X-Ufo Sensorplattform -> IMU

[DerMarkus]

Nicht ganz, das sind ADXRS300
Hast du schon erfahrung mit den Shops ? Werden dort öfter Dinge aus dem Forum verkauft ? Wen kann ich da am besten ansprechen ?

[Alex20q90]

Hi Markus,

sieht professionell aus! Würdest Du mir die Schaltpläne zukommen lassen? Mich würde Deine beschaltungsversion sehr interessieren! Vorallem wie Du die Störungen ausblendest!

Grüße
Alex

[eichhof]

Hallo

Mich würden die Schaltpläne also auch interessieren.
Von wo hast du die Kreisel bestellt? Direkt von Analog Devices?

es grüsst eichhof

[DerMarkus]

@alex
Also elektrisch gibt es keine besondere Beschaltung. Die Filter sind alle digital im AVR.

@eichhof
Die Kreisel hab ich direkt von Analog. Das hat super geklappt.

[eichhof]

zu den Filter hätte ich trotzdem noch eine Frage:
ich nehme an du gehst via Antialiasing Filter und ADC auf den uP und dort?! Hast du das Signal mittelwertgefiltert oder ähnlich?! Wie sieht es mit den verwendeten Frequenzen (fg, resp. Samplingfrequenz) aus?

[DerMarkus]

@eichhof
Ja, genau, erst nen Antialiasing Filter -> ADC -> uP.
Auf SW Seite ist dann ein FIR 8. Ordnung mit 1kHz Samplingrate implementiert.

[voidpointer]

Mist, hab den Thread jetzt erst entdeckt...

Mann, die IMU sieht echt gut aus! Habe bisher ein bisschen mit der Rotomotion-6DOF-IMU gebastelt, die aber wesentlich größer gebaut ist. Da stellt sich mir gleich die Frage, ob man das denn nicht noch kleiner kriegen könnte. Das hieße, die Gyros direkt auf die Platine zu löten - mit BGA etwas schwierig, aber vielleicht von einer Firma zu machen. Ich lasse meine Platinen meist bei Q-PCB machen; die bieten seit kurzem auch SMD-Bestückung an...

Auf welche Weise willst Du die Daten weiterverarbeiten, mit einem zweiten ATMega128 oder soll's etwas schnelleres werden? Ich frage mich, ob man die maximale Abfragerate von 500 Hz praktisch überhaupt erreichen wird. Will man die Daten per I2C auslesen, sind das schätzungsweise 35000 bit/s, d.h., bei 100 kHz I2C-Bustakt geht schon ein Drittel der Zeit für die Übertragung drauf. Hm, da hab ich wohl eher ne Milchmädchenrechnung gemacht.

Und was ist, wenn die Abfrage in wesentlich kleineren Raten geschieht - macht dann der Controller eine Integration der Daten? Hast Du Dir schon Gedanken über die Kompensation der Sensordrift gemacht?

Also ich bin schwer neidisch auf Deine IMU und hoffe, dass Du bald etwas darüber berichtest, wie sie sich im harten Einsatz verhält und über welchen Zeitraum die Daten verlässlich sind etc.

Gruß, Achim.

[DerMarkus]

Hi voidpointer !
Ich habe deine HP schon vor einiger Zeit entdeckt, du baust auch ziemlich interessante Sachen

Zu der Größe. Da kann man schon noch einiges rausholen. Die BGA´s müsste man dann bestücken lassen. Das Layout ist auch noch recht großzügig. Einige mm^2 kann man schon sparen.

Die Daten werde ich mit einem Gumstix weiterverarbeiten. Wenn ich mich recht entsinne hast du den auch in Gebrauch ? Die Daten die übertragen werden müssen wären pro Takt p, q, r, bx, by, bz wenn man float Werte überträgt kommt man auf: 6 * 4Byte * 500 = ~12KB/s. Mit einem entsprechend getakteten I2C Bus ( 400kHz ) ist das schon machbar. Meine bisherigen Regler laufen bereits mit 100Hz stabil so das ich noch genug Reserve habe.

Die einfache Integration der Gyro Daten ist sehr problematisch, weil sich aufgrund des verrauschten Signals sehr schnell die Fehler aufsummieren. Das aufintegrierte Signal ist für max einige Sekunden ( < 15 ) verlässlich.

Bei der Lagewinkelschätzung werde ich wohl auf einen Kalman Filter zurückgreifen. Das ist momentan aber noch Zukunftsmusik...

[sigo]

Super Arbeit Markus!

Wenn du noch Gewicht sparen möchtest, könntest du 1mm FR4 Platinen nehmen. Ich denke, dass die bei den kleinen Abmessungen und dem 3D Aufbau steif genug sein sollten...
Gruß Sigo

[voidpointer]

Hi "DerMarkus",

vielleicht solltest Du / sollten wir wirklich mal eine kleine Serienproduktion aufsetzen, wenn Du die IMU für einsatztauglich hältst und wenn Du das Projekt als Open Source verbreiten willst. Ich hätte zumindest auch Interesse an einem Fertigprodukt oder Bausatz, auch wenn es ziemlich teuer ist. Aber eine IMU pro Jahr kann man sich glaubich leisten

Ja, den Gumstix habe ich auch im Gebrauch. Mittlerweile logge ich GPS-Daten und Sensordaten, die über I2C reinkommen mit einem kleinen C-Programm. I2C funkioniert gut mit dem Gumstix, weiss aber grad nicht, ob der standardmäßig 100kHz oder 400kHz macht. Problematisch ist bei meiner Schaltung, dass die Sensoren unterschiedliche Spannungen haben und man einen Levelshifter für I2C braucht. Arbeitet Deine Schaltung mit 3.3V? Das wäre ein weiterer Vorteil.

Ich hätte erstmal vermutet, dass 1 Byte pro DOF zur Übertragung genügt, aber wenn Du einen digitalen Filter drüberlaufen lässt, kommst Du vermutlich nicht mit 8 Bit oder 16 Bit aus. Hier wäre aber Potenzial für die Verringerung der Bandbreite.

Zum Thema Kalman-Filter habe ich auch noch nichts gemacht. Es wäre aber günstig, wenn er auf dem Gumstix läuft, weil man ihn dort mit Hilfe der GPS-Daten korrelieren könnte.

OK, viel Erfolg weiterhin,
Achim.