Quiero hacer un dispositivo que mida la velocidad 3D absoluta a pequeña escala. Pequeña escala como en movimientos de 10-150 cm, y absoluta en relación con el suelo y no relativa al dispositivo (el dispositivo girará, rodará, etc.). La mayoría de los casos de uso son en interiores, por lo que un GPS no ayudará. El rango 0-5m/s sería el más interesante. ¿Es esto posible de realizar? Preferiblemente en un reloj como la huella.
Compré el reloj TI Chronos pensando que sería un candidato decente con su acelerómetro y fácil creación de prototipos a través de Python. Sin embargo encontré algunos problemas.
Espero que mi pregunta no sea demasiado abierta.
"Incluso después de eliminar la gravedad, sospecho que simplemente integrando la aceleración podría terminar con velocidades locas".
Sí, el mayor error en los acelerómetros es el " sesgo de gravedad cero ". El sesgo típico del acelerómetro se acumulará rápidamente en un integrador simple a velocidades locas. Sin embargo, hay formas de compensar automáticamente este sesgo. El método más simple es parar con frecuencia y poner a cero las cosas durante la parada. Las técnicas más sofisticadas de autocalibración del acelerómetro pueden compensar este sesgo incluso mientras nos movemos, e incluso si hay cambios lentos (posiblemente relacionados con la temperatura) en ese sesgo. Algunas de esas técnicas aprovechan el hecho de que la aceleración promedio durante períodos de tiempo "largos" debe ser aproximadamente cero (de lo contrario, pronto alcanzaríamos Mach 100), y en interiores la velocidad promedio debe ser aproximadamente cero (de lo contrario, pronto saldríamos del edificio).
"Velocidad de avance absoluta precisa, no relativa al dispositivo"
El enjambre de cuadricópteros en el laboratorio UPenn GRASP es bastante asombroso.
La mayoría de la gente no se da cuenta de que los sensores de posición y velocidad no están conectados a los cuadricópteros , sino que están firmemente atornillados a las paredes de la habitación en la que se encuentran. Fuentes no confiables me dicen que obtienen una precisión milimétrica con un sistema de captura de movimiento de $30,000.
Estoy bastante seguro de que los giroscopios y acelerómetros están montados en los cuadricópteros, y la gente de GRASP usa un filtro Kalman para convertir los datos sin procesar (rotación, aceleración y posición aproximada de captura de movimiento) en información de posición y velocidad.
Escuché que mucha gente usa un potenciómetro de cuerda a b c d o emisores de ultrasonidos para medir la distancia. Hay una manera de usar 3 (o más) de ellos para encontrar la posición x, y, z absoluta. Escuché que cada potenciómetro de cadena cuesta "solo" $ 200.
"Detección de movimiento cero"
Muchos sistemas (incluidos los "ratones láser" de bajo costo) detectan el movimiento mediante el "flujo óptico" . Si tiene suerte, ¿quizás uno o dos ratones pirateados a b c d e f le proporcionen los datos adecuados?
No creo que pueda hacerlo de manera confiable simplemente usando medidas del marco de referencia del dispositivo. Creo que su mejor apuesta es capturar la posición del dispositivo externamente. Básicamente captura de movimiento.
Dependiendo de la resolución de su medición, podría ser posible usar métodos de triangulación que no sean GPS. Balizas acústicas, probablemente. El tiempo a distancia de radio probablemente no funcionará en un volumen tan pequeño. Y sospecho que el tiempo de ángulo de radio (VOR) probablemente no funcionaría en un ambiente interior.
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