IMU原理

          惯性测量单元（IMU）通常指由3个加速度计和3个陀螺仪组成的组合单元，加速度计和陀螺仪安装在互相垂直的测量轴上。低精度的IMU可以通过其他方式修正，GPS用于修正位置的长期漂移，气压计用于修正高度，磁力计用于修正姿态。

          传感器直接固联在载体上称为捷联惯导系统。

           MEMS陀螺仪原理

         

           x方向是驱动方向，使m沿x轴有一速度，该速度已知。当垂直于xy平面有角速度时根据科里奥利力在y方向上会有科里奥利力产生，距离改变，导致电容改变，可以算出旋转轴垂直于xy平面的角速度

            

       加速度计原理

 

MPU6050

MPU-60x0是全球首例9轴运动处理传感器。它集成了3轴MEMS陀螺仪，3轴MEMS加速度计，以及一个可扩展的数字运动处理器DMP（Digital Motion Processor），可用I2C接口连接一个第三方的数字传感器，比如磁力计。扩展之后就可以通过其I2C或SPI接口输出一个9轴的信号（SPI接口仅在MPU-6000可用）。MPU-60x0也可以通过其I2C接口连接非惯性的数字传感器，比如压力传感器。

MPU-60x0对陀螺仪和加速度计分别用了三个16位的ADC，将其测量的模拟量转化为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的，陀螺仪可测范围为±250，±500，±1000，±2000°/秒（dps），加速度计可测范围为±2，±4，±8，±16g。一个片上1024字节的FIFO，有助于降低系统功耗。和所有设备寄存器之间的通信采用400kHz的I2C接口或1MHz 的SPI接口（SPI仅MPU-6000可用）。对于需要高速传输的应用，对寄存器的读取和中断可用20MHz的SPI。另外，片上还内嵌了一个温度传感器和在工作环境下仅有±1%变动的振荡器。

在crazepony上，MPU6050/HMC5883/MS5611传感器之间的连接如下图所示。

加速度测量结果，受到运动产生的加速度的影响。通过加速度测量角度不精确，因此可以采用不同位置安装多个加速度计，结合陀螺仪进行信息融合。

DMP硬件解算

在Crazepony上，测试了软件解算四元素，然后通过四元素解算姿态角这种实现方式，其实总的来说，并没感觉36MHz的主控压力有多大，没有出现机身不稳，卡死的情况。

同时，本着务实他的态度，我们也测试了MPU6050的硬解四元素，即从IIC总线上读到的数据不再是MPU60x0的AD值，而是通过初始化对DMP引擎的配置，从IIC总线上读到的直接就是四元素的值，从而跳过了程序通过AD值计算四元素这个看起来繁琐的步骤。测试结果是，机身反应的确要比之前反应灵活，最关键的一点是，这样得出的偏航角（Yaw）很稳很稳，基本不会漂移或者说漂移小到了可以容忍的地步。

最后，MPU60x0的强大之处不仅于此，它支持一个从IIC接口，可以外部接上一个磁力计，如HMC5883，这样一来，DMP引擎可以直接输出一个绝对的方向姿态，即能够输出一个带东西南北的姿态数据包，很厉害的样子。

http://blog.csdn.net/u010076999/article/details/50922734