工业级 IMU
工业级 IMU 是一种测量三轴角速度和三轴线加速度的运动传感器。与消费级设备相比,它具有更高的精度、稳定性和耐用性。它在一个经过校准的封装中结合了三个 MEMS 陀螺仪和三个 MEMS 加速度计。因此,它能够在恶劣的工业环境中可靠运行。
工业级 IMU 的陀螺仪偏置不稳定性通常在 1 至 10°/h 之间。此外,角度随机游走通常在 0.1 至 0.5°/√h 范围内。根据传感器架构和校准质量,加速度计偏置通常在 0.1 至 1 mg 之间。因此,这些特性能够在短暂的 GNSS 中断期间实现稳定的姿态估计和可靠的推算定位。
制造商优化工业级 IMU 是为了实现长期的可重复性,而不是追求最大的导航精度。因此,先进的出厂校准可补偿比例因子误差、轴不对准、温度漂移和传感器非线性。此外,校准在较宽的工作温度范围内保持有效。许多工业级 IMU 还集成了振动滤波和内置自检功能。此外,高采样率在高度动态的运行条件下保持了测量质量。
工业级 IMU 是 AHRS 或 INS 的核心传感元件。它们提供惯性数据,以便与 GNSS、激光雷达、轮式编码器、相机、里程计或多普勒计程仪(DVL)进行融合。因此,传感器融合提高了定位的稳健性、姿态估计和车辆控制。当外部参考退化或暂时不可用时,它还能保持导航性能。
工程师将工业级 IMU 广泛部署在移动机器人、自主移动机器人(AMRs)、移动建图系统、海洋平台、自动导引车(AGVs)、起重机、输送系统、工业机械和精密自动化中。因此,它们在性能、稳健性、功耗和成本之间提供了有效的平衡。因此,它们非常适合要求严格的工业运动控制和导航应用。