Position avec centrale inertielle

[invite953e8d4d]

Bonjour,
Je souhaites acquérir, pour un projet de robotique, une position d'un robot. Je possède une centrale inertielle (gyroscope + accéléromètre). J'aimerais savoir s'il était possible de calculer la position avec une relative précision ? Je travaille sous arduino.

J'utilise pour l'instant des encodeurs sur les roues mais j'aimerais pouvoir m'en passer ou utiliser les deux techniques afin de pouvoir l'utiliser dans toutes les conditions.

J'ai trouvé beaucoup d'exemples de mesures d'accélération mais peu de position.

Merci beaucoup

Valentin
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[penthode]

ça demande une puissance de calcul phénoménale !

pour un avion ou un sous-marin c'est utilisé.... pour une maquette....

[invitee05a3fcc]

J'ai trouvé beaucoup d'exemples de mesures d'accélération mais peu de position.

Pour avoir la position, faut faire une intégration de la vitesse
Pour avoir la vitesse, faut faire une intégration de l'accélération .
Hors, un circuit intégrateur, ça dérive dans le temps. Je ne te dis pas la dérive de deux intégrateurs en cascade ....

[penthode]

les concepteurs de sous-marins s'y arrachent encore les cheveux

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite953e8d4d]

Pour la puissance de calcul je possède aussi un raspberry pi3. La solution de la centrale inertielle n'est donc pas adapté ?

Merci

[invite936c567e]

Bonjour

La détermination d'une position à partir d'un accéléromètre est réalisée par un calcul d'intégration de la vitesse, elle-même calculée par intégration de l'accélération (i.e. la somme [vectorielle] en continu des accélérations [vectorielles] donne la vitesse [vectorielle], et la somme [vectorielle] en continu des vitesses [vectorielles] donne la position). Or, chaque intégration induit une accumulation des erreurs (de toutes origines), ce qui produit une dérive croissante de la position et de la vitesse estimées par rapport aux valeurs réelles. Le gyroscope introduit aussi une dérive progressive de l'estimation de l'orientation du mobile et donc de la direction des déplacements effectués.

Bref, un système exclusivement basé sur une centrale inertielle finira toujours, plus ou moins rapidement, par indiquer une vitesse, une position et une orientation fausses. Elle peut parfaitement convenir pour contrôler des processus sur le court terme, mais pour le moyen terme les technologies à mettre en œuvre, la qualité de fabrication et les réglages nécessaires entraînent des coûts exorbitants (voir le prix des centrales inertielles des avions de ligne ou des missiles).

L'utilisation de références de position ou de vitesse supplémentaires (odomètres, GPS, balisage, etc.) permet de corriger toute ou partie de ces dérives. Mais leur correction, leur compensation, ou l'exploitation conjointe des capteurs, peut se faire de différentes façons, dont la meilleure reste à déterminer au cas par cas.

Si la centrale inertielle indique que le robot a parcouru 2,1m puis tourné de 5,3° et si les odomètres indiquent qu'il a parcouru 2,2m puis tourné de 5,2°, alors il faut pouvoir décider dans quelle mesure ces capteurs s'approchent de la vérité.

[invite936c567e]

La solution de la centrale inertielle n'est donc pas adapté ?

La centrale inertielle ne peut donner une information utilisable que sur le court terme (en pratique, de quelques secondes à quelques dizaines de secondes seulement). Elle ne serait donc utile que pour compenser les défauts d'un autre capteur dans certaines situations particulières (par exemple lorsque le mobile effectue un saut ou patine sur le sol, ce qui fausse l'évaluation de la position et de l'orientation par les odomètres associés aux roues).

[jiherve]

Bonjour,
les calculs ne sont pas si compliqués et sont à la portée d'un petit µC 8bits mais comme le souligne Pa5cal le soucis c'est la dérive qu'il faut arriver à compenser , en aero cela se fait en consolidant les info inertielle au moyen des info de radionavigation (VOR,DME,TACAN...)et cela existe depuis +40ans!
En robotique l'ideal c'est bien odomètre + gyro + accelero ou odomètre + compas + accelero .
JR

[invite953e8d4d]

D'accord merci à tous pour vos éclaircissements et vos réponses. Je vais continuer mes recherches. Pour l'instant je continue à développer mon robot à partir de mes encodeurs et je vais continuer à chercher pour utiliser d'autres en compléments.

Merci

[lmhjgtdtrd]

Bonjour,
Je travaille actuellement sur un capteur centrale inertielle sur Rpi, j'ai du mal a calculer les valeurs de l'accéléromètre et du gyroscope.
Est ce que vous pouvez me dire comment vous avez fait cette partie s'il vous plait.

[jiherve]

bonjour et bienvenue,
il n'y a rien a calculer sur les valeurs des acceleros ou des gyros il y a a calculer à partir de et depuis 2018 rien de neuf, il faut intégrer les valeurs mesurées avec toutes les réserves du #6 sans compter que le bruit complique pas mal, le montage du capteur est critique!
JR