Почему 3-осевые акселерометры, похоже, имеют левостороннюю систему координат?

8

Тщательный осмотр страницы 35 (рис. 58) таблицы данных ADXL345 показывает, что только при гравитационном нагружении чип использует левую систему координат. Мои собственные эксперименты с этим чипом подтверждают это.

Я обычно использую чип только для обозначения вектора гравитации. Поэтому, используя этот чип, я просто отменяю значения, чтобы получить правую систему координат. Но это не кажется правильным. Я предполагаю, что есть логическое и математическое объяснение для левой системы координат, но я не могу понять, что это может быть.

Изображение из ADXL345 Datasheet

— Бен
источник

Не уверен, что есть стандарт для этого, но может иметь какое-то отношение к тому факту, что в большинстве приложений динамики полета используется правосторонняя система координат (возможно, производитель полагал, что акселерометры найдут максимальное применение в авиационных ботах / транспортных средствах). Просто предположение, хотя. Но в чем ваш вопрос? Если вам не нравится система координат, преобразуйте ее в ту систему, которая вам больше подходит!

— Метсбург

1

Кроме того, если вы отрицаете все свои значения, вы на самом деле не переходите в другую систему координат, вы просто переходите от октанта 1 к октанту 7 . Попробуйте вместо этого поменять местами оси Y и Z.

— Чак

Похоже, правильный вопрос для меня ...

— JJM Driessen

6

Ответ заключается в том, что 3-осевые акселерометры не имеют левосторонней системы координат только для гравитации. В статическом состоянии (то есть, если акселерометр не ускоряется относительно какой-либо инерциальной системы отсчета), они измеряют противоположность ускорению силы тяжести, а не само ускорение силы тяжести.

В более общем смысле акселерометры измеряют разницу между фактическим ускорением датчика относительно любой инерциальной системы отсчета и гравитационным ускорением:

a_{a c c e l e r o m e t e r} = a_{s e n s o r F r a m e} - g

$a_{accelerometer} = a_{sensorFrame} - g$ Это «ускорение», измеряемое акселерометром, иногда называют правильным ускорением .

Это можно легко проверить, проверив меру акселерометра в свободном падении: так как в этом случае фактическое ускорение датчика будет равно $g$ мера акселерометра будет $0$ ,

— traversaro
источник

1

Это не использует левую систему координат! Проверьте мои грубые изменения на диаграмме.

Обратите внимание, что каждая система координат (RGB для XYZ, черный для гравитации) имеет вектор гравитации, выровненный в отрицательном направлении соответствующей оси, а диаграмма показывает положительное значение. Я мог бы нарисовать их по-другому, но фактическое ускорение в отсутствие силы тяжести было бы вверх, чтобы произвести то же самое чтение. Возможно, именно поэтому отрицание значений работает для вашего приложения.

— Брайан Линч
источник

Таким образом, вы говорите, что если вы ускорите чип в направлении X с количеством 1g, он выдаст -1g в X? Это просто повторяет вопрос. Я знаю, что это правосторонняя система координат. Вопрос в том, почему отрицание.

— Бен

Я не повторяю вопрос, вы говорите, что он использует левую систему координат, но ваша диаграмма показывает правую систему координат в соответствии с различными ответами. Мой комментарий касается того факта, что если вы будете ускоряться в «прямом» направлении (скажем, в своей машине), то вы почувствуете, как вес толкает «назад» - и это является основным принципом работы акселерометра. Гравитация ощущается, даже если вы не ускоряетесь, поэтому, если вы хотите получить тот же сигнал в невесомости, вам нужно будет ускоряться вверх, а не вниз. Извините, если мой ответ немного сбивает с толку!

— Брайан Линч

Если вы ускоряете чип в направлении X с количеством 1g, он выдаст ответ 1g в X (не -1g). Подумайте, когда гравитация указывает в направлении -X (т. Е. Конфигурация сверху в левой части диаграммы), если вы будете ускоряться в направлении X, вы почувствуете, что дополнительный вес отталкивает назад, так что это добавит до 1 г уже ощущается под действием силы тяжести - положительный в направлении X, как показано на диаграмме производителя. С другой стороны, если вы уроните его в этой конфигурации, он будет ускоряться с -1g в направлении X и отменяться до 0.

— Brian Lynch

0

В конце дня вы можете использовать матрицу для преобразования любой системы координат, которая использовалась в вашей собственной системе. Это обычно тот случай, когда вам необходимо разместить детали в определенном направлении из-за трудностей с маршрутизацией. Используя простую матрицу 3х3, вы можете преобразовать показания X, Y, Z так, чтобы они все совпали на нескольких датчиках. Матрица будет иметь значения 0, 1 и -1 соответственно, в зависимости от того, как должно быть выполнено преобразование.

— Густаво Литовский
источник

Это совсем не ответ, почему используется левая система координат.

— JJM Driessen

0

Моим лучшим предположением для этого было бы то, что в левой системе координат гравитация положительна, когда вы правая сторона вверх, и отрицательна, когда вы вверх ногами. Как упоминалось в моем комментарии, будьте осторожны с тем, как вы «трансформируете» свои системы координат - отрицание всех значений просто перемещает вас от одного октанта к другому.

— Чак
источник