Estou no processo de fabricação de um robô que requer 12 ímãs cilíndricos de 3x10mm para a construção. Eles estão a 30 mm do centro do robô, onde pretendo ter a IMU.
Eu estava pensando em usar o MPU-6050. Os ímãs afetam os valores? Se sim, existe uma solução para isso? como talvez eu pudesse ter um escudo ou algo em torno da IMU?
Respostas:
Se os ímãs permanentes forem montados rigidamente a uma distância fixa da IMU, eles não terão efeito nos acelerômetros e giroscópios dentro do MPU-6050.
Opcionalmente, você pode conectar o MPU-6050 a um magnetômetro externo. (É usado para cancelar o desvio da guinada). Esse magnetômetro, se você tiver um, será afetado por ímãs. Em teoria, você poderia proteger o magnetômetro envolvendo-o em mu-metal , mas isso também protegeria o magnetômetro do campo magnético da Terra, tornando o magnetômetro inútil - melhor deixar de fora o magnetômetro e o escudo.
Talvez você tenha sorte e os ímãs simplesmente alterem os valores do magnetômetro, sem que isso se destaque. Nesse caso, existem várias maneiras de calibrar esse turno fixo, e a IMU poderia funcionar tão bem quanto teria funcionado sem esses ímãs. (Não está claro para mim se o MPU-6050 em particular suporta essa calibração).
Estou assumindo que seus ímãs têm algum propósito, sim? Geralmente, as pessoas usam ímãs de maneiras em que o campo magnético em uma pequena região é realmente usado e qualquer campo magnético "disperso" em outros lugares não ajuda. Existem várias maneiras de "concentrar" o campo magnético, fortalecendo-o onde é realmente útil e tornando os campos dispersos mais fracos.
Contra-intuitivamente, é possível adicionar mais ímãs ao seu sistema de forma que o campo magnético total, no magnetômetro, de todos os ímãs seja quase perfeitamente cancelado, deixando apenas o campo magnético da Terra. (Isso geralmente torna o campo magnético em outro lugar mais forte).
Por exemplo, um arranjo de Halbach organiza ímãs permanentes de uma maneira que torna o campo mais forte de um lado, enquanto cancela o campo para quase zero no outro lado.
Difícil dizer neste caso exato. Consultei as especificações do MPU-6050 e não tenho certeza se ele integra uma bússola digital para combater a deriva do giroscópio. No Sparkfun, ele se refere a um 'algoritmo de fusão de 9 eixos', que implica bússola (três eixos cada para giroscópio, aceleração e magento), mas em outros lugares refere-se apenas a giroscópio e aceleração.
Eu estava trabalhando com um Pololu MinIMU-9, que possui todos os nove eixos, mas requer que você implemente a lógica de integração IMU no código. O que descobri com essa parte foi que colocá-la a 10 cm dos motores de acionamento estava fazendo com que o magnômetro fosse muito difícil de usar. Por um lado, você pode fazer uma calibração e remover os campos magnéticos estáticos da sua leitura (assumindo que suas rotinas IMU estejam codificadas para isso). Por outro lado, eu estava descobrindo que a força dos campos motores estáticos era tão forte que os campos magnéticos da Terra, comparativamente mais fracos, caíam no "ruído". Eu estava tendo que afinar a sensibilidade do fluxo para lidar com o campo de acionamento, de modo que minha sensibilidade ao campo da Terra também diminuiu.
Essa correção era para garantir que o magnômetro estivesse suficientemente longe das unidades, para que seus campos fossem suficientemente menores que os da Terra. No meu caso, tive que afastar o sensor IMU a cerca de 50 cm dos motores.
Então, em resumo, 'depende' :-) Depende dos seus sensores, da força dos seus campos magnéticos locais e se você pode calibrar os campos locais na sua lógica IMU.
Você pode fazer calibrações em "ferro duro" para cancelar os efeitos dos ímãs se eles estiverem fixos em relação ao magnetômetro. Uma estratégia usada pelas pessoas para evitar interferências é fazer um mastro e colocar o magnetômetro na parte superior do mastro, longe dos outros eletrônicos.
Em uma nota semi-relacionada, há possivelmente um dano permanente ao magnemômetro e outros chips se eles forem expostos a um campo magnético entre 1000-2000 uT de uma pilha de pequenos ímãs de terras raras? Tentei fazer isso na IMU 9-DOF da adafruit hoje como teste e parece ter alterado permanentemente o viés do magnetômetro.