而实现稳定起飞与空中姿态识别等功能。


                                                      专业体育运动追踪


                                                      专业级的运动追踪设备正在受到运动爱好者和专业人士的追捧,尤其是专业竞技和康复治疗领域的需求逐渐显现,主要通过动作捕捉、标记和跟踪身体运动,并且将这些信息转换为体育和医疗行业中的研究和应用的数据以实现市场价值。因此更为精准、性价比更高的IMU解决方案正在成为更好的选择。例如嵌入IMU的可穿戴紧身衣由于其便携性而变得越来越流行,其出色的动作捕捉能力,在运动员做研究或日常训练使用均可满足。


                                                      IMU用于收集运动数据,对速度、倾斜、旋转甚至运动角度进行测量和计算,由于其体积很小、可与运动训练设备集成在一起,同时功耗较低、因此无需太多电量即可连续收集数据,并提供实时反馈。目前,全球已有一百多家公司正在提供IMU运动传感器测评系统解决方案,基于IMU对运动员的动作进行精细分析有望迎来新浪潮。


                                                      增强现实(AR)应用


                                                      为了打造更加真实和身临其境的虚拟增强现实体验,让用户能够长时间地融入虚拟环境至关重要,这意味着以IMU为主流、数量众多的运动传感器需要极其敏感、精确、坚固和迅速响应的能力。特别是头部、躯干、关节、手指等身体部位运动的超精确瞬时检测,并将时间延迟缩短至几乎不可察觉的最小值,才能减少令人不适的晕动病效应或体验割裂感。因此,集成多种功能的紧凑型MEMS IMU往往是这一类消费级应用的首选。


                                                      此外,制造业中的AR应用也在快速崛起。工人可以使用AR设备随时访问重要的技术信息,并确定正在使用的机器以及危险区域的位置等。例如飞机制造商使用AR眼镜来协助技术人员为飞机布线, 从而缩短生产时间并减少出错。这些严苛的应用场景也将极大地依赖高精度、高可靠的IMU来实现。


                                                      当然,除了上述场景,IMU在智能手机上已获得广泛应用,例如手机横竖屏切换、摄影摄像防抖、空间测距等都依赖IMU实现。


                                                      Bosch Sensortec IMU的优势


                                                      对此,Bosch Sensortec优化其IMU系列产品,用于智能手机、可穿戴设备、AR和VR、无人机、远程遥控设备、游戏和机器人应用,致力于为客户提供最大的灵活性。Bosch Sensortec IMU正帮助客户实现多种应用,例如实时运动检测、室内导航、手势和活动识别以及光学图片稳定(OIS)。请允许小编隆重介绍Bosch Sensortec IMU的明星家族成员——


                                                      BMI323是博世最新推出的惯性测量单元,将精确的加速度和角速度测量、以及由运动触发的智能集成功能相结合,可加快并简化产品开发流程,赋予显著的成本效益。与前一代相比,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,同时使用陀螺仪和加速度计,电流消耗仅为790uA。


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                                                      BMI270是博世针对可穿戴和耳穿戴设备推出的,具有低功耗和智能功能的惯性测量单元,拥有先进的用于陀螺仪校准的静止组件重新校正(CRT)功能,LGA封装尺寸仅2.5 x 3.0 x 0.8 mm3,工作时电流消耗仅为685μA。


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                                                      BMI088是一款具有振动稳定性的高性能惯性测量单元,拥有高g值加速度计(最大±24g)、低灵敏度误差(全生命周期)、极低的陀螺仪偏置不稳定性(<2°小时)等特性,针对无人机和机器人应用进行了优化,全功率运行时工作电流低至5.15mA。


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                                                      随着IMU性能的提升与突破,其应用潜力正在众多细分领域不断显现。


                                                      来源:Bosch Sensortec



                                                      关键词: IMU

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