选择用于推算的加速度计

我以前从未使用过加速度计，但是我知道它们带有I2C，SPI和模拟输出。如果选择使用I2c或SPI设备，由于通讯时间，我会积累错误吗？

与使用I2C相比，对模拟信号的快速采样是否可能使我获得更准确的推论位置？

这是真的吗

1. 在房间里移动的机器人
2. 在室外地形中移动的机器人可能会在斜坡上滑落。

另外，我没有G的感觉。我试图用握在拳头中的手机操作快速移动手，结果发现读数达到20m / s ²饱和。如果它被另一个发胖的机器人击中或被快走的人撞到，我能期望我的机器人有什么体验？

增加传感器的采样频率不会提高其准确性或精度。这是您通常无法更改的传感器功能。如果您尝试仅通过积分加速度来估计位置，则肯定会随着时间的流逝而累积误差，因为每个传感器都是嘈杂的。如果要使用加速度计确定位置或速度，则应将其与其他一些实际测量位置（甚至精度较低）或速度的传感器组合。然后，您可以将这些不同的传感器信号与卡尔曼滤波器组合在一起，以获得对您所在位置以及移动速度的合理估计。

考虑G力，请考虑1 G为9.81 m / s ^ 2，这对于小型业余机器人（至少对于室内机器人）而言对我来说似乎很多。根据引擎的强大程度，户外可能会是另一回事。20m / s ^ 2的饱和度就足够了。

考虑您的控制回路速度。典型的快速控制环路速度为1kHz。有些机器人使用的速度更快，有些机器人使用的速度更慢。通常，您的控制回路速度会比您实际需要的速度要高。

因此，每个控制帧持续1000us。在此控制范围内，您需要：

• 采样传感器
• 执行控制计算
• 将新的输出发送到电机

只要您能在规定的时间内轻松完成所有这些操作，就不会有任何问题。那么读取加速度计需要多长时间？如果是使用400kbps I2C的3轴设备，则可能需要大约160us的时间来读取数据。这样一来，您就需要840us的时间来执行计算和更新电动机。甚至8位PIC都可以管理。

关于G部队。在撞击过程中，它们可能很高。例如，您认为破坏硬盘驱动器需要花费多少？大概不会那么多。好吧，我最近说过一个硬盘驱动器的额定最大加速为75G。因此，期望两个机器人碰撞至少产生几G。这是不可能精确估计的，因为它在很大程度上取决于机器人的机械设计。如果它们都像斯诺克球一样完全坚固，那么您可以期待很高的加速度。如果它们具有某种柔性外壳，则将大大降低加速度。但是，问题是，您真的需要知道撞击过程中加速度的实际值吗？

根据您的问题，我认为您正在尝试从加速度计获得位置。看看什么样的错误您之前期望过，然后可能会重新考虑。位置估计有很大的误差，主要是由于方向的不确定性。在船舶，飞机，火箭等中的应用使用非常昂贵的高精度导航级IMU。您的问题归结为等待时间并不是一个大问题。更相关的是其他传感器（例如陀螺仪）之间的同步。加速度计通常不用于位置估计（在某些情况下有帮助，但仅在短期内有效），而是用于补偿方向估计中的陀螺仪漂移。您也可以直接使用它们来估计方向，但是动态加速度会干扰您的估计。