Làm thế nào để một chiếc điện thoại có thể hiểu ý và thực hiện chuyển động nghiêng khi sử dụng để chơi game, xem phim, nghe nhạc? Tất nhiên không phải vì nó là điện thoại thông minh. Trong mỗi chiếc smartphone đều được trang bị một con chip có tên là IMU – Inertial Measurement Unit. Con chip này dùng để đo đạc những chuyển động phát sinh trên chiếc điện thoại. Cùng dovenhanh.com tìm hiểu ngay về IMU nhé.
LIÊN HỆ ĐO ĐẠC VÀ KHẢO SÁT ĐỊA HÌNH VỚI 3D LASER SCANNING 0903692185
Mục lục nội dung
IMU là gì?
IMU (Inertial Measurement Unit) là thiết bị điện tử bao gồm hai bộ cảm biến Accelerometer (cảm biến gia tốc) và cảm biến Gyroscope (cảm biến con quay hồi chuyển).
- Accelerometer (gọi tắt là accel): Accel đơn giản là một cảm biến đo gia tốc của chính nó và thường sẽ có 3 trục xyz ứng với 3 chiều không gian. Đặc biệt là accel đo cả gia tốc của trọng lực nên giá trị thực khi đo sẽ bao gồm cả trọng lực.
- Gyroscope (gọi tắt là gyro): là một loại cảm biến đo tốc độ quay của nó quanh một trục. Giống với accel, gyro cũng thường có 3 trục xyz.
IMU có chức năng cung cấp thông tin về góc quay và độ nghiêng trên thiết bị được gắn để giúp cho việc giữ thăng bằng của hệ thống tự động. Thiết bị này được ứng dụng cho robot vượt địa hình, máy bay, điện thoại smartphone…
Ví dụ như, khi bạn đặt một con chip IMU thẳng đứng và để im không chuyển động, giá trị phản hồi sẽ là accel = [0.0, -9.8, 0.0] và gyro = [0.0, 0.0, 0.0] do chỉ có trọng lực trái đất tác dụng lực và không có bất cứ chuyển động quay nào cả. Lưu ý rằng gyro chỉ đo tốc độ quay chứ không đo trực tiếp góc quay, nên khi bạn quay module một góc nào đó rồi dừng, giá trị của gyro sẽ tăng lên rồi hạ xuống về 0.
Thiết bị sở hữu một con chip IMU được đánh giá cao về hiệu năng sử dụng. Nhưng, cần lưu ý là nên điều chỉnh trước khi sử dụng thì mới đảm bảo có một kết quả chính xác. Do cảm biến accel luôn có offset trên mỗi trục nên giá trị đo được thường chênh lệch so với thực tế một chút. Ngoài ra, giá trị đo theo accel thường khá nhiễu khiến cho việc đọc gặp nhiều trở ngại.
Cảm biến gyro cũng như accel, cũng có offset (hay còn gọi là bias) làm lệch các giá trị đo. Một vấn đề khác nữa có thể gặp phải của gyro là drift, có nghĩa là bias thay cũng thay đổi chậm theo thời gian. Dù vậy, điểm cộng là gyro lại ít bị nhiễu hơn accel.
XEM THÊM Các ứng dụng 3D laser scanning trong khảo sát địa hình
Ứng dụng của IMU trong đời sống
Ngày nay, con chip IMU được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực robot là chủ yếu. Bộ cảm biến này kết hợp với các cảm biến như siêu âm, laser, camera để hình thành nên một hệ thống cảm biến giúp robot có thể thu thập các thông tin về môi trường thực tế.
Ứng dụng IMU trong Robot
Đối với các robot di chuyển trong môi trường có địa hình phức tạp, thì IMU là bộ cảm biến cần thiết để giúp giữ thăng bằng của robot, tránh di chuyển vào những địa hình lồi lõm làm cho robot bị lật úp lại. Những robot 2 bánh tự cân bằng sẵn sàng vượt mọi địa hình để di chuyển một cách nhanh chóng.
XEM THÊM Công nghệ 3D laser scanning và ứng dụng trong cuộc sống
IMU dùng trong máy bay, điều khiển từ xa, máy ảnh
Cảm biến IMU cũng được áp dụng trong máy bay điều khiển từ xa (Drone), tay cầm chơi game, hệ thống cân bằng cho camera/máy ảnh, các ứng dụng đếm số bước chân, cảm biến rung lắc, cảm biến rơi…
IMU dùng trong Game
Tập trung ở tính năng tay cầm chơi game là chính. Ứng dụng cảm biến IMU giúp cho các hoạt động tương tác khi chơi game diễn ra nhanh, và chân thật. Điều này góp phần mang lại cảm giác trực quan, sinh động cho người chơi.
IMU dùng trong Camera/máy ảnh
XEM THÊM Các thiết bị scan 3D của Leica nổi tiếng hiện nay
Con chip IMU tạo nên hệ thống giữ thăng bằng cho Camera/máy ảnh sử dụng. Sản phẩm có trang bị chip này sẽ có tính năng chống rung hiệu quả khi sử dụng. Những tác phẩm nhờ đó mà có độ ổn định, không bị rung lắc với chất lượng cao.
IMU dùng trong Sức khoẻ
XEM THÊM Đo đạc định vị và cắm mốc ranh đất Củ Chi
Trong các thiết bị điện tử có tính năng đếm số bước chân đều được gắn chip IMU. Chip này đo sự di chuyển của bước chân rồi chuyển hoá thành dữ liệu để sử dụng kiểm soát việc tập luyện hiệu quả của người dùng.
Đánh giá về IMU
Mỗi cảm biến có một chức năng riêng, điểm mạnh điểm yếu riêng. Việc kết hợp nhiều loại cảm biến hỗ trợ cho robot có được nhiều nguồn thông tin thiết thực từ đó đưa ra những quyết định chính xác hơn.
Cảm biến IMU là module rất mới mẻ và thú vị. Với những ai yêu thích việc tinh chỉnh các thông số, con chip IMU rất thích hợp, bởi nó rất dễ sử dụng. Tuy khá mất công sức để điều chỉnh, nhưng nó rất hiệu quả khi sử dụng, đáng với công sức bỏ ra.
XEM THÊM Đo đạc cắm mốc ranh đất Bình Chánh và đo đạc địa chính
Cảm biến IMU có nhiều ứng dụng tiện ích cho đời sống và công việc. Cảm biến này đã góp phần mang lại cho người dùng những trải nghiệm sản phẩm công nghệ tối ưu cũng như gia tăng hiệu quả làm việc cho từng ngành nghề khi áp dụng vào thực tế
Trên đây, dovenhanh.com đã chia sẻ kiến thức về IMU. Mọi ý kiến đóng góp để lại ở phần bình luận. Hoặc liên hệ
- email: contact@dovenhanh.com
- Facebook: https://www.facebook.com/dovenhanh
