[发明专利]姿态角度的测量方法、装置、车辆及智能臂架

权利要求书

1.一种姿态角度的测量方法，其特征在于，包括：

根据角速度计获取第一姿态角速度；

根据加速度计获取第二姿态角速度；以及

加权融合所述第一姿态角速度和所述第二姿态角速度，得到最终姿态角度；

其中，所述第一姿态角速度的第一权重和所述第二姿态角速度的第二权重根据当前状态确定；

其中，所述加权融合所述第一姿态角速度和所述第二姿态角速度，得到最终姿态角度包括：

根据所述第二姿态角速度、上一周期的四元数和上一周期的姿态误差，计算得到当前姿态误差；其中所述四元数表征机体坐标系与地理坐标系之间的旋转关系；以及

根据所述当前姿态误差和所述第一姿态角速度，得到所述最终姿态角度。

2.根据权利要求1所述的姿态角度的测量方法，其特征在于，所述第一权重和所述第二权重的确定方式包括：

当当前状态为静止状态时，所述第二权重大于所述第一权重；以及

当当前状态为运动状态时，所述第二权重小于所述第一权重。

3.根据权利要求1所述的姿态角度的测量方法，其特征在于，所述根据所述第二姿态角速度、上一周期的四元数和上一周期的姿态误差，计算得到当前姿态误差包括：

将所述第二姿态角速度对应的坐标向量和所述上一周期的四元数转换得到的单位向量叉乘，得到叉乘向量；以及

根据所述叉乘向量和上一周期的姿态误差，计算得到所述当前姿态误差。

4.根据权利要求3所述的姿态角度的测量方法，其特征在于，所述根据所述当前姿态误差和所述第一姿态角速度，得到所述最终姿态角度包括：

根据所述当前姿态误差和所述第一姿态角速度，得到修正后的第一姿态角速度；

根据所述修正后的第一姿态角速度和所述上一周期的四元数，得到当前四元数；以及

根据所述当前四元数，计算得到当前的最终姿态角度。

5.根据权利要求1所述的姿态角度的测量方法，其特征在于，在所述根据角速度计获取第一姿态角速度之后，还包括：

对所述第一姿态角速度进行滤波，得到滤波后的第一姿态角速度；其中，所述加权融合所述第一姿态角速度和所述第二姿态角速度包括：加权融合所述滤波后的第一姿态角速度和所述第二姿态角速度。

6.根据权利要求5所述的姿态角度的测量方法，其特征在于，在所述根据加速度计获取第二姿态角速度之后，还包括：

对所述第二姿态角速度进行滤波，得到滤波后的第二姿态角速度；

其中，所述加权融合所述第一姿态角速度和所述第二姿态角速度包括：

加权融合所述滤波后的第一姿态角速度和所述滤波后的第二姿态角速度。

7.一种姿态角度的测量装置，其特征在于，包括：

第一姿态计算模块，用于根据角速度计获取第一姿态角速度；

第二姿态计算模块，用于根据加速度计获取第二姿态角速度；以及

加权模块，用于加权融合所述第一姿态角速度和所述第二姿态角速度，得到最终姿态角度；

其中，所述第一姿态角速度的第一权重和所述第二姿态角速度的第二权重根据当前状态确定；

其中，所述加权模块包括：

姿态误差计算单元，用于根据所述第二姿态角速度、上一周期的四元数和上一周期的姿态误差，计算得到当前姿态误差；其中所述四元数表征机体坐标系与地理坐标系之间的旋转关系；

最终姿态角度计算单元，用于根据所述当前姿态误差和所述第一姿态角速度，得到所述最终姿态角度。

8.一种车辆，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器用于运行所述可执行指令以实现上述权利要求1-6任一所述的姿态角度的测量方法。

9.一种智能臂架，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器用于运行所述可执行指令以实现上述权利要求1-6任一所述的姿态角度的测量方法。