في علم الروبوتات ، يعد المستشعر عنصرًا أساسيًا يلعب دورًا أساسيًا لا يمكن تجاهله. هذه مهمة جدًا نظرًا لميزاتها مثل أنها توفر واجهة للتواصل مع المناطق المحيطة. هذا هو سبب توفرها في نطاقات مختلفة لتطبيقات مختلفة. هناك بعض المستشعرات الشائعة الاستخدام والتي تشمل مستشعر التيار ، ومستشعر الجهد ، وعداد السرعة ، مستشعر الضوء ، وأخيرًا مستشعر IMU. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على مستشعر IMU المعروف بوحدة القياس بالقصور الذاتي.
ما هو مستشعر IMU؟
مستشعر IMU هو جهاز إلكتروني يستخدم لحساب وإبلاغ القوة الدقيقة للجسم ومعدل الزوايا بالإضافة إلى اتجاه الجسم ، والتي يمكن تحقيقها باستخدام مزيج من 3 مستشعرات مثل الجيروسكوب ومقياس المغناطيسية ومقياس التسارع. تُستخدم هذه المستشعرات عادةً لتخطيط الطائرات بما في ذلك الطائرات بدون طيار (المركبات الجوية غير المأهولة) ، وبين العديد من الطائرات الأخرى ، والمركبات الفضائية ، التي تضم مركبات الهبوط والأقمار الصناعية. تسمح التطورات الحديثة بتصنيع أجهزة GPS تعتمد على IMU.
جهاز استشعار imu
تسمح هذه المستشعرات لجهاز استقبال GPS بالعمل عندما لا تتوفر إشارات GPS كما هو الحال في المباني والأنفاق ، وإلا عندما يكون هناك تداخل إلكتروني. وحدة WIMU ليست سوى مستشعر IMU لاسلكي.
مبدأ العمل
يمكن عمل وحدة استشعار IMU من خلال ملاحظة التسارع الخطي بمساعدة مقياس تسارع واحد أو إضافي ويمكن اكتشاف معدل الدوران باستخدام واحد أو جيروسكوبات إضافية. يحتوي بعضها أيضًا على مقياس مغناطيسي يمكن استخدامه كمرجع رئيسي. يتضمن هذا المستشعر بعض التكوينات المعتادة التي تشمل الدوران ، ومقياس تسارع واحد ، ومقياس مغناطيسي لكل محور مستخدم لكل من محاور المركبات الثلاثة مثل التدحرج والانعراج والخطوة.
يستخدم مستشعر IMU؟
يقيس القوة والمجال المغناطيسي والمعدل الزاوي. تشتمل هذه المستشعرات على 3 محاور مقياس التسارع والجيروسكوب. لذلك يمكن قياس هذا كمستشعر IMU سداسي المحاور. يمكن أن يشتمل هذا أيضًا على مقياس مغناطيسي إضافي ثلاثي المحاور ، لذلك يمكن اعتباره مثل IMU من 9 محاور.
رسميًا ، اسم IMU هو مجرد جهاز استشعار ، ومع ذلك ، فهي مرتبطة بشكل متكرر ببرنامج مثل اندماج المستشعر. يقوم هذا المستشعر بدمج البيانات من العديد من أجهزة الاستشعار لتقديم قياسات التوجيه والاتجاه. بشكل عام ، يمكن استخدام هذا المستشعر للإشارة إلى مزيج برنامج اندماج المستشعر والمستشعر ، والذي يمكن الإشارة إليه أيضًا باسم نظام مرجع عنوان الموقف (AHRS).
التطبيقات
تشمل تطبيقات مستشعر MIU ما يلي.
- يستخدم هذا المستشعر لتحديد الاتجاه داخل أ نظام GPS.
- يستخدم هذا المستشعر لتتبع الحركة داخل إلكترونيات المستخدم مثل الهواتف المحمولة وأجهزة التحكم عن بعد الخاصة بلعبة الفيديو.
- يستخدم هذا المستشعر في الصناعات لدعم وحساب موقع المعدات مثل الهوائيات.
- تساعد هذه المستشعرات في مناورة الطائرات بدون طيار أو معه.
- تُستخدم وحدات IMU في أنظمة الترفيه للرحلات الجوية والمجال الجوي للمستهلكين لإضافة الراحة بالإضافة إلى الاتصال في أجهزة التحكم عن بُعد الخاصة بهم.
- في المستقبل ، يمكن استخدامها في GPS و RF و للتعامل مما سيسمح بالتوطين الدقيق للمواطنين والمعدات والمركبات في الداخل والخارج.
وبالتالي ، هذا كل شيء عن مستشعر IMU الذي يمكن أن يكون تستخدم لحساب المجالات المغناطيسية والسرعة الزاوية والتسارع من خلال الدمج مع برامج الاندماج الخاصة بالمستشعرات. يمكن استخدام هذا المستشعر لتحديد الاتجاه والحركة والاتجاه. هذه قابلة للتطبيق في الإلكترونيات الاستهلاكية وكذلك في الصناعات. إليك سؤال لك ، ما هي مزايا مستشعر IMU؟
