さまざまな技術応用において、機械が位置と距離を正確に把握できるようにすることが、機械の自律的な操作と移動を実現するための鍵となります。ロボット、ドローン、自動運転などのアプリケーションでは、距離を正確に感知する必要があります。この記事では、ADIの慣性計測ユニット (IMU) を紹介し、その応用分野と製品特性を理解します。
高精度センサーが自律アプリケーションを支援
多くのアナリストは、インダストリー4.0と自律システムによって推進される次世代の産業革命が到来したと考えています。自動化および自律型のロボット、車両、ドローンはすべて、製造、採掘、農業、物流プロセスに密接に関連しており、この産業革命を推進する重要な柱となっています。
自律アプリケーションで期待されるレベルのシステムパフォーマンスを達成するには、機器は周囲の状況を感知するだけでなく、ナビゲートできる必要があります。これらの目標は、従来のアルゴリズム、人工知能、または機械学習ベースのアルゴリズムによって出力が融合され解釈されるセンシング モードの助けを借りて達成できます。
産業機械におけるセンサーの普及に伴い、センサーが提供するデータはより豊富になり、センサーの位置と相対的な動きの重要性も高まっています。自律性は通常、移動性と関連しているため、車両の位置を正確に特定したり、機械の動きを誘導したり、機器を正確に操作したりすることが重要な実現要因となります。この技術がこれらの動きを正確に検出できれば、より困難で価値の高いアプリケーションに使用でき、位置決め誤差を数センチメートル以内に制御し、アプリケーションに必要な安全性と信頼性を提供できるようになります。
ADIが発表したADIS16500は、高精度の小型マイクロエレクトロメカニカル システム (MEMS) 用のIMUであり、機械の距離検知と位置決めを正確に行うことができます。3軸ジャイロスコープと3軸加速度計で構成されています。ADIS16500の各慣性センサーは、動的パフォーマンスを最適化する信号調整機能を組み合わせ、各センサーの感度、バイアス、アライメント、線形加速度 (ジャイロスコープ バイアス)、および打撃点 (加速度計の位置) の特性を与えるように工場で調整されています。したがって、各センサーには、さまざまな条件下で正確なセンサー測定を提供するための動的補正式が備わっています。
ADIS16500は、高精度の多軸慣性センシング技術を産業システムに統合するための、簡素化されたコスト効率の高い方法を提供します。個別設計と比較して、ADIS16500は設計の複雑さと時間コストを削減できます。ADIS16500は、工場の生産プロセスで必要なすべてのモーション テストとキャリブレーションを完了しており、システム統合時間を大幅に短縮します。ナビゲーション システムで使用する場合、厳密な直交アライメントにより、慣性座標系の位置合わせプロセスと時間が簡素化されます。ADIS16500の内蔵シリアル ペリフェラル インターフェイス (SPI) とレジスタ構造には、データ収集と構成制御のためのシンプルなインターフェイスが備わっています。
ADIS16500には、ダイナミックレンジが ±2000° /秒、実行中のバイアス安定性8.1° /時間、x軸とy軸の角度ランダムウォーク0.29° /√時間、1σ、軸間ずれ誤差 ±0.25°、および内蔵の3軸デジタル加速度計、ダイナミックレンジ ±392メートル/秒2、および125μm/秒のインランバイアス安定性2 3軸デルタ角度とデルタ速度の出力を可能にします。工場で校正された感度、バイアス、軸調整により、校正温度範囲は-10℃です。 ℃ +75まで℃。
ADIS16500には、SPI互換のデータ通信機能、プログラム可能な操作、自動および手動のバイアス補正制御をサポートする制御、および直接、スケール、出力などの外部同期モードをサポートする同期データ取得用のデータ準備完了インジケータが組み込まれています。慣性センサーとフラッシュメモリはどちらもオンデマンドのセルフテストが可能です。3.0 V～3.6 Vの単一電源動作（VDD）を使用し、14,700 m/秒の機械的衝撃耐性を備えています。 2、-25℃～-25℃の温度範囲で動作可能℃ +85まで℃。
ADIS16500は、約15 mm × 15 mm × 5 mmのサイズの100ボール ボール グリッド アレイ (BGA) パッケージで提供されます。ナビゲーション、安定化、計測のほか、無人および自律走行車、スマート農業および建設機械、工場/産業オートメーション、ロボット工学、仮想/拡張現実、移動体インターネットなどに使用できます。
ADIは、顧客の製品開発を加速するための評価ツールもリリースしました。EVAL-ADIS2システムは、ほとんどのiSensor (ADIS16xxx) 製品にWindows互換の評価システムを提供します。Windows XP、Windows Vista、Windows 7で実行される複数のアプリケーション パッケージが付属しており、32ビットまたは64ビットのUSBドライバーを使用します。
EVAL-ADIS2の標準16ピン インターフェイスは、すべてのiSensorブレークアウト ボード (ADIS16xxx/PCBZ) への接続パスを提供します。テスト対象デバイス (DUT) には、USB (+3.3Vまたは +5Vの選択可能なオプション) または外部電源から電力を供給できます。前世代の製品システム（EVAL-ADIS）に精通している方にとって、EVAL-ADIS2は、より長いケーブルでDUTを接続する機能や、より広い動作温度範囲（-40℃）など、多くの重要な進歩を提供します。 ℃ +85まで℃）。
EVAL-ADIS2は、IMUおよび振動評価ソフトウェア パッケージを備えたPC-USB慣性MEMS評価システムを提供します。このシステムは、最大サンプル レートでデータ キャプチャを同期し、レジスタ アクセスを通じてデバイスの構成と検証を実装し、DUTから最大2 mの距離にあるすべてのADIS16xxxブレークアウト ボードとの標準16ピン リボン ケーブル インターフェイスをサポートします。
ADIS16500/PCBZブレークアウト ボードを使用すると、各ADIS16500 IMUモデルと組み込みプロセッサ プラットフォーム間のプロトタイプ接続を簡単に確立できます。各ADIS16500/PCBZブレークアウト ボードは、EVAL-ADIS2評価システムのJ1に接続することもできます。
ADIS16500/PCBZブレークアウト ボードは、33.25 mm x 30.75 mmの小型パッケージ サイズで、便利な2 mmピッチ16ピン (2 x 8) コネクタを備え、4つのコーナーにそれぞれ1つの取り付け穴 (直径2.3 mm) があり、ADIS16500AMLZが含まれています。
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