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基于MPU6050的双轮平衡车控制系统设计 被引量：63
1
作者 赖义汉 王凯 《河南工程学院学报（自然科学版）》 2014年第1期53-57,共5页
双轮平衡车是一个高度不稳定两轮机器人,单独使用陀螺仪或者加速度计都不能提供有效而可靠的信息来保证车体的平衡.介绍了以STC12C5A60S2单片机作为核心控制器的双轮平衡车控制系统设计方案,采用MPU6050六轴传感器采集角度和角速度信号... 双轮平衡车是一个高度不稳定两轮机器人,单独使用陀螺仪或者加速度计都不能提供有效而可靠的信息来保证车体的平衡.介绍了以STC12C5A60S2单片机作为核心控制器的双轮平衡车控制系统设计方案,采用MPU6050六轴传感器采集角度和角速度信号,应用卡尔曼融合滤波方式和PID控制算法,以实现双轮平衡车的平衡和简单的直立行走. 展开更多
关键词 双轮平衡车 mpu6050 控制系统
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基于惯性传感器MPU6050的滤波算法研究 被引量：32
2
作者 傅忠云 朱海霞 +1 位作者 孙金秋 刘文波 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第5期821-825,829,共6页
针对运动体姿态角测量问题,利用惯性传感器MPU6050提出了一种参数可调的自适应显性互补滤波算法,并与经典互补滤波、显性互补滤波、基于梯度下降法的互补滤波算法及传感器数字运动处理器自带滤波算法进行了比较,分析了几种算法在工程应... 针对运动体姿态角测量问题,利用惯性传感器MPU6050提出了一种参数可调的自适应显性互补滤波算法,并与经典互补滤波、显性互补滤波、基于梯度下降法的互补滤波算法及传感器数字运动处理器自带滤波算法进行了比较,分析了几种算法在工程应用中的适应性。测试结果表明,此类互补滤波算法具有思路清晰,计算量小,估算精度高及易实现等特点,改进后的算法综合性能最优,适用于各种运动姿态测量系统。 展开更多
关键词 mpu6050 互补滤波 自适应显性互补滤波 数字运动处理器
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基于STM32和MPU6050姿态解算的研究与实现 被引量：30
3
作者 李臣龙 强俊 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第2期295-298,316,共5页
使用MPU6050内置的DMP,实现了载体的姿态解算,不仅简化代码设计,而且降低了MCU的负担,MCU不用进行姿态解算过程,从而有更多的时间去处理其他事件,提高系统实时性。通过设计的硬件平台,软件仿真了三轴陀螺仪、三轴加速度和欧拉角实时变化... 使用MPU6050内置的DMP,实现了载体的姿态解算,不仅简化代码设计,而且降低了MCU的负担,MCU不用进行姿态解算过程,从而有更多的时间去处理其他事件,提高系统实时性。通过设计的硬件平台,软件仿真了三轴陀螺仪、三轴加速度和欧拉角实时变化,结果表明,姿态解算稳定可靠。 展开更多
关键词 STM32 mpu6050 四元数 姿态解算
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基于MPU6050的四轴硬件姿态解算研究 被引量：24
4
作者 陈国定 周鹏豪 +2 位作者 胡朕豪 汤粤生 秦志飞 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第1期95-100,共6页
针对四轴飞行器姿态信息的实时准确获取问题,对四轴飞行器的姿态解算方面进行了研究。在分析姿态表示的四元数法和欧拉角法基础上,以成熟的Mahony互补滤波算法为例比较了软件姿态解算和基于MPU6050数字运动处理器(DMP)的硬件姿态解算的... 针对四轴飞行器姿态信息的实时准确获取问题,对四轴飞行器的姿态解算方面进行了研究。在分析姿态表示的四元数法和欧拉角法基础上,以成熟的Mahony互补滤波算法为例比较了软件姿态解算和基于MPU6050数字运动处理器(DMP)的硬件姿态解算的实现流程,并对两种解算方法的解算时间和对姿态变化的跟踪性能进行了实验测试。研究结果表明:硬件姿态解算能实时准确地获取小型四轴飞行器的各项姿态信息,可以满足小型四轴飞行器的姿态控制要求。 展开更多
关键词 四元数 姿态解算 互补滤波 mpu6050 DMP
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基于STM32的四轴飞行器飞控系统设计 被引量：20
5
作者 常国权 戴国强 《单片机与嵌入式系统应用》 2015年第2期29-32,共4页
四轴飞行器因具有结构简单、体积小、故障率低、能垂直起降等优点,在军事、民用等领域都有广阔的应用前景。本设计采用STM32作为主控芯片,3轴加速度传感器MPU6050作为惯性测量单元,通过2.4G无线模块和遥控板进行通信,最终使用PID控制算... 四轴飞行器因具有结构简单、体积小、故障率低、能垂直起降等优点,在军事、民用等领域都有广阔的应用前景。本设计采用STM32作为主控芯片,3轴加速度传感器MPU6050作为惯性测量单元,通过2.4G无线模块和遥控板进行通信,最终使用PID控制算法以PWM方式驱动空心杯电机实现了四轴飞行器的设计。 展开更多
关键词 四轴飞行器 STM32 mpu6050 2.4G无线模块 PID PWM
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基于MPU6050的老年人跌倒监测系统设计 被引量：19
6
作者 刘莉 郑冬云 刘晓军 《中国医疗器械杂志》 CAS 2015年第5期327-330,共4页
该文提出一种基于MPU6050的老年人跌倒监测系统。该系统采用MPU6050传感器和STM32微处理器,并通过蓝牙4.0设备将跌倒信息传输到智能手机,手机进行语音报警并将GPS信息通过短信形式通知家人和医院。为区分跌倒事件和日常生活行为,该文设... 该文提出一种基于MPU6050的老年人跌倒监测系统。该系统采用MPU6050传感器和STM32微处理器,并通过蓝牙4.0设备将跌倒信息传输到智能手机,手机进行语音报警并将GPS信息通过短信形式通知家人和医院。为区分跌倒事件和日常生活行为,该文设计了一种基于三轴加速度和角度的两次阈值判别算法。实验结果显示:跌倒监测系统能够有效监测跌倒事件并报警,准确率达95%,具有较高的稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 跌倒监测 mpu6050 阈值 加速度 角度
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基于惯性传感器MPU6050的手势识别方法 被引量：15
7
作者 张平 刘祚时 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第1期46-49,53,共5页
针对基于加速度规律的手势识别方法未充分利用陀螺仪的数据进行手势分类和识别的问题,提出了一种基于MPU6050惯性传感器的特征提取手势识别方法,通过提取加速度和姿态角信号在手势上的特征量,利用决策树对手势进行预分类,结合加速度和... 针对基于加速度规律的手势识别方法未充分利用陀螺仪的数据进行手势分类和识别的问题,提出了一种基于MPU6050惯性传感器的特征提取手势识别方法,通过提取加速度和姿态角信号在手势上的特征量,利用决策树对手势进行预分类,结合加速度和姿态角的变化规律完成了手势的具体识别。依据预定义手势选择10位试验对象进行测试,获得了96.4%的平均识别率,识别时间小于0.005 s。方法对基于自带数字运动处理器的惯性传感器的手势识别具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 mpu6050 手势识别 特征提取 数字运动处理器
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STM32的多传感器融合姿态检测 被引量：14
8
作者 黄志伟 徐苏楠 +1 位作者 韦一 唐莹 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期422-426,共5页
采用STM32微控制芯片作为主控芯片,搭载MPU6050传感器、HMC5883L磁场传感器,以四旋翼飞行器为平台进行载体姿态检测的实验.对比单一传感器和多传感器姿态检测的实验结果,结果表明:基于多传感器融合的姿态检测能弥补单一传感器检测姿态... 采用STM32微控制芯片作为主控芯片,搭载MPU6050传感器、HMC5883L磁场传感器,以四旋翼飞行器为平台进行载体姿态检测的实验.对比单一传感器和多传感器姿态检测的实验结果,结果表明:基于多传感器融合的姿态检测能弥补单一传感器检测姿态的不足,提高姿态信息的精确性. 展开更多
关键词 姿态检测 STM32 mpu6050 HMC5883L 传感器
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基于STM32三轴云台控制系统的设计 被引量：13
9
作者 陆聪 张北伟 《国外电子测量技术》 2019年第9期75-78,共4页
针对目前云台控制系统角度变换精度不高的问题,设计了一种基于STM32F103ZET6单片机三轴云台控制系统。系统利用MPU6050三轴陀螺仪采集云台的横滚角、俯仰角和偏向角信息,通过I2 C接口与STM32进行通信。同时,上位机通过USART串口发送设... 针对目前云台控制系统角度变换精度不高的问题,设计了一种基于STM32F103ZET6单片机三轴云台控制系统。系统利用MPU6050三轴陀螺仪采集云台的横滚角、俯仰角和偏向角信息,通过I2 C接口与STM32进行通信。同时,上位机通过USART串口发送设定值给STM32单片机,并与陀螺仪采集的角度进行对比,得出差值,通过增量型PID控制算法输出控制量来控制28BYJ-48型步进电机旋转,步进电机采用四相八拍的方式进行角度变换。通过搭建硬件实物进行测试,系统能够实现步进电机的精确定位,系统精确度高。 展开更多
关键词 STM32 mpu6050 步进电机 云台控制 增量型PID
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基于STM32的两轮自平衡遥控小车 被引量：13
10
作者 杨莘 刘海涛 《数字技术与应用》 2014年第5期151-152,共2页
针对于现在流行的两轮自平衡车,设计了一个与其原理相似的研究型平衡小车系统。该系统以STM32为主控芯片,采用MPU6050采集小车的姿态。然后通过卡尔曼滤波融对数据进行融合处理,最后利用PID控制算法计算电机的PWM值以控制电机的合理转动... 针对于现在流行的两轮自平衡车,设计了一个与其原理相似的研究型平衡小车系统。该系统以STM32为主控芯片,采用MPU6050采集小车的姿态。然后通过卡尔曼滤波融对数据进行融合处理,最后利用PID控制算法计算电机的PWM值以控制电机的合理转动,使小车保持平衡。系统利用自制的无线遥控模块中的NRF24L01模块传输控制信号模拟人体姿态调制,控制小车的行走。 展开更多
关键词 STM32 两轮自平衡小车 mpu6050 卡尔曼滤波PID
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基于ARM与MPU6050的测姿系统设计 被引量：13
11
作者 黄金鹏 尚俊娜 岳克强 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第4期101-103,107,共4页
以ARM-LPC1788为核心的嵌入式芯片平台,采用9轴运动处理传感器MPU6050,通过对数字运动处理(DMP)数据库的成功移植,经由四元数解算得到准确、可靠的数据;采用广义延拓插值模型对数据进行优化处理以消除抖动误差,使最终姿态值更加稳定。... 以ARM-LPC1788为核心的嵌入式芯片平台,采用9轴运动处理传感器MPU6050,通过对数字运动处理(DMP)数据库的成功移植,经由四元数解算得到准确、可靠的数据;采用广义延拓插值模型对数据进行优化处理以消除抖动误差,使最终姿态值更加稳定。测试结果表明:系统能够实时采集当前装置的准确姿态信息,测量偏差小于0.1°,且能够稳定可靠的工作,为需要姿态信息的嵌入式系统提供了更加稳定准确的参考标准。 展开更多
关键词 ARM-LPC1788 mpu6050 数字运动处理移植 广义延拓插值模型 测姿系统
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基于Allan方差的MEMS陀螺仪噪声分析 被引量：11
12
作者 杜少林 陈书钊 +2 位作者 陈鹏光 田亚芳 陈剑鸣 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第5期20-22,27,共4页
文中根据Allan方差原理系统的分析了随机噪声的来源、频率分布和对陀螺仪随机误差的影响,并对一种陀螺仪进行了实测和分析,用一种简单Allan方差方法,得到了5项对MEMS陀螺仪影响较大的噪声系数。结果表明,该方法能有效地估算出陀螺仪中... 文中根据Allan方差原理系统的分析了随机噪声的来源、频率分布和对陀螺仪随机误差的影响,并对一种陀螺仪进行了实测和分析,用一种简单Allan方差方法,得到了5项对MEMS陀螺仪影响较大的噪声系数。结果表明,该方法能有效地估算出陀螺仪中的各项噪声系数。 展开更多
关键词 MEMS陀螺仪 随机噪声 ALLAN方差 噪声分析 mpu6050
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基于四元数的低成本姿态测量系统设计 被引量：11
13
作者 陈建翔 万子敬 王向军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期706-710,共5页
针对运动载体姿态测量的需求,以MEMS惯性测量器件MPU6050为核心,设计了一种低成本姿态测量系统。系统采用四元数作为姿态解算的基础,融合陀螺仪和加速度计数据以修正陀螺仪累积误差引起的姿态漂移。为了降低MCU负担提高系统实时性,数据... 针对运动载体姿态测量的需求,以MEMS惯性测量器件MPU6050为核心,设计了一种低成本姿态测量系统。系统采用四元数作为姿态解算的基础,融合陀螺仪和加速度计数据以修正陀螺仪累积误差引起的姿态漂移。为了降低MCU负担提高系统实时性,数据融合采用运算量较小的梯度下降和互补滤波相结合的方法。实验结果表面:此测量系统实时性好,输出姿态角稳定,且成本低,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 mpu6050 梯度下降 互补滤波 姿态解算
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基于MPU6050的人体倾角姿态数据检测系统设计 被引量：10
14
作者 徐鹏杰 张凤生 +1 位作者 刘延杰 任锦霞 《国外电子测量技术》 2018年第3期117-120,共4页
为了实现对人体倾角姿态数据的采集,基于MPU6050传感器,以单片机为下位机硬件核心,利用LabVIEW为上位机软件开发平台,设计了一套人体倾角姿态数据采集系统。由单片机实现对MPU6050的数据采集,通过串口通信将采集的数据传输到上位机,LabV... 为了实现对人体倾角姿态数据的采集,基于MPU6050传感器,以单片机为下位机硬件核心,利用LabVIEW为上位机软件开发平台,设计了一套人体倾角姿态数据采集系统。由单片机实现对MPU6050的数据采集,通过串口通信将采集的数据传输到上位机,LabVIEW实现对数据的显示、分析、处理与存储功能。对系统的工作原理、硬件组成及接线、软件程序编写做了系统介绍,并对核心模块进行深入研究。通过模拟实验,本系统通信稳定、采集的数据准确可靠、抗干扰能力强。具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 人体倾角姿态 mpu6050 串口通信 LABVIEW
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小型无人机机载两轴云台设计与实现 被引量：9
15
作者 杨润 闫开印 马术文 《自动化与仪器仪表》 2014年第7期165-167,171,共4页
针对小型无人机功率和载荷有限这一特点,本文设计了一套小型无人机机载两轴云台,采用集成了三轴陀螺仪、三轴加速度计MPU6050作为云台姿态反馈元件,使用互补滤波进行姿态解算。由于传统小型无人机的云台采用伺服舵机作为驱动电机,舵机... 针对小型无人机功率和载荷有限这一特点,本文设计了一套小型无人机机载两轴云台,采用集成了三轴陀螺仪、三轴加速度计MPU6050作为云台姿态反馈元件,使用互补滤波进行姿态解算。由于传统小型无人机的云台采用伺服舵机作为驱动电机,舵机内部减速齿轮的回滞误差会导致拍摄画面晃动,因此采用无刷电机直接驱动云台。为了测试该系统的有效性,通过小型四旋翼挂载该两轴云台拍摄实验,实验结果表明该云台使拍摄画质更加平稳,验证了该系统的有效性。 展开更多
关键词 云台 互补滤波 mpu6050 无刷电机
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基于STM32F103C8T6的两轮自平衡车系统设计 被引量：9
16
作者 聂茹 《微型电脑应用》 2021年第1期10-12,22,共4页
在STM32F103C8T6微控制器芯片基础上,提出了两轮自平衡车系统的一种设计方案。系统方案包括STM32F103C8T6微控制器电路设计、车体姿态传感器MPU6050检测电路设计、电机驱动电路设计、以PID控制器为核心的软件设计。经过测试,两轮自平衡... 在STM32F103C8T6微控制器芯片基础上,提出了两轮自平衡车系统的一种设计方案。系统方案包括STM32F103C8T6微控制器电路设计、车体姿态传感器MPU6050检测电路设计、电机驱动电路设计、以PID控制器为核心的软件设计。经过测试,两轮自平衡车系统样机能够保持车体自我平衡并简单的直立行走,验证了硬件设计和软件设计的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 mpu6050 STM32 PID控制器 自平衡车
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基于新型MEMS传感器的老年人跌倒检测系统设计 被引量：9
17
作者 李战明 王晓萌 《工业仪表与自动化装置》 2013年第4期52-55,共4页
设计了一个基于一种新型MEMS传感器MPU6050的老年人跌倒检测系统。利用传感器中集成的2个同轴的加速度和角速度传感器对人体运动行为和姿态进行检测。通过预设阈值,将角速度和加速度变化程度进行综合判断,根据人体静止后姿态进行最终判... 设计了一个基于一种新型MEMS传感器MPU6050的老年人跌倒检测系统。利用传感器中集成的2个同轴的加速度和角速度传感器对人体运动行为和姿态进行检测。通过预设阈值,将角速度和加速度变化程度进行综合判断,根据人体静止后姿态进行最终判定。实验证明新型传感器配合新颖算法能获得较高的检测准确率。 展开更多
关键词 mpu6050 跌倒检测 加速度 角速度
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基于nRF51822的汽车无线姿态测量系统设计 被引量：9
18
作者 刘百芬 李图之 +1 位作者 陈鹏展 杜汉亭 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第17期87-91,共5页
设计一种基于nRF51822芯片的汽车无线姿态测量系统;该系统以新型无线射频芯片nRF51822作为处理单元和无线发射模块,结合MPU6050传感器设计而成,两者之间通过I2C接口通信。nRF51822通过无线模块与上位机通信,上位机采用LabVIEW平台对汽... 设计一种基于nRF51822芯片的汽车无线姿态测量系统;该系统以新型无线射频芯片nRF51822作为处理单元和无线发射模块,结合MPU6050传感器设计而成,两者之间通过I2C接口通信。nRF51822通过无线模块与上位机通信,上位机采用LabVIEW平台对汽车原始数据和姿态角数据进行实时显示、存储,实现一种高性能、低成本、低功耗的无线汽车姿态测量系统。实验测试表明:无线通信姿态测量系统实时性好、精度高,能够满足一般汽车姿态测量要求。 展开更多
关键词 汽车姿态测量 nRF51822 mpu6050 LABVIEW 数据采集 无线通信
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基于STM32的双轮平衡机器人的控制系统设计 被引量：8
19
作者 范淇元 覃羡烘 李洪毅 《自动化与仪表》 2018年第3期18-21,41,共5页
为了使得机器人在一些复杂的环境和任务中能够更好更平稳地移动,该文设计了双轮平衡机器人的控制系统方案,以MPU6050作为双轮平衡机器人的姿态检测模块来调整平衡倾角的大小,并选用单片机STM32F103C8T6为控制核心驱动电动机产生前进或... 为了使得机器人在一些复杂的环境和任务中能够更好更平稳地移动,该文设计了双轮平衡机器人的控制系统方案,以MPU6050作为双轮平衡机器人的姿态检测模块来调整平衡倾角的大小,并选用单片机STM32F103C8T6为控制核心驱动电动机产生前进或后退加速度来保持机器人身体平衡的状态。还采用PID控制算法控制电机,让双轮平衡机器人在保持平衡的同时实现向前、向后及转弯运动。另外,引入蓝牙作为双轮平衡机器人的遥控方式。最终完成了双轮机器人控制系统的测试,验证了系统的可行性,大大提高了双轮平衡机器人平衡能力和抗干扰能力。 展开更多
关键词 两轮平衡 mpu6050 平衡倾角 STM32F103C8T6 PID 蓝牙
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老人跌倒姿态实时识别系统设计 被引量：8
20
作者 徐涛 孙威 +3 位作者 色海锋 卢少微 王晓强 马克明 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第3期94-97,共4页
为了实时检测老人跌倒姿态,设计了一种基于石墨烯/橡胶传感器与MPU6050的老人跌倒姿态实时识别系统,系统以MSP430F149单片机为核心,分别采集石墨烯/橡胶传感器与MPU6050的输出信号,并且通过跌倒监测算法判断是否出现跌倒。当监测到跌倒... 为了实时检测老人跌倒姿态,设计了一种基于石墨烯/橡胶传感器与MPU6050的老人跌倒姿态实时识别系统,系统以MSP430F149单片机为核心,分别采集石墨烯/橡胶传感器与MPU6050的输出信号,并且通过跌倒监测算法判断是否出现跌倒。当监测到跌倒信息或者报警信息时,系统报警,同时手机端将老人的位置信息连同跌倒姿态以短信的形式发送至预设手机上,实现与急救中心以及用户家人之间的信息交互,组成一个监测网络。实验结果表明:系统监测跌倒的准确率达95.84%,跌倒姿态的准确率达90.84%,能够实现对老人跌倒姿态的实时识别,区分了6种日常状态和6种跌倒姿态。 展开更多
关键词 跌倒姿态识别 石墨烯/橡胶传感器 mpu6050 MSP430F149 监测网络
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