IMU/电子罗盘/轮式编码器的多传感器融合（非线性卡尔曼滤波）

本文主要是介绍IMU/电子罗盘/轮式编码器的多传感器融合（非线性卡尔曼滤波），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

传感器分析

电子罗盘（Compass/magnetometer）

对于平面运动机器人而言，只需要xy平面上的数据即可求出来绝对角度，这里电子罗盘需要做椭圆->圆的传感器标定。

电子罗盘上车的标定方法参考：

轮式移动机器人惯性定位系统的研发.pdf_人人文库网分类号 U D C 密级学校代号 118 4 5 学号 2 1111 0 4 0 7 9 广东工业大学硕士学位论文工学硕士轮式移动机器人惯性定位系统的研发张唐烁学科专业或领域名称控剑堡途量控剑王猩 AD i s s e r ,人人文库,renrendoc.comhttps://www.renrendoc.com/p-34579555.html具体如下：

真北角的校正（要地球的准确方位）、罗盘倾斜的校正（是否水平）、补偿其他磁场干扰的校正。用在扫地机上主要是给出旋转角度的变化量。作者只做磁场补偿，需要两个定标因数Xsf,Ysf,这两个定标因数是将椭圆补偿为圆，还需要两个偏移值Xoff,Yoif,这两个偏移值是将圆心移回原点。

磁场补偿

RTIMULib2/Calibration.pdf at master · HongshiTan/RTIMULib2 · GitHub9-dof, 10-dof and 11-dof IMU fusion library for Linux systems (development version) - RTIMULib2/Calibration.pdf at master · HongshiTan/RTIMULib2https://github.com/HongshiTan/RTIMULib2/blob/master/Calibration.pdf

粗犷标定：

细致标定（跟陀螺仪加速度计标定差不多）：

Magnetometer Calibration- MATLAB & Simulink

GitHub - pcdangio/ros-calibration_imu: ROS GUI utility for IMU calibration

标定环境要求：

The magnetic calibration procedure should be held in a non magnetic area (outside of buildings)

查询真北磁场与电子罗盘指示的偏离：

Magnetic Declinationhttp://www.compassdude.com/compass-declination.phpMagnetic Declinationhttps://www.magnetic-declination.com/

罗盘倾斜校正

使用加速度计校正：

https://github.com/visakhanc/eCompass/blob/master/source/main.chttps://github.com/visakhanc/eCompass/blob/master/source/main.c使用陀螺仪校正：

https://github.com/clearpathrobotics/imu_compasshttps://github.com/clearpathrobotics/imu_compass

其他的传感器分析

IMU/光电鼠标/轮式编码器的多传感器融合（非线性卡尔曼滤波）_z15f34的博客-CSDN博客各传感器分析imu对于平面移动机器人（如扫地机器人），IMU只需要一般只需要使用陀螺仪的偏航角（YAW），陀螺仪的偏航角有时间漂移的误差存在，一般分为系统漂移误差（offset）和随机时间漂移误差。轮式编码器没啥好说的，两轮差分机器人有对应的运动模型，累计误差随着打滑等因素逐步变大。需要把轮径和两轮中心距标定出来，标定的方法比较多（todo:更新三种标定方法）。光电鼠标传感器可以测出来xy偏移量的，放在机器人不同的位置和放法是有讲究的。卡尔曼融合滤波预测模型模型就是两轮差https://blog.csdn.net/z15f34/article/details/122912817