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Esprit Roue

L'accéléromètre ~~⏩


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Je suis tombé sur une vidéo "détaillant" le composant électronique de l'accéléromètre sur une chaine YouTube que je trouve excellente, je me suis dit que ça pouvait en intéresser certain.

 

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Pas mal en effet, avec cependant un gag : à 1:13 l'exemple d'une caméra stabilisée (gimbal) n'est pas pertinent car il faut à coup sûr des capteurs gyrométriques, et optionnellement accélérométriques seulement dans le cas où elle dispose de la fonction inclinomètre (pour éviter la mer qui penche...). De plus, dans cet asservissement de type plateforme, il faut intégrer les rotations angulaires pour déterminer les angles... bref, mauvais exemple.

Eh oui, il est important de ne pas confondre les capteurs. On peut définir l'attitude (le comportement) d'un objet dans l'espace à l'aide de 6 paramètres : 3 accélérations linéaires et 3 rotations angulaires. Avec cela, il suffit de connaître le point de départ pour faire de la navigation, ce qui permet à chaque instant de savoir où on est et ce qu'on fait.

Le MEMS de nos e-roues incorpore les 6 capteurs sur la même puce (par exemple MPU-6000 en jaune), et est associé au µcontrôleur (souvent un Cortex STM32F103 en rouge) :

CM-overboard-a.jpg

Les gyromètres gèrent la boucle d'asservissement rapide en tangage, les accéléromètres gèrent la boucle lente (hybridation) pour fixer la verticalité. Diverses combinaisons de ces mesures définissent les seuils d'alarme d'angles de roulis et permettent le calcul nécessaire pour passer du repère XYZ engin au repère XYZ géographique.

Comme chacun sait, Einstein base ses théories de la relativité sur le principe d'équivalence, c'est à dire que la gravité est indistinguable d'une accélération linéaire, on peut donc réaliser la fonction inclinomètre à l'aide d'un accéléromètre, la mesure étant corrigée par trigo (surtout pour les grands angles)  pour déterminer la projection dans l'intervalle -90°...+90°.

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