tailieunhanh - Các giải pháp giảm nhiễu cho cảm biến đo lường quán tính ứng dụng trên robot hai bánh tự cân bằng

Nghiên cứu trình bày so sánh, đánh giá các giải pháp giảm nhiễu cho cảm biến gia tốc (Accelerometer) và cảm biến góc quay (Gyroscope) của khối đo lường quán tính (IMU). Kết quả giảm nhiễu thu được thông qua các kỹ thuật khác nhau ứng với các phương pháp xử lý số tín hiệu sẽ được thực hiện trên chip MPU6050. | Dương Ngọc Pháp 225 Các giải pháp giảm nhiễu cho cảm biến đo lường quán tính ứng dụng trên robot hai bánh tự cân bằng Dương Ngọc Pháp Khoa Công nghệ Thông tin và Truyền thông - Đại học Đà Nẵng dnphap@ Tóm tắt Nghiên cứu trình bày so sánh đánh giá các giải pháp giảm nhiễu cho cảm biến gia tốc Accelerometer và cảm biến góc quay Gyroscope của khối đo lường quán tính IMU . Kết quả giảm nhiễu thu được thông qua các kỹ thuật khác nhau ứng với các phương pháp xử lý số tín hiệu sẽ được thực hiện trên chip MPU6050. Kit phát triển trên nền tảng Arduino sẽ được sử dụng để xử lý và mô phỏng trên mô hình robot hai bánh tự cân bằng. Từ các kết quả mô phỏng thu được sẽ tiến hành phân tích đánh giá để làm căn cứ lựa chọn kỹ thuật giảm nhiễu phù hợp từ đó thực hiện tiền xử lý cho các hệ thống ứng dụng cảm biến đo lường quán tính. Bên cạnh đó nghiên cứu cũng sẽ đưa ra các đề xuất phát triển tiếp theo nhằm năng cao hiệu quả giảm nhiễu của hệ thống và xử lí đáp ứng thời gian thực. Từ khóa khối đo lường quán tính cảm biến gia tốc con quay hồi chuyển. 1 Giới thiệu Thiết bị đo lường quán tính như Hình 1 được sử dụng ngày càng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau đặc biệt trong các hệ thống vi cơ điện tử MEMS ứng dụng trong lĩnh vực hỗ trợ chăm sóc sức khỏe con người. Sự phát triển mạnh mẽ của các hệ thống MEMS đã góp phần thúc đẩy ứng dụng các thiết bị IMU trong nhiều lĩnh vực. Liên quan đến đặc điểm vật lý của cảm biến là các mạch điện tử và các thông số môi trường phức tạp nên giá trị cảm biến thu được trong quá trình đo đạc của IMU bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi nhiễu. Theo đó việc giảm nhiễu là yêu cầu bắt buộc trong các hệ thống MEMS nhằm ước lượng tín hiệu cảm biến đảm bảo có giá trị tín hiệu đo được phản ánh chính xác hướng và góc nghiêng của thiết bị đảm bảo cho các tiến trình xử lý tiếp theo. Hình 1. Khối đo lường quán tính IMU Các kỹ thuật ước lượng nhiễu cho cảm biến gia tốc và vận tốc góc trong thiết bị IMU chia thành các nhóm chính bao gồm ước lượng dựa vào vận .