4/2016
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写真1 センサー外観図2 各値の検出(1)9軸ジャイロセンサーKP9250(MPU9250相当品) 共立プロダクト製を使用。MPU-9250にはジャイロセンサーと加速度センサーの出力をデジタル化する為の16ビットアナログ -ディジタルコンバータ(ADC),磁力計をデジタル化する為の13ビットADCが内蔵されており,各センサーの為のローパスフィルタを持っている。出力されたデータはDMP(Digital Motion Processor)を使用することで6軸分のセンサーデータから計算した姿勢出力や四元数を得ることが出来る。また,マイコンとデバイスの通信は400kHzのI2Cを使用して行っている。本センサーはI2Cで通信を行い,各センサーから加速度,各速度,地磁気の値をシリアル送信できる(2)。センサーの外観を写真1に示す。原理ジャイロセンサー+加速度センサーによる,x,y,z軸の加速度検出方向を直線矢印で,ジャイロ検出の回転方向をカーブ矢印で示す。-31-加速度センサーによる角度の計算式 :水平線基準でのx軸との角度 :水平線基準でのy軸との角度 :重力ベクトルとz軸との角度 :x軸の加速度センサー出力 :y軸の加速度センサー出力 :z軸の加速度センサー出力実際にはジャイロ角と加速度による角に係数を掛けて求めている。ジャイロ+加速度センサーを使用して,測定物の姿勢制御ピッチ前後縦方向の揺れ,ロール測定物左右,の上下の揺れ,重心を中心に回転するヨーの3つの姿勢を検出して記録できる。具体的に手指を伸ばした形で⃝ 指先を上げ下げするときの角度をピッチ角⃝ 手の甲を中指中心にねじる角をロール角⃝ 手の甲の中心を軸に回転する角をヨー角として観測を試みた。将来的に移動軌跡の記録までを考えて方位センサーも備えた9軸測定センサーMPU9250を採用した。(2)ワンボードマイコンArduino-Leonarudo Aruduinoの開発ツール(IDE)バージョン1.6.1を使用。グラフ化はIDE付属のシリアルプロッターを使用。1画面500プロット,時間はソフトで設定できる。角度取得ソフトはオープンソースとして公開されて

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