¿Por qué los acelerómetros de 3 ejes aparentemente tienen un sistema de coordenadas zurdo?

8

La inspección cuidadosa de la página 35 (figura 58) de la hoja de datos ADXL345 muestra que solo bajo carga gravitacional, el chip utiliza un sistema de coordenadas zurdo. Mis propios experimentos con este chip lo confirman.

Normalmente solo uso el chip para indicar el vector de gravedad. Entonces, cuando uso este chip, simplemente niego los valores para obtener un sistema de coordenadas diestro. Pero esto no parece correcto. Supongo que hay una explicación lógica y matemática para el sistema de coordenadas zurdo, pero no puedo entender cuál podría ser.

Imagen de la hoja de datos ADXL345

sensors imu accelerometer calibration Ben
fuente
No estoy seguro de si hay un estándar para esto, pero podría tener algo que ver con el hecho de que la mayoría de las aplicaciones de dinámica de vuelo usan un sistema de coordenadas diestro (quizás el fabricante pensó que los acelerómetros encontrarán el máximo uso en bots / vehículos aéreos). Solo una suposición sin embargo. ¿Pero cuál es tu pregunta de todos modos? Si no te gusta el sistema de coordenadas, ¡transfórmalo al sistema que más te convenga!
Metsburg
1
Además, si niega todos sus valores, en realidad no está convirtiendo a otro sistema de coordenadas, solo se está moviendo del octante 1 al octante 7 . Considere en cambio intercambiar los ejes yy z.
Chuck
Me parece una pregunta válida ...
JJM Driessen

Respuestas:

6

La respuesta es que los acelerómetros de 3 ejes no tienen un sistema de coordenadas zurdo solo para la gravedad. En condiciones estáticas (es decir, si el acelerómetro no está acelerando con respecto a cualquier marco inercial), miden lo contrario de la aceleración por gravedad, no la aceleración por gravedad en sí.

En términos más generales, los acelerómetros miden la diferencia entre la aceleración real del sensor con respecto a cualquier marco inercial y la aceleración gravitacional: Esta "aceleración" medida por el acelerómetro a veces se denomina Aceleración adecuada .

aaccelerometer=asensorFrame−g

Esto se puede verificar fácilmente comprobando la medida de un acelerómetro en caída libre: como en ese caso la aceleración real del sensor será igual a , la medida del acelerómetro será .g0

traversaro
fuente
1

¡Esto no está usando un sistema de coordenadas zurdo! Mira mis ediciones crudas del diagrama.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Tenga en cuenta que cada sistema de coordenadas (RGB para XYZ, negro para la gravedad) tiene el vector de gravedad alineado en la dirección negativa del eje apropiado, mientras que el diagrama muestra una lectura positiva. Podría haberlos dibujado de otra manera, pero la aceleración real en ausencia de gravedad sería hacia arriba para producir la misma lectura. Quizás es por eso que negar los valores funciona para su aplicación.

Brian Lynch
fuente
Entonces, ¿está diciendo que si acelera el chip en la dirección X con una cantidad de 1 g, generará una respuesta de -1 g en X? Esto es simplemente reafirmar la pregunta. Sé que este es un sistema de coordenadas diestro. La pregunta es por qué la negación.
Ben
No estoy reafirmando la pregunta, estás diciendo que usa un sistema de coordenadas para zurdos, pero tu diagrama muestra un sistema de coordenadas para diestros de acuerdo con las diversas respuestas. Mi comentario es sobre el hecho de que si acelera en la dirección "hacia adelante" (por ejemplo, en su automóvil), sentirá que el peso empuja "hacia atrás", y ese es el principio detrás de cómo funciona el acelerómetro. La gravedad se siente a pesar de que no está acelerando, por lo que si desea obtener la misma señal en gravedad cero, necesitaría acelerar hacia arriba y no hacia abajo. Lo siento si mi respuesta es un poco confusa!
Brian Lynch
Si acelera el chip en la dirección X con una cantidad de 1 g, generará una respuesta de 1 g en X (no -1 g). Tenga en cuenta que cuando la gravedad apunta en la dirección -X (es decir, la configuración en la parte superior en el lado izquierdo del diagrama), si acelerara en la dirección X, sentiría un peso adicional empujando hacia atrás, lo que agregaría al 1g que ya se siente por gravedad, positivo en la dirección X como se muestra en el diagrama del fabricante. Por otro lado, si lo dejara caer en esa configuración, se aceleraría con -1g en la dirección X y se cancelaría a 0.
Brian Lynch
0

Al final del día, puede usar una matriz para transformar cualquier sistema de coordenadas que se utilizó en su propio sistema. Este suele ser el caso cuando tiene que colocar piezas en una determinada dirección debido a dificultades de enrutamiento. Usando una matriz simple de 3x3 puede transformar las lecturas X, Y, Z para que todas se alineen en múltiples sensores. La matriz tendrá valores 0, 1 y -1 en consecuencia, dependiendo de cómo se realice la transformación.

Gustavo Litovsky
fuente
Eso no responde en absoluto a por qué se usa un sistema de coordenadas a la izquierda.
JJM Driessen
0

Mi mejor suposición para esto sería que, con un sistema de coordenadas zurdo, la gravedad es positiva cuando estás del lado correcto y negativa cuando estás del revés. Como mencioné en mi comentario, tenga cuidado con la forma en que "transforma" sus sistemas de coordenadas: negar todos los valores simplemente lo mueve de un octavo a otro.

Chuck
fuente