马奇威克IMU 90度

Question

我正在使用Madgwick算法的C++实现，对我的传感器(加速度计、磁强计和陀螺仪)进行校准。一切看起来都很好，但是当我把传感器放在垂直位置(音高到90度)时，其他角度开始做一些奇怪的事情。这就是我得到的：Matlab绘图问题

事实上，我得到的角度是正确的，但表达方式不同。我只应该得到：

• 名册:0
• 音高: 90
• 偏航：-150

但我明白：

• 名册：-180
• 音高: 90
• 偏航: 50

两个结果都是一样的，对吧？我的问题是：

• 这是Gimbal Lock问题吗？
• 据我所知，Gimbal Lock应该会在角度上出现错误，但我会把它们做好的。麦奇威克算法是否试图避免Gimbal Lock？

Answer 1

不，你不能锁定一个传感器，因为它是你移动的物理物体。

万向节锁指的是一个状态，如果你在哪里移动2个角度，它们会对旋转产生同样的影响。这不是一个错误，而是一个特定的旋转状态。但是如果你亲自用手移动物体，万向节锁是不可能的。维基百科有一个很棒的礼物：

​

​

万向节锁定飞机。当俯仰(绿色)和偏航(洋红色)吉姆巴尔斯变得对齐，改变滚动(蓝色)和偏航应用相同的旋转飞机。

但是，请注意，Gimbal锁定的原因可能是数据的原因:在euler角中，有多个角度集给出了完全相同的端点。你的系统给了你哪一个？你不可能知道。取决于用来给你数据的传感器和算法。

一个很好的方法，以确保你的进一步数学是一致的，并知道2轮是相同的，就是把你的测量值转换为四元数。这些是独特的每一个旋转，并将帮助你更好地理解什么旋转已经发生。