不可或缺的IMU都用在了哪？

由于缺少精準(zhǔn)、可靠的位置測量能力，家里的掃地機(jī)器人每逢墻角就“面壁思過”、撞破南墻也不回頭，而你最后不得不主動(dòng)幫它“挪位”的無奈和嘆息。這種場景你是否已經(jīng)受夠了？

放心，當(dāng)加入IMU（慣性測量單元）后，這樣的囧況就能輕松解決~圖片

“IMU可以大幅度提高掃地機(jī)器人對于運(yùn)行軌跡的記錄精度，彌補(bǔ)里程計(jì)傳感器的不足，幫助構(gòu)建高精度、全局規(guī)劃的清掃區(qū)域路徑。得益于IMU，掃地機(jī)器人不僅可以走出弓字形、回字形、螺旋形等復(fù)雜路線，還可以結(jié)合紅外信號(hào)的引導(dǎo)回歸充電插座，一方面大大提升了清掃效率，另一方面也讓使用體驗(yàn)變得更加友好。”

除了掃地機(jī)器人，IMU的用途十分廣泛，無論是遠(yuǎn)在天邊的衛(wèi)星、還是近在眼前的TWS耳機(jī)，受益于IMU的基礎(chǔ)通用性，其應(yīng)用功能正在不斷豐富。今天小編就帶大家領(lǐng)略一下在我們身邊的IMU應(yīng)用，進(jìn)一步了解這個(gè)“熟悉又陌生”的IMU。

耳穿戴設(shè)備人機(jī)交互

近幾年非?；鸬腡WS耳機(jī)應(yīng)用，IMU可以賦能耳穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的人機(jī)交互方式，例如佩戴檢測、頭部操控、敲擊檢測（加速度計(jì)）等，更重要的是，其對于3D音頻效果的實(shí)現(xiàn)。

耳機(jī)內(nèi)的IMU可以對于頭部姿態(tài)和轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別。搭配手機(jī)內(nèi)的傳感器獲取耳部頭部的相對位置，從而對于音頻效果進(jìn)行調(diào)整，為用戶帶來更加真實(shí)的聽覺感受。

無人機(jī)平穩(wěn)飛行

無人機(jī)已經(jīng)成為了消費(fèi)者的旅拍神器，但你知道嗎，一開始無人機(jī)可沒有辦法飛得又穩(wěn)又順滑，更別說拍出清晰的圖片了。即使在強(qiáng)風(fēng)和陣風(fēng)中，無人機(jī)也能夠平穩(wěn)、順滑飛行的秘訣，就是IMU賦予無人機(jī)的“核心力量”。

高精度、高可靠的IMU可以極大提升無人機(jī)的飛行能力，結(jié)合系統(tǒng)硬件、軟件和算法的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)例如完美懸?；蚣鞭D(zhuǎn)彎等復(fù)雜操作，還可以結(jié)合衛(wèi)星定位技術(shù)，打造高精度導(dǎo)航的能力。

IMU一般包含一個(gè)3軸加速度計(jì)和一個(gè)3軸的陀螺儀。加速度計(jì)負(fù)責(zé)檢測在無人機(jī)坐標(biāo)系統(tǒng)獨(dú)立三軸的加速度信號(hào)，而陀螺儀則檢測無人機(jī)相對于導(dǎo)航坐標(biāo)系的角速度信號(hào)，進(jìn)一步處理這些信號(hào)數(shù)據(jù)，即可解算出無人機(jī)的姿態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定起飛與空中姿態(tài)識(shí)別等功能。

專業(yè)體育運(yùn)動(dòng)追蹤

專業(yè)級(jí)的運(yùn)動(dòng)追蹤設(shè)備正在受到運(yùn)動(dòng)愛好者和專業(yè)人士的追捧，尤其是專業(yè)競技和康復(fù)治療領(lǐng)域的需求逐漸顯現(xiàn)，主要通過動(dòng)作捕捉、標(biāo)記和跟蹤身體運(yùn)動(dòng)，并且將這些信息轉(zhuǎn)換為體育和醫(yī)療行業(yè)中的研究和應(yīng)用的數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)市場價(jià)值。因此更為精準(zhǔn)、性價(jià)比更高的IMU解決方案正在成為更好的選擇。例如嵌入IMU的可穿戴緊身衣由于其便攜性而變得越來越流行，其出色的動(dòng)作捕捉能力，在運(yùn)動(dòng)員做研究或日常訓(xùn)練使用均可滿足。

IMU用于收集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，對速度、傾斜、旋轉(zhuǎn)甚至運(yùn)動(dòng)角度進(jìn)行測量和計(jì)算，由于其體積很小、可與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練設(shè)備集成在一起，同時(shí)功耗較低、因此無需太多電量即可連續(xù)收集數(shù)據(jù)，并提供實(shí)時(shí)反饋。目前，全球已有一百多家公司正在提供IMU運(yùn)動(dòng)傳感器測評系統(tǒng)解決方案，基于IMU對運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行精細(xì)分析有望迎來新浪潮。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）應(yīng)用

為了打造更加真實(shí)和身臨其境的虛擬增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，讓用戶能夠長時(shí)間地融入虛擬環(huán)境至關(guān)重要，這意味著以IMU為主流、數(shù)量眾多的運(yùn)動(dòng)傳感器需要極其敏感、精確、堅(jiān)固和迅速響應(yīng)的能力。特別是頭部、軀干、關(guān)節(jié)、手指等身體部位運(yùn)動(dòng)的超精確瞬時(shí)檢測，并將時(shí)間延遲縮短至幾乎不可察覺的最小值，才能減少令人不適的暈動(dòng)病效應(yīng)或體驗(yàn)割裂感。因此，集成多種功能的緊湊型MEMS IMU往往是這一類消費(fèi)級(jí)應(yīng)用的首選。

此外，制造業(yè)中的AR應(yīng)用也在快速崛起。工人可以使用AR設(shè)備隨時(shí)訪問重要的技術(shù)信息，并確定正在使用的機(jī)器以及危險(xiǎn)區(qū)域的位置等。例如飛機(jī)制造商使用AR眼鏡來協(xié)助技術(shù)人員為飛機(jī)布線， 從而縮短生產(chǎn)時(shí)間并減少出錯(cuò)。這些嚴(yán)苛的應(yīng)用場景也將極大地依賴高精度、高可靠的IMU來實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)然，除了上述場景，IMU在智能手機(jī)上已獲得廣泛應(yīng)用，例如手機(jī)橫豎屏切換、攝影攝像防抖、空間測距等都依賴IMU實(shí)現(xiàn)。

Bosch Sensortec IMU的優(yōu)勢

對此，Bosch Sensortec優(yōu)化其IMU系列產(chǎn)品，用于智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、AR和VR、無人機(jī)、遠(yuǎn)程遙控設(shè)備、游戲和機(jī)器人應(yīng)用，致力于為客戶提供最大的靈活性。Bosch Sensortec IMU正幫助客戶實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，例如實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)檢測、室內(nèi)導(dǎo)航、手勢和活動(dòng)識(shí)別以及光學(xué)圖片穩(wěn)定（OIS）。請?jiān)试S小編隆重介紹Bosch Sensortec IMU的明星家族成員——

BMI323是博世最新推出的慣性測量單元，將精確的加速度和角速度測量、以及由運(yùn)動(dòng)觸發(fā)的智能集成功能相結(jié)合，可加快并簡化產(chǎn)品開發(fā)流程，賦予顯著的成本效益。與前一代相比，BMI323可提供更好的加速器性能、以及更低的功耗；在高性能模式下，同時(shí)使用陀螺儀和加速度計(jì)，電流消耗僅為790uA。

BMI270是博世針對可穿戴和耳穿戴設(shè)備推出的，具有低功耗和智能功能的慣性測量單元，擁有先進(jìn)的用于陀螺儀校準(zhǔn)的靜止組件重新校正（CRT）功能，LGA封裝尺寸僅2.5 x 3.0 x 0.8 mm3，工作時(shí)電流消耗僅為685μA。

BMI088是一款具有振動(dòng)穩(wěn)定性的高性能慣性測量單元，擁有高g值加速度計(jì)（最大±24g）、低靈敏度誤差（全生命周期）、極低的陀螺儀偏置不穩(wěn)定性（＜2°小時(shí)）等特性，針對無人機(jī)和機(jī)器人應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，全功率運(yùn)行時(shí)工作電流低至5.15mA。

隨著IMU性能的提升與突破，其應(yīng)用潛力正在眾多細(xì)分領(lǐng)域不斷顯現(xiàn)。

來源：Bosch Sensortec