Uso acelerometro como sensor de posicion

[El_Guitre]

No quiero ser cabeza dura pero por ejemplo si yo pongo el acelerometro quieto sobre la mesa, la salida del eje Z me entrega algo asi como 2.4 [v] lo que refleja que esta midiendo 1[g], es decir la aceleracion de la gravedad que le esta afectando con un ángulo de 0º a ese eje. Ahora si yo inclino el acelerometro, ese valor cambia y si lo pongo boca abajo o a 180º la tensión da algo asi como 0.8[v] y es exactamente 1[g] en el otro sentido. Ahora imagino el acelerometro puesto sobre el eje de un motor girando a velocidad constante y la salida de ese eje también va a ir variando constantemente dependiendo de la inclinación instantanea del eje del motor. Por eso es que me animo a pensar que puede ser posible.... de todas formas mañana con tiempo y menos sueño voy a estudiar bien el caso. Un saludos amigos.

[TitoBlade]

Le explico que mi intencion es usar un acelerometro biaxial,para medir el angulo de inclinación de una bicicleta.Haciendome uso de la gravedad y habiendo antes colocado el acelerometro paralela al suelo deberia conocer la inclinación de la bicicleta a aprtir de la inclinacion del acelerometro.(dependiendo de en que eje y porporcion actue la fuerza de la gravedad)
Aunque claro ahora pensandolo...el hecho de que la bicicleta pueda tener algun tipo de aceleración en el balanceo afectarian a los calculos...no?

COmo dije antes quiero usar lenguaje ensamblador y mi duda era como configurar el PIC

Gracias y un saludo

[Nocturno]

No lo podrás hacer sólo con acelerómetros, necesitarás también un giroscopio.

Por cierto, ¿conoces el GyroBike?

[jfh900]

No quiero ser cabeza dura pero por ejemplo si yo pongo el acelerometro quieto sobre la mesa, la salida del eje Z me entrega algo asi como 2.4 [v] lo que refleja que esta midiendo 1[g], es decir la aceleracion de la gravedad que le esta afectando con un ángulo de 0º a ese eje. Ahora si yo inclino el acelerometro, ese valor cambia y si lo pongo boca abajo o a 180º la tensión da algo asi como 0.8[v] y es exactamente 1[g] en el otro sentido. Ahora imagino el acelerometro puesto sobre el eje de un motor girando a velocidad constante y la salida de ese eje también va a ir variando constantemente dependiendo de la inclinación instantanea del eje del motor. Por eso es que me animo a pensar que puede ser posible.... de todas formas mañana con tiempo y menos sueño voy a estudiar bien el caso. Un saludos amigos.

Tienes toda la razón respecto a lo que comentas. Pero eso lo que hace es medir inclinación, eso lo realiza perfectamente. El caso es como saber la posición del acelerómetro por ejemplo dentro de una habitación. Si lo muevo desde la puerta  a la ventana, ¿podré hubicarlo?, si y solo sí me he movido con un movimiento acelerado podré detectarlo mediante el acelerómetro, pero si realizo un movimiento constante el acelerómetro ni se enterará.

Un saludo

[jfmateos2]

Hace cosa de un mes estuve profundizando en este asunto y la conclusión fue la siguiente:

Utilzando sólo un acelerómetro de tres-ejes y conocidas sus condiciones iniciales (posición y velocidad) sería posible, en un mundo ideal, conocer su posición exacta (con dos acelerómetros de 3 ejes podría conocerse también la orientación)  en cualquier instante por integración de las ecuaciones de Newton, logrando así un sistema de navegación inercial sin giróscopo.

Sin embargo, en nuestro mundo real, esto no es posible aún principalmente porque los acelerómetros actuales  (y también los giróscopos) son demasiado inestables, introduciendo en la integración valores erráticos que conducen a fallos de precisión intolerables en la mayoría de las aplicaciones.

Un documento interesante sobre el asunto es éste (http://repositories.cdlib.org/cgi/viewcontent.cgi?article=1563&context=its/path), del que les extraigo sólo una de las conclusiones:

Since the
data are error-prone, the integration processes lead to errors that grow with
time. So a GF-INS is a rapid diverging system, and indeed its output error
diverges at a rate that is an order faster than that of a conventional gyroscopebased
system. To enhance the performance of a GF-INS, it is thus necessary
to estimate and correct the errors in the INS data by using external reference
data, such as those from the Global Positioning System (GPS). An integrated
GPS/GF-INS system needs to include the error dynamics of the INS data so
that the errors can be estimated, compensated and bounded.

[jfh900]

Sigo pensando que se confunde horientación con posición. La horientación se puede conocer, la posición no.

Un saludo

[El_Guitre]

Tito, lamentablemente no puedo ayudarte con el ensamblador.

En la presentacion del acelerometro, en el video muestran que una de las aplicaciones es en dispositivos GPS, muestran una persona caminando con un GPS y en un momento, este se queda sin señal dentro de un edificio y pasa a "modo acelerometro" tomando como posicion inicial las coordenadas actuales provenientes de los satelites y desde ahi las actualiza con el/los acelerometros. Como lo haran (si es que lo hacen) no se.

[Nocturno]

Sabiendo la posición y la velocidad del dispositivo GPS cuando perdió la cobertura, se puede estimar su posición en todo momento sabiendo los cambios que ha sufrido la aceleración por unidad de tiempo.

Lo que yo decía que no se podía hacer, es calcular la inclinación del manillar de la bicicleta con respecto a la vertical con un acelerómetro, si la bicicleta está en movimiento. En estático, conociendo la aceleración de la gravedad, los cambios que se produzcan se pueden relacionar directamente con cambios de inclinación.
Sin embargo, en movimiento estos cambios se producen por dos componentes: inclinación + movimiento. No se pueden separar ambas componentes sin la presencia de otro dispositivo, como el giroscopio que mencionaba.

[TitoBlade]

Entiendo muchas gracias, es, como dicen efectivamente, imposible con el acelerometro pues esta en movimiento y afecta a la medida de la orientacion (no posicion, siento el error). Es pues he decidido usar un encoder con un pendulo pues al estar bien engrasado el pendulo a este encoder, el movimiento no debria afectar mucho y asi obtener la inclinacion de la bicicleta. Solo me queda saber como programar el encoder.
Conozco que este posee dos canales dependiendo de cual empiece a dar el pulso la bicicleta se movera hacia la izquierda o hacia la derecha y despues se haria opcion de conocer cuantos pulsos.
Sin embargo debido a la naturaleza dinamica de la bicicleta no se muy bien como podria programarlo si me pueden dar una ayuda,bienvenidas sean.

De nuevo gracias por todo de alguien que esta aprendiendo...

[Nocturno]

Lamento aguarte la fiesta TitoBlade, pero el péndulo te dará exactamente el mismo resultado que el acelerómetro: perfecto en estática, erróneo cuando se mueve. Cuando entres en una curva, la bicicleta adoptará un ángulo sobre el suelo, y él péndulo también, fruto de la inercia.

[nachox2002]

Con un acelerómetro se puede medir la posición de un objeto integrando en el tiempo la señal de los dos ejes. El problema principal que tiene esto es que solo funciona para orientaciones en las cuales el termino de la gravedad se pueda eliminar de la ecuación. Esto es posible de dos formas. Bien si nuestro acelerómetro se situa perpendicular o en el eje de aplicación de la gravedad, con lo cual podríamos eliminar la gravedad de la ecuación e integrar la resultante, o, utilizando un sistema que integra un gíroscopo y un acelerómetro.

Espero haberte servido de ayuda

[Cryn]

hola de vuelta por acá 

bueno según las experiencias que he tenido, después de haber sufrido mucho con la soldadura pues el empaquetado de freescale es diminuto

he logrado ver que si empiezas en una posición (la hoja de datos tb explica algo, con el pin 1 en la esquina superior izquierda y el integrado parado, es decir la base no apoyada a una superficie, sino un costado lateral apoyado a la superficie, se entendió?) y ves cualquier eje, estos tienen valores de tensión, y si vas rotando el integrado, estos valores cambian, si lo dejas en una posición se queda en un valor de tensión, y así para un giro completo, claro que algunos valores en 180º mas que todo se repiten, peo eso puede verse ya en la programación si ha venido de un valor anterior mayor o menor al actual, y creo que con estos valores se puede lograr obtener una posición de alguna manera, ya que estos valores se repiten a cualquier altura (lo he probado en una planta baja y en el piso de arriba ) podríamos hacer una analogía con un potenciometro qeu variará la tensión en diferentes posiciones, y pues de ahí.. se podría talvez controlar de cierta manera la posición.

aca las imágenes del acelerómetro que se vio en los videos de Guietre en el otro hilo que esta en OFFTOPIC: imágenes que dicen los valores de tensión y que al girar varían de forma analógica, y la posición en la que varían





Creen que sea correcto? adecuado? o esta descartado

un saludo, muchas gracias

[nachox2002]

Tienes toda la razón jfmateos2 que es posible obtener posiciones integrando solamente la información obtenida de los tres ejes de un acelerómetro tri-axial, el principal problema de esto aparte del que ya acertadamente apuntas, respecto al ruido introducido en la medida, es el error introducido por el desacoplo del término de la gravedad necesario para poder discriminar que aceleración es debida. Además del aumento del coste computacional que implica.

Por lo tanto es mucho más sencillo a nivel hardware incorporar unos giróscopos que nos den la posición relativa respecto a los ejes del acelerómetro para poder realizar el cálculo de una forma sencilla.

Uno de los proyectos que llevaba era un sistema de adquisición de acelerometros IMEMS si le quereis echar un vistazo está en una fase beta en :

http://icp.jmcresearch.com/?p=proyectos/adq_v1

[jantoniotk]

Buenos amigos, soy nuevo en este foro, acabo de registrarme pues quizas puedan ayudarme con un gran problema que tengo.  Estoy trabajando con una unidad de medida inercial (IMU) el cual esta compuesto por 3 acelerometros y 3 giroscopos para los ejes X,Y,Z y un timer que muestrea los datos cada 0.05 segundos. Este dispositivo me permite capturar los datos de aceleración y velocidad angular que describe el movimiento del elemento en forma relativa. Basicamente necesito desarrollar un algoritmo en matlab, labview, o en algun otro software que me permita interpretar los datos de aceleracion y velocidad angular para determinar la trayectoria que describe el IMU en el espacio con un minimo error y logrando graficarla.  La verdad no soy experto en programacion, pero si alguno de  ustedes halla trabajado con algo similar o si me pueden orientar (variables a considerar, ecuaciones usadas, metodos, etc), les estaria infinitamente agradecido...

Ojala puedan ayudarme....

Graciassssssssssss

[El_Guitre]

Esta es una nota de aplicación de freescale que esta posteada en posts anteriores, podes comenzar por leer sobre eso para los datos del acelerometro, después te seria de mucha ayuda un libro de Física para extraer de ahi las ecuaciones de movimiento.

http://www.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN3397.pdf?WT_TYPE=Application%20Notes&WT_VENDOR=FREESCALE&WT_FILE_FORMAT=pdf&WT_ASSET=Documentation