[پروژه] انتشار نسخه 1.0 PRO-IMU (متن باز + منطبق با پروتکل دايناميکسل)

[A.Amiri]

   

قابليت ها :
- ارسال داده هاي خام سنسور MPU6050 با نرخ بروزرساني 250Hz
- خروجي تلفيق شده به صورت زواياي چهارگان ( Quaternion ) و اويلري ( Euler )
- منطبق با پروتکل ارتباطي دايناميکسل
- قابليت تنظيم Baudrate تا 1Mbps
- همراه با کتابخانه C# و شبيه ساز 3 بعدي
- رايگان و متن باز

اين پروژه دو قسمت داره
1- Firmware ( کد هاي روي ميکرو ) : که شامل خواندن اطلاعات از سنسور و فيلتر ها و ارسال داده ها از طريق USART ميشه .
2- Configurator : که شامل کتابخانه و رابط گرافيکي C# به منظور دريافت داده هاي ميکرو و يک شبيه ساز ميشه .

اطلاعات بيشتر
دريافت پروژه

[behzady]

حرکت بزرگیست
منم داشتم روی همینا کار می کردم
البته شاید بهتر باشه DMP رو استفاده کنید کار خیلی ساده میشه
انشاالله موفق می شم و این روش رو قبل از ایران اپن آماده می کنم شما هم حال کنید

[A.Amiri]

حرکت بزرگیست
منم داشتم روی همینا کار می کردم
البته شاید بهتر باشه DMP رو استفاده کنید کار خیلی ساده میشه
انشاالله موفق می شم و این روش رو قبل از ایران اپن آماده می کنم شما هم حال کنید

خواهش می کنم .
بله همینطور هست که می فرمائید . DMP کار رو خیلی ساده می کنه !من هم در ابتدای کار قصد داشتم از واحد DMP استفاده کنم . اما چندتا مساله رو باید در نظر داشت :
1 - اینکه DMP مستندات رسمی نداره اما اینجا اطلاعاتی در این مورد قرار داده شده و پیاده سازی هم اینجا موجود هست .راه اندازی اون هم کار سختی نخواهد بود .

2 - اینکه با توجه به اینکه الگوریتم سنسور فیوژن به انتخاب شما نیست در صورتی که بخواید از سنسور میدان مغناطیسی برای جهت یابی استفاده کنید به مشکل بر میخورید!

3- اینکه کالیبرسیون سنسور ها مشخص نیست به چه صورت خواهد بود ! مثلا چه طور عمل HardIron یا SoftIron به منظور کالیبره کردن سنسور magnetometer ( البته در Mpu9150 ) انجام خواهد شد ؟

علاوه بر این ها وقتی الگوریتم سنسور فیوژن رو خودمون پیاده کنیم دیگه محدود به سنسور خاصی نخواهیم بود ! به راحتی با هر سنسوری میشه این کار رو انجام داد :-)

اینها دلایلی بود که باعث شد من از خیر DMP بگذرم :-)

[sharin]

دوستان اي كاش زودتر بروز مي داديد...
سر فرصت يه نگاه به پروژه مي ندازم ، فقط اين رو مي خوام بدونم كه ...

شما الان اطلاعات رو به صورت خام به PC مي فرستيد و در سمت C# عمليات فيوژن رو انجام مي ديد يا عمليات فيوژن گردن ميكرو هست؟
و اينكه عمليات فيوژن رو با چه فيلتري انجام مي ديد؟

[A.Amiri]

فیوژن سمت میکرو انجام میشه ، اما علاوه بر داده های فیلتر شده داده های خام هم ارسال میشه به pc ! شاید یه بنده ی خدایی به داده ی خام نیاز داشت :-) .

برای فیوژن هم از الگوریتم Madgwick استفاده میشه . اطلاعاتش رو روی وبسایت شخصیم قرار دادم .
موفق باشید .

[sharin]

نمي دونم چطور اين الگوريتم Madgwick به چشم نخورده بود!!
يه پروژه دستمه كه فردا بايد تحويلش مي دادم!
بابت تاپيك شما و اين الگوريتم كه هنوز امتحانش نكردم ، سعي مي كنم زمان تحويل رو 1-2 روزي عقب بندازم و Madgwick رو روش تست كنم ببينم چه جوابي مي گيرم.

قبلا از http://www.starlino.com/imu_guide.html استفاده كرده بودم و كمي كاملش كرده بودم.
البته موقعي كه مي خواستم ماژول IMU رو تهيه كنم MPU تمام كرده بود و نهايت از GY-80 استفاده كردم.
اگر تو اين مدت زمان تونستم روش شما رو تست بزنم و جواب بگيرم ، خبرش رو مي دم.

[sharin]

اين قسمت از كد رو مي شه روشن كنيد.

کد php:

            SensorFusion::MadgwickAHRSupdateIMU(gx.FloatNumber*DEG2RAD,gy.FloatNumber*DEG2RAD,gz.FloatNumber*DEG2RAD,ax.FloatNumber,ay.FloatNumber,az.FloatNumber); 


قائدتا ماژول براي جايرو و شتاب سنج ، اطلاعات رو براي هركدوم از محورهاي x,y,z به صورت جدا براي هر سنسور مي فرسته ، درسته؟ ( با اين ماژول كار نكردم )
در تابع بالايي ، چرا gx , ... ضرب در ضريب تبديل درجه به راديان شدن؟ gx و ... بر حسب درجه كه فكر نكنم باشن؟!

ساده تر بگم، ورودي هاي تابع MadgwickAHRSupdateIMU ، اطلاعات 3 محور جايرو و 3 محور شتاب سنج و 3 محور مگنتومتر هست ، اين ورودي ها بايد به فرم خام باشن يا نيازهه پردازش اوليه اي روشون صورت بگيرهه؟
اطلاعات خام منظورم اطلاعات محورهاي x,y,z با مقدار و علامت هاشون هست.
ممنون مي شم روشن كنيد.

كل پردازش ها هم بر مبناي float هست درسته؟

[A.Amiri]

بله نویسنده این الگوریتم ورودی جایرو رو بر حسب رادیان در نظر گرفتن . پردازش اولیه که نه اما طبق گفته های دیتاشیت از اونها به صورت خام هم نمیشه استفاده کرد و نسب به تنظیماتی که روی ماژول انجام میشه باید ضریبی برای اونها در نظر گرفته بشه . مثل MPU6050_GYRO_LSB_2000_Scale .
بله پردازش هم به صورت float انجام میشه ، در واقع من از خاصیت Union ها برای پردازش و ارسال داده ها استفاده کردم . اینجوری موقع ارسال به صورت 4 بایت خام ارسال میشن و دوباره سمت pc اون چهار بایت سر هم می شن ! برای اینکه دوباره اون چهار بایت طبق استاندارد IEEE 754 سر هم بشن از ساختار زیر در C# استفاده کردم :

کد:

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    public struct ByteArrayFloat
    {
        [FieldOffset(0)]
        public byte Byte0;
        [FieldOffset(1)]
        public byte Byte1;
        [FieldOffset(2)]
        public byte Byte2;
        [FieldOffset(3)]
        public byte Byte3;

        [FieldOffset(0)]
        public float FloatNumber;

    }

راه حل نا مناسب دیگه ای که هست اینه که داده ها رو ضرب در یه عدد نسبتا بزرگ مثل 10000 کنیم و بعد اون رو گرد کنیم و به صورت عدد صحیح ارسال کنیم ، در سمت pc هم عدد صحیح دریافت شده رو تقسیم بر 10000 کنیم که عدد اعشاری دوباره به دست بیاد .

[sharin]

کد php:

            X_GYRO = (( I2CSlaveBuffer[PORT_USED][1]<<8 ) | I2CSlaveBuffer[PORT_USED][0] ) ;
            Y_GYRO = (( I2CSlaveBuffer[PORT_USED][3]<<8 ) | I2CSlaveBuffer[PORT_USED][2] ) ;
            Z_GYRO = (( I2CSlaveBuffer[PORT_USED][5]<<8 ) | I2CSlaveBuffer[PORT_USED][4] ) ;

            gyroRaw[0] = (X_GYRO > 32767)? ((X_GYRO & 0x7fff)-32767) : X_GYRO;// *70/1000
            gyroRaw[1] = (Y_GYRO > 32767)? ((Y_GYRO & 0x7fff)-32767) : Y_GYRO;
            gyroRaw[2] = (Z_GYRO > 32767)? ((Z_GYRO & 0x7fff)-32767) : Z_GYRO; // /144

              for (j=0;j<3;j++)
              {
                deltaGyro[j]=gyroRaw[j]-gyroZeroRate[j];      // Use the calibration data to modify the sensor value.
                if (abst(deltaGyro[j]) < gyroThreshold[j])
                  deltaGyro[j]=0;
                gyroDPS[j]= dpsPerDigit * deltaGyro[j];      // Multiply the sensor value by the sensitivity factor to get degrees per second.
              } 


مرسي. اين تيكه كد كه بالا گذاشتم ، در واقع اطلاعات رو دارم علامت دار مي كنم و مقدارشون رو واقعي مي كنم. آستانه اي براي 0 بودن با توجه به كاليبراسيون در نظر مي گيرم و اعمال مي كنم و در نهايت خروجي x,y,z جايرو رو با ضرب كردن ضريبي كه در ديتاشيت اومدهه ، به واحد درجه در ثانيه تبديل مي كنم.

خارج از اين هم كه زاويه هاي جايرو خورد خورد با توجه به زمان خوندن مقدار جايرو ، بايد با هم جمع بشن تا زاويه مد نظر اندازه گيري بشه ( البته اين قسمت جمع شوندگي قائدتا بايد در الگوريتم فيوژن اعمال بشه )
تا وقتي اين جمع شوندگي صورت نگيرهه ، واحد محورهاي جايرو بر حسب زاويه نمي شه!

آيا منظور اينه كه مقادير محورهاي جايرو رو به صورت المان زاويه ( به عبارت ديگه Delta Teta يا dx,dy,dz ) بايد تبديل كنيم و در ورودي تابع MadgwickAHRSupdateIMU استفاده كنم؟

اینکه دوباره اون چهار بایت طبق استاندارد IEEE 754 سر هم بشن از ساختار زیر در C# استفاده کردم :

مرسي ، بايد اين رو هم امتحان كنم ، خود منم براي نمايش float از همون روش نا مناسبي كه گفتيد براي تبادل اطلاعات اعشاري بين ميكرو و PC استفاده مي كردم( رنج اطلاعات محدود مي شه ، اما كم حجم شدنش هم از طرفي مفيد هست. )

[sharin]

آيا منظور اينه كه مقادير محورهاي جايرو رو به صورت المان زاويه ( به عبارت ديگه Delta Teta يا dx,dy,dz ) بايد تبديل كنيم و در ورودي تابع MadgwickAHRSupdateIMU استفاده كنم؟

بلاخرهه يافتم :)

کد:

Gyroscope units are radians/second, accelerometer
// units are irrelevant as the vector is normalised.

[behzady]

حرکت بزرگیست
منم داشتم روی همینا کار می کردم
البته شاید بهتر باشه DMP رو استفاده کنید کار خیلی ساده میشه
انشاالله موفق می شم و این روش رو قبل از ایران اپن آماده می کنم شما هم حال کنید

خواهش می کنم .
بله همینطور هست که می فرمائید . DMP کار رو خیلی ساده می کنه !من هم در ابتدای کار قصد داشتم از واحد DMP استفاده کنم . اما چندتا مساله رو باید در نظر داشت :
1 - اینکه DMP مستندات رسمی نداره اما اینجا اطلاعاتی در این مورد قرار داده شده و پیاده سازی هم اینجا موجود هست .راه اندازی اون هم کار سختی نخواهد بود .

این شرکتی که برای این پرنده ها یک پلتفرم اپن سورس زده کلی تلاش کرده و اینو برای عموم قانونی کرده ولی فقط موجوزش هست امکان دانلود فایل هاش نیست حالا به ماند من به یه طریق خفنی همه ی داکیومنت های مورد نیاز رو بیرون کشیدم مال خود شرکت هم هست این لینک هایی که دادید بیشتر از مهندسی معکوس استفاده کردن.

2 - اینکه با توجه به اینکه الگوریتم سنسور فیوژن به انتخاب شما نیست در صورتی که بخواید از سنسور میدان مغناطیسی برای جهت یابی استفاده کنید به مشکل بر میخورید!

د نه دیگه شما داده رو میگیرید برای تصحیح خطای ژایرو اینو اعمال می کنید که این کارو میشه بیرون انجام داد.

3- اینکه کالیبرسیون سنسور ها مشخص نیست به چه صورت خواهد بود ! مثلا چه طور عمل HardIron یا SoftIron به منظور کالیبره کردن سنسور magnetometer ( البته در Mpu9150 ) انجام خواهد شد ؟

اینم موجوده اندکی صبر صحر نزدیک است البته من خیلی به قطب نما نیازی ندارم چون ربات من روی زمین میره خطای ژایرو قابل چشم پوشی هست عملیات کالیبره کردن رو میگم بقیه کاراش با شما
---
در کل من الان ازش جواب گرفتم خیلی هم خوب کار می کنه فقط دارم سعی می کنم این قطب نمام رو توش بچپونم البته ما کنکوری هستیم خیلی روش وقت نزاشتم ولی از آنجایی که این شرکت خودش قطب نمای پیش فرضی رو راه اندازی کرده کار سختی نباید باشه
----

---

راستی به صورت Quaternion هم داده رو میده

---

این شرکتی که لایسنس رو برای عموم گرفته
البته من از سایتش نتونستم فایلشو بگیرم.