MEMS IMUとは何か? 原則,特性,産業用アプリケーション

1概要

MEMS IMU (Micro-Electro-Mechanical System Inertial Measurement Unit) は,高度な精度MEMSジロスコップとMEMS加速計を統合した小型チップレベルの慣性センサー装置である.ほとんどすべての無人機と知的機器の 基本的な認識ハードウェアとして, MEMS IMUは,姿勢解析のオリジナルデータ源である3軸角速度と3軸加速データのリアルタイム収集を担当しています.運動追跡と慣性ナビゲーション計算.

MEMSIMUは,超小型のサイズを可能にするマイクロ電気機械的な半導体製造技術を採用しています.軽量継続的な繰り返しの校正とアルゴリズム最適化により,近代的な産業用MEMSIMUは非常に安定した漂流性能を達成しました.民間用ドローンの中で 最も広く使用されている慣性感知装置になりましたロボットや産業用スマート機器

2内部構成と作業原理

2.1 双核センサー構造

MEMS IMUは,MEMS ギロスコップとMEMS 加速計という2つのコアセンサー構成要素で構成される.それぞれが独立して異なる運動物理量をとらえる.完全に6軸の慣性感知システムです.

MEMS ギロスコップ: キャリアの回転の角速度を測定するために使用される.X,Y,Z軸の周りの回転速度をリアルタイムで感知し,ロール,ピッチ,イイの動的変化を反映する.姿勢の偏向を判断するコアデバイスですステアリング状態と飛行安定性

MEMS加速計: 線形加速と重力加速を測定するために使用されます. キャリアの静的傾斜角,動的加速,減速,振動の変化を認識できます.横直線修正と運動判断のための基本データを提供する.

2.2 基本作業メカニズム

MEMSチップの内部マイクロ構造は キャリアが動いたり回転したときに 容量変化を微小にします 高速信号取得によって増幅標準的なデジタルデータ出力に変換します. 電子チップは,電子機器の

MEMS IMUは 外部からの視覚やレーダーや衛星信号に頼らずに 高周波慣性データを 完全に自律的に出力します全シナリオの動き状態モニタリング.

3工業級の最適化技術

消費者向けMEMSセンサーは,大きな温度変動,低安定性,激しい振動ノイズに苦しんでいます.私たちの産業レベルのMEMSIMUは,一般的なMEMSチップの固有の欠陥を排除するために包括的な校正とアルゴリズム最適化を採用します:

• 全温度範囲の校正: 極端な作業環境で安定した出力を確保するために,高低気温の変化下でゼロバイアス漂移を補償します.
• 動的振動フィルタリングアルゴリズム: モーター,ローター,車両の衝突によって生じる高周波の機械振動ノイズをフィルターします.
• 高精度ゼロバイアス修正:長期にわたる累積的なエラーを抑制し,態度解決の安定性を向上させる.
• 高帯域幅データ出力: 高速マニュアリングと頻繁な姿勢変化のための高速ダイナミック応答をサポートします.

4産業用MEMSIMUの主要な利点

• 超 小さくて 軽量チップレベルの統合設計で 小型のUAVやロボットや 空間や負荷の制限を強い携帯機器に適しています
• 低電力消費電池駆動のモバイル・インテリジェント・ターミナルに適応し,機器の作業時間を大幅に延長します
• 環境 に 強く 適応 する衝撃,振動,気温変動に耐性があり,工業用,車載用,空中用,現場で動作するシナリオに適しています.
• 高コスト性能と大量生産可能FOGおよびレーザー慣性装置と比較して,MEMS IMUは,機器の繰り返しおよび量産を制限することなく大規模バッチ展開をサポートする.
• 高周波ダイナミック応答リアルタイムで急激な姿勢変化を記録し 高ダイナミックな無人機の安定制御を保証します

5MEMS IMU,MEMS 統合ナビゲーション,FOG の違い

MEMS IMUについてオリジナルセンサーハードウェア, 角速度と加速データのみを出力します.

MEMS統合ナビゲーションシステムこれは中級開発システムIMUをベースに,GNSSとアルゴリズムと融合して,姿勢,速度,位置を出力します.

FOG 光ファイバー慣性ナビゲーション超低漂流の高級光学センサーで,高度な航空宇宙と海洋シナリオに使用されますMEMS IMUは,産業用および民間用大規模インテリジェント機器のシナリオに焦点を当てています..

6幅広い応用シナリオ

• UAV飛行制御: 検査,測量,物流,農業用ドローンの基本態度のデータを提供します.
• 知的 運転 と ロボット: AGV,AMR,低速自律車両位置付け,姿勢安定化をサポートします.
• 安定化ギンバルと監視装置: 動揺をなくし,車両と空中ギンバルに安定した画像出力を実現します.
• エンジニアリング機械の監視傾き検出,反転警告,動的な姿勢モニタリングを実現します.
• ポータブル 測量 と 地図: モバイル3Dスキャンとフィールド収集機器のための高周波慣性データサポートを提供します.

7概要

MEMS IMUは,スマート機器産業で最も基本的で広く使用されている慣性センサーユニットとして,キャリア運動認識の核心課題を担っています.低電力消費と高い産業安定性アルゴリズムの融合と次期開発後, 機械の開発は, 自動運転,インテリジェントロボット,低空景気機器のハードウェア基盤を確立します.MEMS IMU は高性能統合ナビゲーションシステムにアップグレードできる民間および産業用慣性ナビゲーションのほぼすべてのアプリケーションシナリオをカバーします.