[发明专利]一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法

说明书

本发明提供了一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，包括：获得三轴陀螺仪的三轴测量值；获得三轴加速度传感器的三轴测量值；基于水平和翻转180度量个位置的测试数值，对所述三轴加速度传感器的三轴测量值进行校准，得到校准后的三轴测量结果。本发明提供的一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，步骤简单，能够补偿三轴陀螺仪的输出值与真实值之间的偏差，提升三轴陀螺仪测量结果的准确度。

技术领域

本发明涉及属于机器和仪器校准领域，具体是指一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法。

背景技术

三轴MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)陀螺仪常用来测量物体三个方向的角速率信息，以实现基于所测量的角速率解算物体的姿态信息，近年来,在平衡车等领域得到了广泛应用。三轴陀螺仪的三个轴向(x轴、y轴、z轴)分别安装于三个正交面上，构成右手坐标系。由于受陀螺仪自身工作原理、结构以及集成制造、安装等因素的影响，三轴陀螺仪的三轴向之间不能正交，从而导致存在一定的测量误差。平衡车的运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。由于平衡车等系统的姿态测量要求较高的准确度，基于此，对陀螺仪进行误差估计及校准具有重要意义。

发明内容

以解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，方法简单，能够补偿三轴陀螺仪的输出值与真实值之间的偏差，提升三轴陀螺仪测量结果的准确度。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，包括：获得三轴陀螺仪的三轴测量值；获得三轴加速度传感器的三轴测量值；基于水平和翻转180度量个位置的测试数值，对所述三轴加速度传感器的三轴测量值进行校准，得到校准后的三轴测量结果；

具体包括以下步骤：

1)将平衡车的主控设备放到夹具中，供电，并通过串口连接电脑PC端通过AT指令控制与主控进行通讯，夹具放置到水平状态，PC通过AT指令读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为AccX1，AccY1，AccZ1，以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix1，iy1，iz1；

2)将夹具翻转180度，再次读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为AccX2，AccY2，AccZ2，以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix2，iy2，iz2；

3)判断夹具是否正确翻转，如果AccZ1<0同时AccZ2>0说明操作员正确翻转了夹具；

4)计算校准值，写入主控设备计算方法，写入加速度传感器的校准值分别为((AccX1+AccX2)/2，(AccY1+AccY2)/2，(AccZ1+AccZ2)/2)；写入主控的陀螺仪的校准值分别为((ix1+ix2)/2，(iy1+iy2)/2，(iz1+iz2)/2)。

作为改进，在所述步骤1)和步骤2)测量三轴的测试值时，保证陀螺仪X轴垂直向上并静止。

本发明的有益效果是：

本发明方法简单，三轴加速度传感器的三轴测量值进行校准，得到校准后的三轴测量结果准确，能够补偿三轴陀螺仪的输出值与真实值之间的偏差，提升三轴陀螺仪测量结果的准确度。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明，并不是对本发明的限制。

实施例