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lIMU 慣性測量單元(Inertial Measurement Unit) 是測量物體三軸角速度和加速度的設(shè)備。一個(gè)IMU內(nèi)可能會(huì)裝有三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，來測量物體在三維空間中的角速度和加速度。嚴(yán)格意義上的IMU只為用戶提供三軸角速度以及三軸加速度數(shù)據(jù)。
lVRU 垂直參考單元(Vertical Reference Unit)是在IMU的基礎(chǔ)上，以重力向量作為參考，用卡爾曼或者互補(bǔ)濾波等算法為用戶提供有重力向量參考的俯仰角、橫滾角以及無參考標(biāo)準(zhǔn)的航向角。通常所說的6軸姿態(tài)模塊就屬于這類系統(tǒng)。航向角沒有參考，不管模塊朝向哪里，啟動(dòng)后航向角都為0°(或一個(gè)設(shè)定的常數(shù))。隨著模塊工作時(shí)間增加，航向角會(huì)緩慢累計(jì)誤差。俯仰角，橫滾角由于有重力向量參考，低機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況下，長時(shí)間不會(huì)有累積誤差。
lAHRS 航姿參考系統(tǒng)(Attitude and Heading Reference System)AHRS系統(tǒng)是在VRU的基礎(chǔ)上增加了磁力計(jì)或光流傳感器，用卡爾曼或者互補(bǔ)濾波等算法為用戶提供擁有絕 對參考的俯仰角、橫滾角以及航向角的設(shè)備，這類系統(tǒng)用來為飛行器提供準(zhǔn)確可靠的姿態(tài)與航行信息。我們通常所說的9軸姿態(tài)傳感器就屬于這類系統(tǒng)，因?yàn)楹较蚪怯械卮艌龅膮⒖?，所以不?huì)漂移。但地磁場很微弱，經(jīng)常受到周圍帶磁物體的干擾，所以如何在高機(jī)動(dòng)情況下抵抗各種磁干擾成為AHRS研究的熱門。
lGNSS/INS 這是一種組合導(dǎo)航系統(tǒng)，顧名思義這種系統(tǒng)是利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System 簡稱GNSS，它是GPS，北斗，GLONASS、GALILEO等系統(tǒng)的統(tǒng)稱) 與慣性導(dǎo)航(Inertial Navigation System)各自的優(yōu)勢進(jìn)行算法融合，為用戶提供更加精準(zhǔn)的姿態(tài)及位置信息。
(歐拉角，或者叫姿態(tài)）
6軸模塊航向角飄移是必然的，只是程度的高低不同而已，器件決定性能，算法不是萬 能。由于航向角沒有絕 對的參考標(biāo)準(zhǔn)，只能靠陀螺角速度積分獲得，積分必然帶來積分誤差，所以隨著時(shí)間的推移，必然會(huì)造成航向角越來越不準(zhǔn)。
需要注意的是所有姿態(tài)模塊都需要上電靜止1s左右以獲得陀螺零偏，否則航向角飄移會(huì)更嚴(yán)重
nIMU分類
IMU根據(jù)其性能和精度分為不同等級(jí)，如戰(zhàn)略級(jí)、導(dǎo)航級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)和消費(fèi)級(jí)，對應(yīng)的價(jià)格也相差較大，消費(fèi)級(jí)的IMU，則主要應(yīng)用于消費(fèi)電子的智能手機(jī)、TWS耳機(jī)、游戲手柄、消費(fèi)無人機(jī)、掃地機(jī)器人等產(chǎn)品，上，價(jià)格幾十元以內(nèi)；戰(zhàn)術(shù)級(jí)的IMU主要應(yīng)用于高端領(lǐng)域，如航空航天、無人系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛和我們關(guān)注的人形機(jī)器人等產(chǎn)品上。
nIMU模組
使用業(yè)界先進(jìn)的車規(guī)級(jí)MEMS六軸加速度/角速度傳感器，模組內(nèi)置自研 AHRS 算法，可實(shí)現(xiàn) 1000Hz 的傳感器數(shù)據(jù)讀取和姿態(tài)解算頻率；模組可以持續(xù)追蹤高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)而不產(chǎn)生累積誤差；同時(shí)也能在低動(dòng)態(tài)/靜止條件下保持0.2°/0.2°/1°（Roll/Pitch/Yaw）的輸出精度。
應(yīng)用場景主要在體育運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集分析、行人導(dǎo)航、VR/AR 6DOF姿態(tài)跟蹤、手持式交互娛樂設(shè)備、傾角測量、傾角開關(guān)、無人車自主導(dǎo)航、平衡車平穩(wěn)控制、無人機(jī)平穩(wěn)/姿態(tài)控制、使用C/C++API進(jìn)行數(shù)據(jù)采集研究等方面。
nST iNEMO慣性模塊
iNEMO系統(tǒng)級(jí)封裝 (SiP) 在6軸單片式解決方案內(nèi)整合了加速度計(jì)和陀螺儀。
多個(gè)傳感器輸出的集成確保了運(yùn)動(dòng)感測系統(tǒng)的超高精度，適用于要求嚴(yán)苛的應(yīng)用，如增強(qiáng)型手勢識(shí)別、游戲、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、室內(nèi)導(dǎo)航和基于定位的服務(wù)。
意法半導(dǎo)體的iNEMO產(chǎn)品組合包括慣性測量模塊、具有機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核的模塊和智能傳感器處理單元。
意法半導(dǎo)體的iNEMO產(chǎn)品組合包括慣性測量模塊、具有機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核的模塊和智能傳感器處理單元。
l慣性測量模塊
這些傳感器為應(yīng)用開發(fā)人員提供了一流的運(yùn)動(dòng)感測以用于方向和姿勢檢測，與簡單的移動(dòng)檢測相比具有更加復(fù)雜的特性和功能。這些模塊的設(shè)計(jì)集成了硬件特性，能夠?qū)崿F(xiàn)高效可靠的運(yùn)動(dòng)跟蹤和情境感知。
l內(nèi)嵌機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核的傳感器
iNEMO慣性模塊內(nèi)嵌機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核 (MLC)，在系統(tǒng)層面更省電。MLC是一種傳感器內(nèi)引擎，采用基于分類的AI算法（決策樹），能夠在傳感器檢測運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的同時(shí)運(yùn)行不同任務(wù)。
l帶有智能傳感器處理單元的傳感器
這種全新類型的傳感器基于高度集成的超低功耗電路。智能傳感器處理單元 (ISPU) 是一種微型C語言可編程處理器，可在傳感器內(nèi)執(zhí)行信號(hào)處理和AI算法，并與常見的開發(fā)工具兼容。ISPU傳感器支持信號(hào)處理和AI推理、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，甚至支持二進(jìn)制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠以微瓦級(jí)的功率預(yù)算提供廣泛的編程靈活性。
獨(dú)特的超集成LSM6DSV16BX IMU將人類感官與環(huán)境結(jié)合，實(shí)現(xiàn)卓越的聆聽體驗(yàn)。該器件功能十分豐富，可用作6軸IMU來實(shí)現(xiàn)頭部跟蹤和活動(dòng)檢測，可用作音頻加速度計(jì)來實(shí)現(xiàn)骨傳導(dǎo)，可用作觸摸傳感器來支持用戶交互（觸摸、長按和滑動(dòng)操作），在具有Qvar功能時(shí)，還可用作入耳檢測傳感器。它能代替四種傳感器，更容易打造出別致小巧的設(shè)計(jì)，并提供更多的空間來容納大尺寸電池。
IMU集成了一個(gè)音頻加速度計(jì)來實(shí)現(xiàn)骨傳導(dǎo)檢測，一個(gè)3軸加速度計(jì)和一個(gè)3軸陀螺儀來實(shí)現(xiàn)用戶界面和交互。
該智能器件支持利用AI算法進(jìn)行邊緣處理、低功耗傳感器融合及動(dòng)態(tài)自配置，在TWS耳機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)或運(yùn)動(dòng)耳塞等可聽戴設(shè)備、助聽器、AR/VR耳機(jī)和智能眼鏡等應(yīng)用中可大大提升電池自主性。
LSM6DSV32XTR是意法半導(dǎo)體的高性能、低功耗6軸IMU，含32g加速度計(jì)和陀螺儀，支持三通道架構(gòu)，具備AI功能，適用于UI、OIS和EIS數(shù)據(jù)處理，具有低功耗、自適應(yīng)自配置等特性。
LSM6DSV32XTR是意法半導(dǎo)體的一款高性能、低功耗 6 軸小型 IMU，具有 32 g 的 3 軸數(shù)字加速度計(jì)和 3 軸數(shù)字陀螺儀，屬于LSM6DSV32X系列，此系列提供具有三通道架構(gòu)的最 佳 IMU 傳感器，用于處理三個(gè)獨(dú)立通道（用戶界面、OIS 和 EIS）上的加速度和角速率數(shù)據(jù)，并具有專用的配置、處理和過濾功能。
該設(shè)備利用嵌入式高級(jí)專用功能（例如用于可配置運(yùn)動(dòng)跟蹤的有限狀態(tài)機(jī) (FSM) 和用于情境感知的機(jī)器學(xué)習(xí)核心 (MLC)）以及可為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用導(dǎo)出的 AI 功能，從而實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算中的流程。
LSM6DSV32X 支持自適應(yīng)自配置 (ASC) 功能，該功能允許 FSM 根據(jù)特定運(yùn)動(dòng)模式的檢測或基于 MLC 中配置的特定決策樹的輸出自動(dòng)實(shí)時(shí)重新配置設(shè)備，而無需主機(jī)處理器的任何干預(yù)。
該設(shè)備嵌入 Qvar（電荷變化檢測），用于用戶界面功能，例如點(diǎn)擊、雙擊、三擊、長按或 L/R - R/L 滑動(dòng)。
LSM6DSV32X 嵌入一個(gè)模擬集線器，能夠連接外部模擬輸入并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。
LSM6DSV32X已有多個(gè)落地的應(yīng)用案例，例如筆記本電腦的姿態(tài)檢測（判斷筆記本電腦在桌上、腿上，還是在包里，以實(shí)現(xiàn)工作模式切換）、折疊屏手機(jī)的打開角度檢測、智能手表的手部姿態(tài)檢測、TWS耳機(jī)的頭部姿態(tài)檢測（實(shí)現(xiàn)3D空間音效）等。
最 新的ASM330LHBG1 6軸IMU適用于汽車應(yīng)用，在極端環(huán)境下也能穩(wěn)定工作，支持高達(dá)125 °C的擴(kuò)展工作溫度范圍，適合在發(fā)動(dòng)機(jī)艙周圍或陽光直射區(qū)域使用。
l通過AEC-Q100 1級(jí)認(rèn)證
l與經(jīng)過認(rèn)證的軟件庫一起使用時(shí)，符合ASIL B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
l(ISO 26262:2018)
l更寬的溫度范圍：-40 °C至+125 °C
l內(nèi)嵌補(bǔ)償機(jī)制，確保器件在整個(gè)溫度范圍內(nèi)保持卓越的穩(wěn)定性
l具有有限狀態(tài)機(jī)和機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核
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