平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法与相关技术

本技术提供了一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，包括：获得三轴陀螺仪的三轴测量值；获得三轴加速度传感器的三轴测量值；基于水平和翻转180度量个位置的测试数值，对所述三轴加速度传感器的三轴测量值进行校准，得到校准后的三轴测量结果。

本技术提供的一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，步骤简单，能够补偿三轴陀螺仪的输出值与真实值之间的偏差，提升三轴陀螺仪测量结果的准确度。

权利要求书
1.一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，其特征在于，包括：获得三轴陀螺仪的三轴测量值；获得三轴加速度传感器的三轴测量值；基于水平和翻转180度量个位置的测试数值，对所述三轴加速度传感器的三轴测量值进行校准，得到校准后的三轴测量结果；
具体包括以下步骤：
1)将平衡车的主控设备放到夹具中，供电，并通过串口连接电脑PC端通过AT指令控制与主控进行通讯，夹具放置到水平状态，PC通过AT指令读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为AccX1，AccY1，AccZ1，以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix1，iy1，iz1；
2)将夹具翻转180度，再次读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为
AccX2，AccY2，AccZ2，以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix2，iy2，iz2；
3)判断夹具是否正确翻转，如果AccZ1<0同时AccZ2>0说明操作员正确翻转了夹具；
4)计算校准值，写入主控设备计算方法，写入加速度传感器的校准值分别为
((AccX1+AccX2)/2，(AccY1+AccY2)/2，(AccZ1+AccZ2)/2)；写入主控的陀螺仪的校准值分别为((ix1+ix2)/2，(iy1+iy2)/2，(iz1+iz2)/2)。

2.根据权利要求1所述的一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，其特征在于，在所
述步骤1)和步骤2)测量三轴的测试值时，保证陀螺仪X轴垂直向上并静止。

技术说明书
一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法
技术领域
本技术涉及属于机器和仪器校准领域，具体是指一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法。

背景技术
三轴MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)陀螺仪常用来测量物体三个方向的角速率信息，以实现基于所测量的角速率解算物体的姿态信息，近年来,在平衡车等领域得到了广泛应用。

三轴陀螺仪的三个轴向(x轴、y轴、z轴)分别安装于三个正交面上，构成右手坐标系。

由于受陀螺仪自身工作原理、结构以及集成制造、安装等因素的影响，三轴陀螺仪的三轴向之间不能正交，从而导致存在一定的测量误差。

平衡车的运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

由于平衡车等系统的姿态测量要求较高的准确度，基于此，对陀螺仪进行误差估计及校准具有重要意义。

技术内容
以解决上述背景技术中提出的问题，本技术的目的在于提供一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，方法简单，能够补偿三轴陀螺仪的输出值与真实值之间的偏差，提升三轴陀
螺仪测量结果的准确度。

为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案为：
一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法，包括：获得三轴陀螺仪的三轴测量值；获得三轴加速度传感器的三轴测量值；基于水平和翻转180度量个位置的测试数值，对所述三轴加速度传感器的三轴测量值进行校准，得到校准后的三轴测量结果；
具体包括以下步骤：
1)将平衡车的主控设备放到夹具中，供电，并通过串口连接电脑PC端通过AT指令控制与主控进行通讯，夹具放置到水平状态，PC通过AT指令读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为AccX1，AccY1，AccZ1，以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix1，iy1，iz1；
2)将夹具翻转180度，再次读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为
AccX2，AccY2，AccZ2，以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix2，iy2，iz2；
3)判断夹具是否正确翻转，如果AccZ1<0同时AccZ2>0说明操作员正确翻转了夹具；
4)计算校准值，写入主控设备计算方法，写入加速度传感器的校准值分别为
((AccX1+AccX2)/2，(AccY1+AccY2)/2，(AccZ1+AccZ2)/2)；写入主控的陀螺仪的校准值分别为((ix1+ix2)/2，(iy1+iy2)/2，(iz1+iz2)/2)。

作为改进，在所述步骤1)和步骤2)测量三轴的测试值时，保证陀螺仪X轴垂直向上并静止。

本技术的有益效果是：
本技术方法简单，三轴加速度传感器的三轴测量值进行校准，得到校准后的三轴测量结果准确，能够补偿三轴陀螺仪的输出值与真实值之间的偏差，提升三轴陀螺仪测量结果的准确度。

具体实施方式
下面用具体实施例说明本技术，并不是对本技术的限制。

实施例
一种陀螺仪和加速度传感器校准方法，包括：获得三轴陀螺仪的三轴测量值；获得三轴陀螺仪加速度传感器的测量值；基于水平和翻转180度的两个位置的测量值，对所述的陀螺仪和加速度传感器的三轴测量值进行校准，得到校准后的三轴测量结果。

夹具装备是集成了水平仪的装备。

上述方法，所述获得三轴加速度传感器的三轴测量值包括：获得水平位置(保证陀螺仪X轴垂直向下并静止)的三轴加速度传感器中x，y，z三个方向的值；将设备旋转180度(保证陀螺仪X轴垂直向上并静止)，再获得三轴加速度传感器种的x，y，z三个方向的值；根据两次的测量值计算平均得到校准值。

具体实施步骤为：
1)将平衡车的主控设备放到夹具中，供电，并通过串口连接电脑PC端通过AT指令控制与主控进行通讯，夹具放置到水平状态，PC通过AT指令读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为AccX1，AccY1，AccZ1，以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix1，iy1，iz1；
2)将夹具翻转180度，再次读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为
AccX2，AccY2，AccZ2，以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix2，iy2，iz2；
3)判断夹具是否正确翻转，如果AccZ1<0同时AccZ2>0说明操作员正确翻转了夹具；
4)计算校准值，写入主控设备计算方法，写入加速度传感器的校准值分别为
((AccX1+AccX2)/2，(AccY1+AccY2)/2，(AccZ1+AccZ2)/2)；写入主控的陀螺仪的校准值分别为((ix1+ix2)/2，(iy1+iy2)/2，(iz1+iz2)/2)。

以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加
以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。