IMU y fusión de sensores
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Los dos sensores
- Acelerómetro: mide aceleración, incluida la gravedad. Parado, la gravedad indica dónde está «abajo» y da la inclinación (tilt). En movimiento se confunde.
- Giroscopio: mide velocidad de giro. Integrándola sale el ángulo, suave y rápido, pero un pequeño bias se acumula: deriva.
Fusión: filtro complementario
ángulo = α · (ángulo + gyro · dt) + (1 − α) · ángulo_acel, con α típico 0,98.
Giroscopio a corto plazo, acelerómetro a largo plazo. Los robots usan variantes más avanzadas (filtro de Kalman).
Es el mismo patrón que en SLAM: un sensor que deriva y otro que no deriva pero es ruidoso. Combinarlos corrige. Se repite en toda la robótica.
Magnetómetro
Una brújula: heading ≈ atan2(my, mx) con el sensor nivelado. Hard iron desplaza el círculo de lecturas; soft iron lo deforma. Calibrar lo recentra.
En la demo
Pulsa la sacudida: el acelerómetro se engaña. Sube el bias del giroscopio: el ángulo integrado se desvía. La señal fusionada se queda cerca de la real.
Demo interactiva
Conceptos relacionados
Lidar y SLAM
Contar vueltas de rueda acumula error (drift). Un lidar mide distancias en muchas direcciones a la vez; SLAM construye el mapa y se localiza en él alineando cada scan, y así corrige la deriva.
Load cell (célula de carga)
Unas galgas pegadas a un metal cambian un poco su resistencia al flexarse. Un puente de Wheatstone da unos milivoltios, un ADC los convierte en counts y la calibración los pasa a gramos.