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IMU 機器人的精準導航與穩(wěn)定之翼

在科技飛速發(fā)展的今天,機器人正逐漸走進我們生活的各個領域。根據(jù)《人形機器人產業(yè)研究報告》的預測,2026年中國人形機器人市場規(guī)模將超過百億元,達到104.71億元,而到了2030年,這一數(shù)字有望增長到千億級別,市場規(guī)模達到1192.46億元。這表明人形機器人在中國的市場需求將持續(xù)擴大,行業(yè)將進入黃金發(fā)展時期?。而在機器人的眾多關鍵技術中,IMU(Inertial Measurement Unit,慣性測量單元)作為一種測量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置,對機器人的精準導航與穩(wěn)定控制發(fā)揮著至關重要的作用。



除機器人以外,IMU在智能駕駛,汽車底盤和主動安全,及低空經(jīng)濟、航空航天、智慧農業(yè)、工程機械、醫(yī)療器械等需要精準平衡的智能產業(yè)都扮演著不可或缺的角色。根據(jù)Yole Intelligence數(shù)據(jù),IMU行業(yè)2022-2027年年均復合增長率將達到7.03%,到2027年,全球IMU市場規(guī)模將達到27.92億美元左右。


機器人應用×華依IMU解決方案

機器人運動功能核心傳感器——IMU

機器人的功能越來越豐富,從保持平衡到“后空翻”;從點定位到路徑規(guī)劃、地圖探索;從動作設定到動作的機器學習...這些功能都離不開這個重要的慣性傳感器——IMU。IMU測量本體的加速度與角速度,不僅能支持機器人的姿態(tài)檢測與穩(wěn)態(tài)維持,還能對機器人的動作進行數(shù)據(jù)刻畫,為機器人學習其他動作打下數(shù)據(jù)基礎。除此之外,搭載華依組合導航模組的機器人還可以實現(xiàn)三維全方位全天候全時段精準定位,為路徑規(guī)劃、地圖探索賦能。


華依IMU賦能機器人運動

1

 機器人的三維精準定位、運動控制

對于移動機器人來說,華依IMU及以IMU為基礎組件的模組可以幫助機器人實現(xiàn)精準的導航。通過測量加速度和角速率,機器人能夠實時確定自己的位置、速度和方向。華依可提供附帶衛(wèi)導的集成模組,無論是在室內復雜的環(huán)境中,還是在室外多變的地形上,都能為機器人提供可靠的導航數(shù)據(jù),確保它們能夠準確地到達目的地。



? 集成組合導航模組
    全天候全方位全時段提供高精位置姿態(tài)等狀態(tài)信息;


? ROS軟差分方案

    為ROS客戶專項定制的差分定位導航方案;


2

 人形機器人姿態(tài)檢測、穩(wěn)態(tài)維持、外形監(jiān)測、動作學習

華依IMU 可為機器人的運動控制提供了重要支持。在機器人行走、奔跑或執(zhí)行各種任務時,IMU 可以檢測到微小的姿態(tài)變化和振動,從而使機器人能夠及時調整自身的運動狀態(tài),保持穩(wěn)定。這對于那些需要進行高精度操作的機器人來說尤為重要,比如工業(yè)機器人在進行精細裝配時,IMU 可以確保機器人的動作準確無誤。


通過動作的物理分解,將運動數(shù)據(jù)分為加速度和角速度等狀態(tài)量,機器人學習慣性傳感器IMU回傳數(shù)據(jù)的特征,以完成復雜動作機器學習。



? 附高算力MCU的IMU,可進行多維度狀態(tài)量解算

? Z-IMU,定制化提升陀螺儀單軸性能


華依針對機器人設計的IMU具有多項優(yōu)勢



外觀尺寸

定制化外觀與尺寸以適配工作場景;

高頻數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)更新率最高可達1kHz;

ROS支持

提供適用于ROS的交互軟件;



輸出模式

設備支持串口(RS232)、CAN、網(wǎng)口等通訊方式;

定制方案

提供附帶純慣性狀態(tài)量解算的定制方案;

自研濾波

華依自研HBF濾波器提升慣性傳感器穩(wěn)定性;


機器學習標定

華依自研IMU×機器學習高適配標定方案;

大容量FLASH

 配備大容量flash用于存儲信息(標配:8M);

 能耗:   超低功耗,耗能低;

生產材料

材料用料均為華依嚴選,具有耐用性高、抗沖擊

抗震動能力強的優(yōu)勢;



機器人中的信號融合

隨著多元傳感器在機器人上應用的出現(xiàn),信號融合、機器學習助力IMU成為機器人傳感器的核心組件之一。

在車載系統(tǒng)中,多傳感器融合方案是智能駕駛的主流,華依深耕智能傳感器領域,擁有成熟的慣性傳感器融合經(jīng)驗,搭配衛(wèi)導模塊、速度傳感器、激光雷達、毫米波雷達等智能傳感器,可以長期進行IMU數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)校驗,達到各傳感器之間優(yōu)勢互補,保持傳感器持續(xù)高精度地運行。

機器人系統(tǒng)中,更重要的是機器人的運動和姿態(tài),華依基于多年車載智能駕駛開發(fā)經(jīng)驗,可為機器人用戶提供GPS-IMU組合模組方案、IMU-速度傳感器融合方案、激光雷達等傳感器數(shù)據(jù)透傳等多傳感器融合方案。


IMU是智能自動化等領域重要的傳感器,與國際廠商相比,華依科技自主研發(fā)生產的IMU在本地化服務供應鏈整合等方面擁有獨特的競爭優(yōu)勢,并不停地緊跟市場需求,推陳出新,提供了差異化高性能產品和解決方案。面對新一輪人形機器人加速爆發(fā)的背景下,華依科技將在高性能、小型化,工程化,全功能化方面持續(xù)創(chuàng)新。助力人形機器人在不同場景和復雜工況下,擁有更強的穩(wěn)定性,安全性以及精確的定位。


華依科技和你一起期待 IMU 與機器人的完美結合,共同開啟智能時代的新篇章!