如何找到使用傳感器的android手機的運動（全三維）？

Question

我正在開發一個項目，並且正在使用android傳感器。我想找到的是該設備已移到任何維度的多少。例如：如果我將起點設置爲（0,0,0）並將設備移動到（4,10,15），我想要找到這些新的座標（4,10,15）。

Answer 1

這是慣性測量單元（IMU）的數據被用來跟蹤裝置在時間上的位置已經在機器人被用於幾年了（不包括專門與Android），一個非常有趣的問題。

Android設備通常都配有加速度計和陀螺儀，這兩個給你的手機不同的信息。這個問題的最簡單方法是

1. 找到加速度計讀數
2. 減去它們在重力的作用（想想如何）
3. 整合讀數兩次找到參考的位置估計。

的問題是，從加速度計讀數非常吵鬧，只是非常小的時間步內真正準確。您可以通過卡爾曼濾波器讀取讀數以更好地進行狀態估計。另請閱讀here。通過比較的陀螺儀數據噪音較小，但仍然存在測量誤差隨時間漂移的情況。

您遇到的問題是加速度計的位置測量不是線性函數（您必須進行兩次積分），因此您需要使用Extended Kalman Filter或甚至是Unscented卡爾曼濾波器。

這個問題是機器人技術中一個非常流行和重要的問題，儘管您可能會在網絡上找到庫和實現，但是在高精度估計的情況下，其他人。

該加速度計提供的加速度數據。

如果

x`` = -g + A + e計算一些重力加速度g和加速度a，和誤差e

x` = -gt +在+等+ V0一段初始速度V0有助於X

然後，

X = -0.5gt^2 + 0.5at^2 + 0.5et^2 + v0t + X0爲初始位移x。

爲T >> 0時，二次誤差e的貢獻增加，改變你的真實效果顯着。

參考4.3 An Introduction to the Kalman Filter一個例子，但我建議你閱讀了整個事情，以及也許在書中Probabilistic Robotics