IMU/电子罗盘/轮式编码器的多传感器融合（非线性卡尔曼滤波）

传感器分析

电子罗盘（Compass/magnetometer）

对于平面运动机器人而言，只需要xy平面上的数据即可求出来绝对角度，这里电子罗盘需要做椭圆->圆的传感器标定。

电子罗盘上车的标定方法参考：

轮式移动机器人惯性定位系统的研发.pdf_人人文库网分类号 U D C 密级 学校代号 118 4 5 学号 2 1111 0 4 0 7 9 广东工业大学硕士学位论文 工学硕士 轮式移动机器人惯性定位系统的研发 张唐烁 学科 专业 或领域名称 控剑堡途量控剑王猩 AD i s s e r ,人人文库,renrendoc.comhttps://www.renrendoc.com/p-34579555.html具体如下：

真北角的校正（要地球的准确方位）、罗盘倾斜的校正（是否水平）、补偿其他磁场干扰的校正。用在扫地机上主要是给出旋转角度的变化量。作者只做磁场补偿，需要两个定标因数Xsf,Ysf,这两个定标因数是将椭圆补偿为圆，还需要两个偏移值Xoff,Yoif,这两个偏移值是将圆心移回原点。

磁场补偿

 

 

 

RTIMULib2/Calibration.pdf at master · HongshiTan/RTIMULib2 · GitHub9-dof, 10-dof and 11-dof IMU fusion library for Linux systems (development version) - RTIMULib2/Calibration.pdf at master · HongshiTan/RTIMULib2https://github.com/HongshiTan/RTIMULib2/blob/master/Calibration.pdf

粗犷标定：

细致标定（跟陀螺仪加速度计标定差不多）：

Magnetometer Calibration- MATLAB & Simulink

GitHub - pcdangio/ros-calibration_imu: ROS GUI utility for IMU calibration

标定环境要求：

The magnetic calibration procedure should be held in a non magnetic area (outside of buildings) 

查询真北磁场与电子罗盘指示的偏离： 

Magnetic Declinationhttp://www.compassdude.com/compass-declination.phpMagnetic Declinationhttps://www.magnetic-declination.com/

罗盘倾斜校正

使用加速度计校正：

https://github.com/visakhanc/eCompass/blob/master/source/main.chttps://github.com/visakhanc/eCompass/blob/master/source/main.c使用陀螺仪校正：

https://github.com/clearpathrobotics/imu_compasshttps://github.com/clearpathrobotics/imu_compass

其他的传感器分析

IMU/光电鼠标/轮式编码器的多传感器融合（非线性卡尔曼滤波）_z15f34的博客-CSDN博客各传感器分析imu对于平面移动机器人（如扫地机器人），IMU只需要一般只需要使用陀螺仪的偏航角（YAW），陀螺仪的偏航角有时间漂移的误差存在，一般分为系统漂移误差（offset）和随机时间漂移误差。轮式编码器没啥好说的，两轮差分机器人有对应的运动模型，累计误差随着打滑等因素逐步变大。需要把轮径和两轮中心距标定出来，标定的方法比较多（todo:更新三种标定方法）。光电鼠标传感器可以测出来xy偏移量的，放在机器人不同的位置和放法是有讲究的。卡尔曼融合滤波预测模型模型就是两轮差https://blog.csdn.net/z15f34/article/details/122912817