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慣性計測装置(IMU)
IMU / 慣性計測ユニット / 慣性センサー / 慣性センサ
加速度センサーとジャイロスコープを組み合わせ、物体の加速度と角速度を測る装置。ロボットの姿勢推定や歩行の制御に使われる。
概要
慣性計測装置(Inertial Measurement Unit、IMU)は、加速度センサーとジャイロスコープを組み合わせ、物体の加速度と角速度を測る装置である。3軸の加速度センサーと3軸のジャイロスコープを組み合わせた6軸のものが基本で、地磁気センサーを加えた9軸の製品もある。外部の基準に頼らずに動きを測れるため、二足・四足ロボットの姿勢推定、ドローンの飛行制御、人の体に付けた動作計測に広く使われる。
一方で、測った値を積分して向きや位置を求めると、センサーのバイアス(ゼロ点のずれ)による誤差が時間とともに積み重なる。そのため実用のシステムでは、カメラ、LiDAR、GNSS などの情報と組み合わせて(センサーフュージョン)、誤差の広がりを抑えるのが一般的である。
HuRoC の記事から
- 399ドルの二足歩行ロボ「Microduck」、学習スタックまでApache 2.0で公開。Pollen Roboticsが予約開始:IMU を2基載せた小型二足ロボットを扱った。
- スマホで30分、持ち主が家事を教える家庭用ロボ「Flourish 1」。3,555ドルで最初の50台を予約受付:スマートフォン内蔵の IMU の動きで腕を操作して教える仕組みを扱った。
- 指の関節角12か所を磁気エンコーダーで読む手の外骨格「TAKTO ONE」。ドイツの修士研究から設計一式を公開:手の甲と前腕に付けた2個の慣性センサーで手首の姿勢を測る外骨格を扱った。