prikaz prve stranice dokumenta Određivanje i vizualizacija pozicije objekata u prostoru korištenjem akcelerometara
No public access
undergraduate thesis
Određivanje i vizualizacija pozicije objekata u prostoru korištenjem akcelerometara
Zagreb: University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, 2020. urn:nbn:hr:168:161155
Medvedec, Robert
University of Zagreb
Faculty of Electrical Engineering and Computing

Institutional repository: FER Repository

Cite this document

Medvedec, R. (2020). Određivanje i vizualizacija pozicije objekata u prostoru korištenjem akcelerometara (Undergraduate thesis). Zagreb: University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing. Retrieved from https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:161155

Medvedec, Robert. "Određivanje i vizualizacija pozicije objekata u prostoru korištenjem akcelerometara." Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, 2020. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:161155

Medvedec, Robert. "Određivanje i vizualizacija pozicije objekata u prostoru korištenjem akcelerometara." Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, 2020. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:161155

Medvedec, R. (2020). 'Određivanje i vizualizacija pozicije objekata u prostoru korištenjem akcelerometara', Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, accessed 04 November 2024, https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:161155

Medvedec R. Određivanje i vizualizacija pozicije objekata u prostoru korištenjem akcelerometara [Undergraduate thesis]. Zagreb: University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing; 2020 [cited 2024 November 04] Available at: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:161155

R. Medvedec, "Određivanje i vizualizacija pozicije objekata u prostoru korištenjem akcelerometara", Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, Zagreb, 2020. Available at: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:161155

Metadata
TitleOdređivanje i vizualizacija pozicije objekata u prostoru korištenjem akcelerometara
Title (english)Determining and visualizing the position of objects in space using accelerometers
AuthorRobert Medvedec
MentorIgor Čavrak (mentor)
Committee memberIgor Čavrak (predsjednik povjerenstva)
Committee memberBranimir Pervan (član povjerenstva)
Committee memberEmanuel Guberović (član povjerenstva)
GranterUniversity of Zagreb
Faculty of Electrical Engineering and Computing
Zagreb
Defense date and country2020-07-06, Croatia
Scientific / art field,
discipline and subdiscipline		TECHNICAL SCIENCES
Computing
Abstract
U ovom radu proučena je i objašnjena problematika korištenja IMU-a koji sadrži senzore akcelerometra i žiroskopa za određivanje pozicije i orijentacije objekata. Rad počinje uvodnim dijelom, koji detaljno objašnjava princip rada i vrste akcelerometara i žiroskopa, kao i njihove glavne karakteristike. Objašnjena su i područja upotrebe pojedinih tipova senzora te limitacije svakog od njih. U središnjem dijelu rada predstavljeni su i istraženi problemi limitirane preciznosti senzora. Kao glavni uzročnici problema prepoznati su šumovi te gimbal lock. Šumovi u signalima stalna su pojava te su u radu predstavljeni kroz niz mjerenja na dva različita senzora. Pojašnjena je i pojava gimbal locka kod korištenja Eulerovih kuteva, kako ga izbjeći te kako unatoč njihovim limitima uspješno koristiti sustav u kojem se na taj način računa orijentacija objekta. Predstavljeni su i načini rješavanja navedenih problema kao što su kalibracija i kvaternioni, a detaljnije je obrađena tema smanjivanja šumova kroz niskopropusne, komplementarne i Kalmanove filtere. Na primjerima je objašnjena integracija navedenih filtera i uspoređena njihova efikasnost. Pri samome kraju rada korišteni su svi obrađeni dijelovi za određivanje rotacije i pozicije objekta u 3D prostoru koristeći akcelerometar i žiroskop. Za simuliranje i testiranje korišten je senzor IMU MPU-6050 tvrtke InvenSense te software MATLAB.
Abstract (english)
In this work lies an explanation of the general concept and common problems of using IMUs with accelerometer and gyroscopic sensors for determining position and orientation of the objects. The work begins with the introductory part, which presents the details the basics of accelerometers and gyroscopes, as well as existing types and their characteristics. Fields of use and limitations of the specific sensor types have been explained as well. In the main part of the work, the most common problems regarding the limitations of such sensors have been explored. Both noise and the gimbal lock have been recognized as the main problems. Noises in signals are a common feature and they have been demonstrated through measurements on two different types of sensors. Explanation about gimbal lock while using Euler angles is present as well as how to determine orientation while avoiding this limitation. The most common ways of how to deal with these issues have also been presented, most notably calibration and quaternions. Furthermore, it is shown how to remove noises while using low-pass, complementary, and Kalman filters. The integration process and comparison of the filters has been shown using real-life examples. Near the end of the work, all of the previous parts have been used to determine rotation and position of the object in 3D space while using accelerometer and gyroscope. For simulations and testing, IMU MPU-6050 by InvenSense is used. MATLAB is used as software support.
Keywords
Keywords (english)
Languagecroatian
URN:NBNurn:nbn:hr:168:161155
Study programmeTitle: Computing
Study programme type: university
Study level: undergraduate
Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva)
Type of resourceText
File originBorn digital
Access conditionsClosed access
Terms of useLicence In copyright icon
Public note
Created on2023-01-14 21:10:10