三轴姿态稳定云台
2020-04-13 09:46:13 0 举报AI智能生成
电子云台的制作思维导图
作者其他创作
大纲/内容
系统测试
电脑端上位机
从四轴上位机软件理论上可以进行同样的姿态检测
电路下位机
通过陀螺仪单独计算姿态
通过加速度传感器单独计算姿态
内部电路部分
姿态检测
使用手机自带的姿态传感器
软件部分
通过蓝牙实时传输手机内置陀螺仪和加速度传感器，电子罗盘信息
同样适用卡尔曼滤波算法
硬件部分
蓝牙接收模块
单片机处理模块
在云台上集成姿态传感器
软件部分
获取姿态
xyz三轴角速度
陀螺仪
通过角加速度积分得到角度，极易受外界干扰有漂移现象，时间长了误差巨大
xyz三轴线加速度
加速度传感器
输出值和实际角度不是线性变化，而是随着倾角呈正弦变化
输出需要进行反正弦函数处理
噪声Vn=350ug（Bw*1.5）^1/2
Bw为传感器带宽
滤波时：小带宽精确，但是反应速度慢
大带宽响应快，但是数据粗略（姿态不准）
大带宽响应快，但是数据粗略（姿态不准）
磁场强度（地磁角）
电子罗盘
用于定向固定云台方向
消除误差
数据融合
（使用卡尔曼滤波算法，尽量略去系统内外噪声干扰，得到准确姿态）
（使用卡尔曼滤波算法，尽量略去系统内外噪声干扰，得到准确姿态）
xyz三轴具体姿态
硬件部分
传感器
陀螺仪
加速度传感器
电子罗盘（地磁场传感）
数据处理电路
单片机
姿态控制
软件部分
姿态矫正
从检测完成的具体姿态控
制步进电机进行固定角度的旋转
达到完成姿态保持的能力
制步进电机进行固定角度的旋转
达到完成姿态保持的能力
姿态控制
从按钮和摇杆给出的数据来具体控制
云台的朝向等问题
云台的朝向等问题
硬件部分
动力部分
步进电机
电调
18650充电电池
数据控制
c51系列单片机
控制电路
电源开关
模式切换
角度旋转
滤波电路
外观模型部分
3D打印制作
制作成本高，外观好看。
整体需要建模
内部需要使用pcb电路板
要求一次成功，失败的成本高
内部需要使用pcb电路板
要求一次成功，失败的成本高
木头自己制作
外观不如3d打印
制作要求较低
成本也不低
但是电路可以使用万用板
内部空间划分简单
但是电路可以使用万用板
内部空间划分简单
整体偏大和重
摇杆
按钮
mpu-6050模块（陀螺仪和加速度传感器集成）
HMC5883L模块（三轴电子罗盘）
stc c51/c52系列单片机
mpu9250九轴姿态检测传感器
陀螺仪数据输入前需要先进行滤波操作
发送到电脑端查看姿态偏差
不断使用卡尔曼滤波算法优化姿态检测
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