陀螺仪和加速度计是倒置的

Question

我在 Android 中同时使用陀螺仪和加速度计。我所做的只是显示来自两个传感器的值。我不明白为什么 要跟踪设备加速度，我必须使用陀螺仪 以及为什么 设备方向由加速度计传感器 给出。我已经在 2 台平板电脑、3 部手机上测试了这段代码，结果都是一样的。

听众：

// gyroscope sensor
sensorManager.registerListener(this, sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

// accelerometer sensor
sensorManager.registerListener(this, sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

为了获得结果，我实施了 SensorEventListener：

@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent sensorEvent) {
    switch (sensorEvent.sensor.getStringType()){
        case Sensor.STRING_TYPE_ACCELEROMETER:
            (TextView)findViewById(R.id.sensor_accel_data_textView)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[0]));
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_accel_data_textView2)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[1]));
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_accel_data_textView3)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[2]));
            break;
        case Sensor.STRING_TYPE_GYROSCOPE:
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_gyro_data_textView)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[0]));
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_gyro_data_textView2)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[1]));
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_gyro_data_textView3)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[2]));
            break;
    }
}

Answer 1

它们没有倒置。加速度计为您提供 ax、ay、az，它们是 3 个方向的加速度。陀螺仪为您提供 gx、gy、gz，它们是围绕 3 个方向的旋转速度。
这两个传感器可以独立使用。
加速度计无法为您指明方向。有方向传感器，但可能已弃用。我认为传感器值与方向相关，但有一些方法可以使它们与方向无关。

您可以从 Play 商店安装一些传感器应用程序并将其与您的值进行比较以进行测试。

Answer 2

这个问题已经问了将近一年了，但我只是偶然发现了这个问题，我的印象是问题的根源是对每个传感器实际测量的内容存在误解。

所以，希望下面的解释能澄清一点，传感器没有切换，但实际上加速度计用于检测方向，并且（恕我直言）陀螺仪不提供绝对方向。

加速度计

您应该将加速度计想象成由一些弹簧支撑的样本质量，因为这就是加速度计（您可以搜索 MEMS 加速度计以找到有关如何在微米尺度上实际实现的示例） .如果您加速设备，质量块将因惯性而推动弹簧，并且质量块的微小偏转会被测量以检测加速度。然而，质量不仅会因实际加速度而偏转，还会因引力而偏转。所以，如果你的 phone 靠在 table 上，质量仍然偏向地面。

因此，您看到的“-10”到“10”是地球加速度 9.81 m/s²。从物理学的角度来看，这是令人困惑的，因为静止的设备显然没有被加速，而传感器仍然显示 9.81 m/s²，所以我们从传感器得到设备加速度加上地球加速度。虽然这是任何物理老师的噩梦，但它非常有用，因为它会告诉您 "down" 在哪里，从而为您提供设备的方向（除了绕重力轴的旋转）。

陀螺仪

名为 "gyroscope" 的传感器是您设备中的另一个样本块，它会主动驱动振动。由于振动运动，它受到科里奥利力（在其参考系中）的影响并在旋转时发生偏转（搜索 "MEMS gyroscope" 会产生更令人惊讶的设备，特别是如果你考虑到它们可以检测到那种规模的科里奥利力)。

但是，偏转不允许您确定绝对角度（就像老式陀螺仪那样），而是与 angular 速度（旋转速率）成正比。因此，您可以预期静止设备的所有轴上的读数均为零，并且只要您围绕该轴旋转设备，就只会看到任何轴的读数。

Answer 3

陀螺仪与加速度计：

加速度计测量物体沿轴移动的速度。它在 X 和 Y 和 Z.
陀螺仪测量物体绕轴旋转的速度。它是如何围绕 X 和 Y 和 Z.

一开始，你的X或Y或Z会有地球加速度值以米除以平方秒，即9.81 m/s^2

陀螺仪和加速度计是倒置的

gyroscope and accelerometer are inverted

android

accelerometer

gyroscope