Perché gli accelerometri a 3 assi sembrano avere un sistema di coordinate per mancini?

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Un'attenta ispezione di pagina 35 (figura 58) del foglio dati ADXL345 mostra che solo con carico gravitazionale il chip utilizza un sistema di coordinate per mancini. I miei esperimenti con questo chip lo confermano.

Di solito uso il chip solo per indicare il vettore di gravità. Quindi quando uso questo chip, semplicemente annullo i valori per ottenere un sistema di coordinate destrorso. Ma questo non sembra giusto. Suppongo che ci sia una spiegazione logica e matematica per il sistema di coordinate per mancini, ma non riesco a capire quale potrebbe essere.

Immagine dalla scheda tecnica ADXL345

— Ben
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Non sono sicuro che ci sia uno standard per questo, ma potrebbe avere qualcosa a che fare con il fatto che la maggior parte delle applicazioni di dinamica di volo utilizza il sistema di coordinate destrorso (forse il produttore ha pensato che gli accelerometri troveranno il massimo utilizzo nei robot / veicoli aerei). Solo un'ipotesi però. Ma qual è la tua domanda comunque? Se non ti piace il sistema di coordinate, trasformalo nel sistema che preferisci!

— Metsburg,

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Inoltre, se annulli tutti i tuoi valori, non stai effettivamente convertendo in un altro sistema di coordinate, stai solo passando dall'ottante 1 all'ottante 7 . Considera invece di scambiare gli assi y e z.

— Chuck

Mi sembra una domanda valida ...

— JJM Driessen,

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La risposta è che gli accelerometri a 3 assi non hanno un sistema di coordinate per mancini solo per la gravità. In condizioni statiche (cioè se l'accelerometro non accelera rispetto a qualsiasi frame inerziale) misurano il contrario dell'accelerazione di gravità, non l'accelerazione di gravità stessa.

In termini più generali, gli accelerometri misurano la differenza tra l' accelerazione effettiva del sensore rispetto a qualsiasi frame inerziale e l'accelerazione gravitazionale:

{un'}_{un' c c e l e r o m e t e r} = {un'}_{S e n S o r F r un' m e} - g

$a_{accelerometer} = a_{sensorFrame} - g$ Questa "accelerazione" misurata dall'accelerometro è talvolta chiamata accelerazione corretta .

Ciò può essere facilmente verificato controllando la misura di un accelerometro in caduta libera: poiché in tal caso l' accelerazione effettiva del sensore sarà pari a $g$ , la misura dell'accelerometro sarà $0$ .

— Traversaro
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Questo non sta usando un sistema di coordinate per mancini! Dai un'occhiata alle mie modifiche grezze al diagramma.

Notare che ogni sistema di coordinate (RGB per XYZ, nero per gravità) ha il vettore di gravità allineato nella direzione negativa dell'asse appropriato, mentre il diagramma mostra una lettura positiva. Avrei potuto disegnarli dall'altra parte, ma l'effettiva accelerazione in assenza di gravità sarebbe al rialzo per produrre la stessa lettura. Forse è per questo che negare i valori funziona per la tua applicazione.

— Brian Lynch
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Quindi stai dicendo che se acceleri il chip nella direzione X con una quantità di 1 g, produrrà una risposta di -1 g in X? Questo è semplicemente riaffermare la domanda. So che questo è un sistema di coordinate destrorso. La domanda è: perché la negazione.

— Ben

Non sto ribadendo la domanda, stai dicendo che utilizza un sistema di coordinate per la mano sinistra, ma il tuo diagramma mostra un sistema di coordinate per la mano destra in base alle varie risposte. Il mio commento riguarda il fatto che se acceleri nella direzione "avanti" (ad esempio nella tua auto) sentirai il peso spingere "indietro" - e questo è il principale dietro il funzionamento dell'accelerometro. La gravità si avverte anche se non si sta accelerando, quindi se si desidera ottenere lo stesso segnale a gravità zero, è necessario accelerare verso l'alto non verso il basso. Scusa se la mia risposta è un po 'confusa!

— Brian Lynch,

Se si accelera il chip nella direzione X con una quantità di 1 g, verrà emessa una risposta di 1 g in X (non -1 g). Considera quando la gravità punta nella direzione -X (cioè, la configurazione in alto nella parte sinistra del diagramma), se dovessi accelerare nella direzione X, sentiresti un peso aggiuntivo che spinge indietro, in modo da aggiungere all'1g già percepito dalla gravità - positivo nella direzione X come mostrato nel diagramma del produttore. D'altra parte, se lo lasciassi cadere in quella configurazione, accelererebbe con -1g nella direzione X e si annullerebbe a 0.

— Brian Lynch,

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Alla fine della giornata, è possibile utilizzare una matrice per trasformare qualsiasi sistema di coordinate utilizzato nel proprio sistema. Questo è in genere il caso in cui è necessario posizionare le parti in una determinata direzione a causa di difficoltà di instradamento. Utilizzando una semplice matrice 3x3 è possibile trasformare le letture X, Y, Z in modo che si allineino su più sensori. La matrice avrà valori 0, 1 e -1 di conseguenza a seconda di come deve essere effettuata la trasformazione.

— Gustavo Litovsky
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Questo non risponde affatto al motivo per cui viene utilizzato un sistema di coordinate a sinistra.

— JJM Driessen,

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La mia ipotesi migliore per questo sarebbe che, con un sistema di coordinate per mancini, la gravità è positiva quando sei rivolto verso l'alto e negativo quando sei rovesciato. Come accennato nel mio commento, fai attenzione a come "trasformi" i tuoi sistemi di coordinate: negare tutti i valori ti sposta da un ottante all'altro.

— Chuck
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