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本文目錄一覽：

• 1、IMU 什麼意思？
• 2、imu模塊可以以輸出加速度、角度（歐拉角）、角速度。怎樣用它測量擺和重力的夾角？
• 3、python怎麼繪製imu時序圖
• 4、（一）IMU估計姿態，感測器融合
• 5、IMU什麼意思

IMU 什麼意思？

IMU指的是慣性測量單元。IMU大多用在需要進行運動控制的設備，如汽車和機器人上。也被用在需要用姿態進行精密位移推算的場合，如潛艇、飛機、導彈和航天器的慣性導航設備等。

慣性測量單元是測量物體三軸姿態角(或角速率)以及加速度的裝置。一般的，一個IMU包含了三個單軸的加速度計和三個單軸的陀螺，加速度計檢測物體在載體坐標系統獨立三軸的加速度信號，而陀螺檢測載體相對於導航坐標系的角速度信號，測量物體在三維空間中的角速度和加速度，並以此解算出物體的姿態。

擴展資料：

慣性測量裝置IMU屬於捷聯式慣導，該系統有兩個加速度感測器與三個速度感測器（陀螺）組成，加速度計用來感受飛機相對於地垂線的加速度分量，速度感測器用來感受飛機的角度信息，該子部件主要有兩個A/D轉換器AD7716BS與64K的E/EPROM存儲器X25650構成。

A/D轉換器採用IMU各感測器的模擬變數，轉換為數字信息後經過CPU計算後最後輸出飛機俯仰角度、傾斜角度與側滑角度，E/EPROM存儲器主要存儲了IMU各感測器的線性曲線圖與IMU各感測器的件號與序號，部品在剛開機時，圖像處理單元讀取E/EPROM內的線性曲線參數為後續角度計算提供初始信息。

參考資料：慣性測量單元-百度百科

imu模塊可以以輸出加速度、角度（歐拉角）、角速度。怎樣用它測量擺和重力的夾角？

MPU6050六軸陀螺儀

作用於四軸無人機，平衡車，機器人等等的電子實作當中，用於姿態判斷，掌握了可以發揮自己的想像完成更多更有趣的作品。

MPU6050內置的DMP，實現了載體的姿態解算，不僅簡化代碼設計，而且降低了MCU的負擔，MCU不用進行姿態解算過程，從而有更多的時間去處理其他事件，提高系統實時性。通過硬體平台，軟體模擬了三軸陀螺儀、三軸加速度和歐拉角實時變化，結果表明，姿態解算穩定可靠。

mpu6050常用作提供飛控運行時的姿態測量和計算，在在姿態結算中有幾個重要的概念，歐拉角、四元數等。

歐拉角：用來表徵三維空間中運動物體繞著坐標軸旋轉的情況。即物體的每時每秒的姿態可以由歐拉角表出。

四元數：超複數，q=（q0，q1，q2，q3），q0位實數，q1，q2，q3為虛部的實數。簡單的可以理解為四維空間，就是原有的三維空間加入一個旋轉角。而四元數可以表徵歐拉角，並且計算方便，故採用四元數來計算。在此還要提到加速度和磁力計補償原理，可以參照網上提到的原理與基本概念。在此再啰嗦一下：補償的目的是使兩個坐標繫世界坐標系和剛體坐標系能夠完全重合，在此基礎上，計算補償值來修正旋轉矩陣，即四元數矩陣。最終的結果是解算出四元數的姿態，就是四元數矩陣的各個元素的值。按照上述博客中的程序解算四元數的時候，用到了Kp和Ki兩個參數，兩個參數的作用是用來控制矯正剛體坐標系速度的。即調節加速度和磁力計補償的速度（調節誤差的生成速度，進而調節剛體坐標系和世界坐標系的重合度）

python怎麼繪製imu時序圖

用python繪圖。

使用python繪圖特別簡單，容易上手，讀取數據及處理，然後繪製圖形，接著就可以看效果圖了。

時序圖是顯示對象之間交互的圖，這些對象是按時間順序排列的。顯示的是參與交互的對象及其對象之間消息交互的順序。

（一）IMU估計姿態，感測器融合

全稱Inertial Measurement Unit， 9軸的IMU包含3個感測器，加速計（線速度），陀螺儀（角速度），磁力計（磁場），每個單元3個軸，對於姿態解算這個任務來說，三個信息來源再加上感測器融合演算法一起組成一個AHRS系統 Attitude and heading reference system，用來估計系統的姿態，可以用歐拉角pitch, roll, yaw表示，也可以使用效率更高而且不會出現萬向鎖這樣的問題的四元數。

有些問題是感測器普遍存在的，比如非線性，溫度漂移，隨機遊走，接下來挨個看看將Nano33開放版靜置在桌面上時，三個感測器返回的數據：

通過加速計和磁力計可以獲取當前的絕對方向，但是對於非靜止的系統，平移運動的加速度和旋轉運動的柯氏加速度會導致無法給出準確的重力方向，而磁力計又會受到系統周圍磁性材料影響。

另一方面通過陀螺儀獲取角速度可以積分獲得系統位姿，但是需要一個初始位姿而且會逐漸偏離真實結果。

Sensor Fusion 感測器融合演算法就是在三個信息來源之間 權衡 獲取最終結果，一般的融合演算法都可以總結為兩個步驟：

1.初始化姿態

2. 通過加速計和磁力計校正陀螺儀的漂移誤差。

下一章介紹如何調 Arduino的 SensorFusion庫 觀察融合演算法的效果~

IMU什麼意思

慣性測量單元（英文：Inertial measurement unit，簡稱 IMU）是測量物體三軸姿態角(或角速率)以及加速度的裝置。

一般的，一個IMU內會裝有三軸的陀螺儀和三個方向的加速度計，來測量物體在三維空間中的角速度和加速度，並以此解算出物體的姿態。為了提高可靠性，還可以為每個軸配備更多的感測器。一般而言IMU要安裝在被測物體的重心上。

IMU大多用在需要進行運動控制的設備，如汽車和機器人上。也被用在需要用姿態進行精密位移推算的場合，如潛艇、飛機、導彈和航天器的慣性導航設備等。