dc.contributor.author | Diegues, Daniel | |
dc.date.accessioned | 2022-04-07T17:38:08Z | |
dc.date.available | 2022-04-07T17:38:08Z | |
dc.date.issued | 2021-12-17 | |
dc.identifier.citation | DIEGUES, Daniel. Método automático de calibração de IMU baseado no filtro de Kalman. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15823. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15823 | |
dc.description.abstract | IMUs are widely used in applications that require position and attitude measurements. And with the production of low-cost IMUs, it has been possible to expand this
use beyond military and high-cost applications, reaching consumer devices such as cell
phones, wearable technologies, physical exercise and rehabilitation equipment. But every
IMU needs to be calibrated for use and therefore, in addition to the sensor, there is the
cost of calibration. Existing calibration methods are either proprietary to the manufacturers, or they are expensive and require specific equipment and laboratories, or they use
non-optimal methods of parameter estimation. This work proposes the systematization
of low cost calibration methods, with simple execution performed by the user and that
provides optimized results closer to those achieved by high cost calibration methods. The
data capture process is based on a multi-position method that does not require extra
equipment, besides the sensor and computer itself. The experiments were executed with
three commercial IMUs, one high-cost calibrated by the manufacturer, used as a reference, and two low-cost, uncalibrated. The raw accelerometer reading of each IMU was
calibrated using the four forms of the Kalman filter developed in this work and the errors
obtained were evaluated by comparing the high cost IMU and the calibration with the
estimated parameters, showing the good performance of the methods. | eng |
dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | IMU | por |
dc.subject | Filtro de Kalman | por |
dc.subject | Calibração | por |
dc.subject | Kalman Filter | eng |
dc.subject | Calibration | eng |
dc.title | Método automático de calibração de IMU baseado no filtro de Kalman | por |
dc.title.alternative | Automatic IMU calibration method based on Kalman filter | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Inoue, Roberto Santos | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6221209121565990 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Nogueira, Samuel Lourenço | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2287847504423307 | por |
dc.description.resumo | As IMUs são largamente utilizadas em aplicações que exigem medidas de posição e
atitude. E com a produção de IMUs de baixo custo, tem sido possível expandir essa utilização para além de aplicações militares e de alto custo, atingindo dispositivos de consumo
como celulares, tecnologias vestíveis, equipamentos de exercícios físicos e reabilitação. Porém toda IMU precisa ser calibrada para o uso e, portanto, além do sensor, existe o custo
de calibração. Os métodos de calibração existentes, ou são de propriedade dos fabricantes,
ou são de alto custo e exigem equipamentos e laboratórios específicos, ou ainda utilizam
métodos não ótimos de estimativa de parâmetros. Neste trabalho é proposto a sistematização de métodos de calibração de baixo custo, com execução simples realizada pelo
usuário e que forneça resultados otimizados mais próximos dos alcançados por métodos
de calibração de alto custo. O processo de captura dos dados é baseado em um método
de multi-posição que para ser executado não exige equipamentos extras, além do próprio
sensor e computador. Foram realizados experimentos com três IMUs comerciais, uma
de alto custo calibrada pelo fabricante, utilizada como referência e duas de baixo custo,
não calibradas. A leitura bruta do acelerômetro de cada IMU foi calibrada utilizando
as quatro formas do filtro de Kalman desenvolvidos neste trabalho e avaliado os erros
obtidos comparando, a IMU de alto custo e a calibração com os parâmetros estimados,
mostrando o bom desempenho dos métodos. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEE | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS; INSTRUMENTACAO | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8787158005491236 | por |