Como funciona uma IMU?
IMUs pode medir uma variedade de factores, incluindo velocidade, direcção, aceleração, força específica, taxa angular, e (na presença de um magnetómetro), campos magnéticos à volta do dispositivo.
Cada ferramenta numa IMU é utilizada para capturar diferentes tipos de dados:
– Acelerómetro: mede velocidade e aceleração
– Giroscópio: mede rotação e taxa de rotação
– Magnetómetro: estabelece direcção cardinal (direcção direccional)
IMUs combinam a entrada de vários tipos diferentes de sensores a fim de emitir movimento com precisão.
Para que é usada uma UMI?
Comumente vê-se UMI usadas em dispositivos de navegação ou como componentes de equipamento de navegação, tais como:
– Aviões tripulados e não tripulados. Um computador ligado (ou a bordo) pode utilizar as medidas de uma IMU para calcular a altitude e a posição relativa a um quadro de referência, tornando-as extremamente úteis em aplicações aeronáuticas.
– Sistemas de posicionamento GPS As IMUs servem como um suplemento aos sistemas de posicionamento GPS, permitindo ao dispositivo de navegação continuar com uma posição e um rumo estimados se perder a ligação por satélite.
Além das suas aplicações óbvias na navegação, pode aplicar uma IMU em quase qualquer campo onde a detecção de movimento entre em jogo:
– A maioria dos smartphones, comprimidos e dispositivos de rastreio de fitness contêm uma IMU de baixo custo
– As IMUs estão envolvidas em aplicações de treino desportivo que precisam de medir, por exemplo, o ângulo e a força precisos de um swing no golfe ou no basebol.
– As IMUs conduzem os sistemas de auto-equilíbrio de dispositivos de transporte pessoal como Segways e hoverboards.
Desvantagens das IMUs
A principal desvantagem de uma IMU é que são propensas a erros que se acumulam ao longo do tempo, também conhecidos como “drift”. Como o dispositivo está sempre a medir alterações relativas a si mesmo (não triangulando contra um dispositivo externo absoluto ou conhecido), a UIM completa constantemente pequenas fracções nos seus cálculos, que se acumulam ao longo do tempo. Se não forem corrigidas, estas minúsculas imprecisões podem somar-se a erros significativos.
Parar, quando acopladas a uma tecnologia correctiva ou a um operador humano, as IMU podem ser um suplemento benéfico para outros sensores. Em aplicações de precisão, é possível suspender os sensores de amortecedores para mitigar erros, bem como proteger a unidade.
Sensores de IMU Explicados
IMUs são dispositivos de detecção que incorporam pelo menos dois (e muitas vezes três) tipos de sensores para medir a localização de um dispositivo hospedeiro no espaço tridimensional. São um suplemento valioso para o GPS ou outras tecnologias de navegação. Além disso, estão presentes numa grande variedade de electrónica de consumo que contém sensores de movimento (tais como smartphones).
Na maioria das aplicações de consumo, deriva de importância negligenciável, uma vez que uma IMU não requer um elevado grau de precisão a longo prazo. Em aplicações mais precisas, os utilizadores devem assegurar a precisão das leituras dos sensores e efectuar controlos ocasionais para corrigir a deriva, especialmente no posicionamento.