如何找到使用传感器的android手机的运动（全三维）？

Question

我正在开发一个项目，并且正在使用android传感器。我想找到的是该设备已移到任何维度的多少。例如：如果我将起点设置为（0,0,0）并将设备移动到（4,10,15），我想要找到这些新的坐标（4,10,15）。

Answer 1

这是惯性测量单元（IMU）的数据被用来跟踪装置在时间上的位置已经在机器人被用于几年了（不包括专门与Android），一个非常有趣的问题。

Android设备通常都配有加速度计和陀螺仪，这两个给你的手机不同的信息。这个问题的最简单方法是

1. 找到加速度计读数
2. 减去它们在重力的作用（想想如何）
3. 整合读数两次找到参考的位置估计。

的问题是，从加速度计读数非常吵闹，只是非常小的时间步内真正准确。您可以通过卡尔曼滤波器读取读数以更好地进行状态估计。另请阅读here。通过比较的陀螺仪数据噪音较小，但仍然存在测量误差随时间漂移的情况。

您遇到的问题是加速度计的位置测量不是线性函数（您必须进行两次积分），因此您需要使用Extended Kalman Filter或甚至是Unscented卡尔曼滤波器。

这个问题是机器人技术中一个非常流行和重要的问题，尽管您可能会在网络上找到库和实现，但是在高精度估计的情况下，其他人。

该加速度计提供的加速度数据。

如果

x`` = -g + A + e计算一些重力加速度g和加速度a，和误差e

x` = -gt +在+等+ V0一段初始速度V0有助于X

然后，

X = -0.5gt^2 + 0.5at^2 + 0.5et^2 + v0t + X0为初始位移x。

为T >> 0时，二次误差e的贡献增加，改变你的真实效果显着。

参考4.3 An Introduction to the Kalman Filter一个例子，但我建议你阅读了整个事情，以及也许在书中Probabilistic Robotics