[发明专利]机器人IMU角度测量方法、装置、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.机器人IMU角度测量方法，其特征在于，包括：

计算拟合参数；

获取陀螺仪所采集的角速度数据以及加速度传感器所采集的加速度数据；

将所述角速度数据以及加速度数据进行滤波，以得到滤波结果；

对所述滤波结果进行去零偏处理，并与所述拟合参数融合，以得到融合结果；

根据所述融合结果计算偏航角角度；

根据所述角速度数据以及加速度数据计算横滚角和俯仰角。

2.根据权利要求1所述的机器人IMU角度测量方法，其特征在于，所述计算拟合参数，包括：

在高精度转台上采集陀螺仪的全量程数据，并通过上位机进行线性拟合，以得到拟合参数。

3.根据权利要求1所述的机器人IMU角度测量方法，其特征在于，所述将所述角速度数据以及加速度数据进行滤波，以得到滤波结果，包括：

采用M₁＝(X1+X2+…+，XN)/N将所述角速度数据以及加速度数据进行滤波，以得到滤波结果，其中，M为滤波结果，X1、X2和XN为采样数据；N为采样次数，所述采样数据包括角速度数据以及加速度数据。

4.根据权利要求3所述的机器人IMU角度测量方法，其特征在于，所述对所述滤波结果进行去零偏处理，并与所述拟合参数融合，以得到融合结果，包括：

采用M₂＝M₁*K-B对所述滤波结果进行去零偏处理以及与所述拟合参数融合，以得到融合结果，其中，M₂为融合结果，M₁为滤波后的数据，K为拟合参数，B为零偏数据。

5.根据权利要求4所述的机器人IMU角度测量方法，其特征在于，所述根据所述融合结果计算偏航角角度，包括：

根据计算偏航角角度，其中，θ为偏航角角度，t表示积分时间，w表示融合结果内的角速度，表示前一时刻的偏航角角度。

6.根据权利要求1所述的机器人IMU角度测量方法，其特征在于，所述根据所述角速度数据以及加速度数据计算横滚角和俯仰角，包括：

对所述角速度数据以及加速度数据进行四元数互补滤波，并计算出横滚角和俯仰角。

7.根据权利要求6所述的机器人IMU角度测量方法，其特征在于，所述对所述角速度数据以及加速度数据进行四元数互补滤波，并计算出横滚角和俯仰角，包括：

归一化所述加速度数据；

计算机体坐标下的加速度向量和上一次姿态解算的姿态向量之间的向量误差；

根据所述向量误差对所述角速度数据进行角速度补偿，以得到补偿结果；

对所述补偿结果进行四元数更新，以得到四元数；

将所述四元数转成欧拉角，计算出横滚角和俯仰角。

8.机器人IMU角度测量装置，其特征在于，包括：

参数计算单元，用于计算拟合参数；

数据获取单元，用于获取陀螺仪所采集的角速度数据以及加速度传感器所采集的加速度数据；

滤波单元，用于将所述角速度数据以及加速度数据进行滤波，以得到滤波结果；

融合单元，用于对所述滤波结果进行去零偏处理，并与所述拟合参数融合，以得到融合结果；

偏航角计算单元，用于根据所述融合结果计算偏航角角度；

角度计算单元，用于根据所述角速度数据以及加速度数据计算横滚角和俯仰角。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。