根据yaw、pitch和roll计算重力补偿力的计算公式
时间: 2023-09-24 11:03:02 浏览: 265
根据yaw、pitch和roll计算重力补偿力的计算公式如下:
1. 将加速度计测得的三轴加速度值$Acc_x$、$Acc_y$、$Acc_z$转换到机体坐标系中,即:
$Acc_x^{body} = Acc_x^{earth}cos(pitch)sin(roll) + Acc_y^{earth}(cos(yaw)sin(pitch)sin(roll) - sin(yaw)cos(roll)) + Acc_z^{earth}(sin(yaw)sin(pitch)sin(roll) + cos(yaw)cos(roll))$
$Acc_y^{body} = Acc_x^{earth}cos(pitch)cos(roll) + Acc_y^{earth}(cos(yaw)sin(pitch)cos(roll) + sin(yaw)sin(roll)) + Acc_z^{earth}(sin(yaw)sin(pitch)cos(roll) - cos(yaw)sin(roll))$
$Acc_z^{body} = -Acc_x^{earth}sin(pitch) + Acc_y^{earth}cos(pitch)sin(yaw) + Acc_z^{earth}cos(pitch)cos(yaw)$
其中,$Acc_x^{earth}$、$Acc_y^{earth}$、$Acc_z^{earth}$分别为加速度计测得的三轴加速度值在地球坐标系中的分量,$pitch$、$roll$、$yaw$分别为俯仰角、翻滚角、偏航角。
2. 根据机体坐标系中的加速度值$Acc_x^{body}$、$Acc_y^{body}$、$Acc_z^{body}$计算重力补偿力,即:
$F_{comp,x} = m(Acc_x^{body}-g*sin(pitch))$
$F_{comp,y} = m(Acc_y^{body}-g*cos(pitch)*sin(roll))$
$F_{comp,z} = m(Acc_z^{body}-g*cos(pitch)*cos(roll))$
其中,$m$为物体的质量,$g$为重力加速度,$F_{comp,x}$、$F_{comp,y}$、$F_{comp,z}$分别为机体坐标系中的重力补偿力在$x$、$y$、$z$三个方向上的分量。这个公式假设了传感器坐标系与地球坐标系的$z$轴方向重合。如果坐标系之间存在旋转,则需要通过yaw、pitch和roll进行转换,才能得到正确的重力补偿力。
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