获取正确的 IMU 值

Question

我正在使用 Python 2.7 通过 USB 从 AHRS/IMU 传感器读取数据。根据下图获取厂商指定的加速度：

IMU 供应商描述

我在python中的代码是这样的，但是当加速度为负时，值是错误的。我相信我需要检查 MSB 的第一位（在本例中为 AxH 字段），如果 1 为负数，如果 0 为正数。

    #....
    #data = serial.read(size=11)
    #....
    #

    #Acceleration
    elif data[1] == b'\x51':
        AxL=int(data[2:3].encode('hex'), 16)
        AxH=int(data[3:4].encode('hex'), 16)
        AyL=int(data[4:5].encode('hex'), 16)
        AyH=int(data[5:6].encode('hex'), 16)
        AzL=int(data[6:7].encode('hex'), 16)
        AzH=int(data[7:8].encode('hex'), 16)

        x = (AxH<<8|AxL)/32768.0*16.0
        y = (AyH<<8|AyL)/32768.0*16.0
        z = (AzH<<8|AzL)/32768.0*16.0

有人有什么建议吗？

完整的IMU传感器手册是这样的： http://wiki.wit-motion.com/english/lib/exe/fetch.php?media=module:wt901:docs:jy901usermanualv4.pdf

Answer 1

使用`struct`

轴数据存储为小端有符号短（2字节）整数，所以我们可以使用struct 解压数据。 struct 模块将负责将 bytes 正确解释为短整数。

import struct

g = 9.81
conv = 16.0 / 32768.0 * g

# ...

    elif data[1] == b'\x51':
        axes = struct.unpack("<hhh", data[2:8])
        x, y, z = [a*conv for a in axes]

手动转换

如果你想自己做转换，我假设有符号数的表示是 two's complement:

def twos_complement(x, bytes=2):
    maxnum = 2**(bytes*8) - 1
    msb = 1 << (bytes*8 - 1) 
    return -((x^maxnum) + 1) if x&msb else x

AxL = data[2]
AxH = data[3]
Ax_unsigned = AxH << 8 | AxL
Ax = twos_complement(Ax_unsigned, 2)

获取正确的 IMU 值

obtaining correct IMU values

python

imu

使用`struct`

手动转换

获取正确的 IMU 值

obtaining correct IMU values

python

imu

使用struct

手动转换

使用`struct`