參考文獻
附隨著aiot(ai+iot)技術的發展,任務移動的模組在不久的未來都將配備mems imu,以確定裝置的位置與姿態,做出更智慧型的決策與反應。以手機為例,從iphone4開始,後續的手機均配備了三軸陀螺儀,從小公尺2開始就配備imu,相信未來不管是旗艦機還是普通手機,配備imu都將是基本配置,就像手機配備照相的鏡頭一樣。
但是由於imu本身只能提供區域性資訊且與環境無關,僅依賴imu並不能為移動裝置提供定姿定位服務,使用imu與視覺的融合,可以為移動裝置提供穩定高頻的定位資訊。
為了更好的簡化複雜的邏輯,我們假設機械人在屋裡的平面上移動。見附1.
可以用乙個比較形象的例子來說明,假設人的眼睛為視覺,人體的陀螺儀(@todo)為慣性裝置,那需要定義三個座標系:
座標系之間的變換關係是乙個旋轉與平移,由twi
∈se(
3)t_ \in se(3)
twi∈s
e(3)
給出,如從i到w的變換矩陣為twi
t_tw
i, 座標系轉換關係:
p w=
twi∗
pip^ = t_ * p^
pw=twi
∗pi
其中p
pp為齊次座標形式,當表示為正常座標形式時:
p w=
rwip
i+tw
ip^ = r_p^ + t_
pw=rwi
pi+
twi
四元數的表示,用乙個實部和乙個虛部來表示:q=[
q0,q
1,q2
,q3]
q = [q_0, q_1, q_2, q_3]
q=[q0
,q1
,q2
,q3
]. 當我們只有yaw角(z軸)時,例如逆時針旋轉30°,用尤拉角表示為[0, 0, π/6
\pi/6
π/6]. 對應的四元數為q=[
0.966,0
,0,0.259
]q = [0.966, 0, 0, 0.259]
q=[0.9
66,0
,0,0
.259
]. 其中x軸,y軸都是0.
四元數之間可以進行乘法運算(以yaw角轉動為例):
四元數的精妙之處在於,利用複數的乘法,定義了四元數的乘法,以此來表示旋轉矩陣的相乘。
四元數時間導數
乙個函式關於四元數的導數,可以通過求導工具來求。或者,使用李代數中求導法則。
李代數關於李代數在機械人中的應用,最好的參考文獻是2.
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VIO學習筆記(一) 概述
學習資料是深藍學院的 從零開始手寫vio 課程,對課程做一些記錄,方便自己以後查詢,如有錯誤還請斧正。由於習慣性心算公式,所以為了加深理解,文章公式採用手寫的形式。imu 與視覺定位方案優勢與劣勢對比 融合方案 預備數學知識 以視覺與 imu 融合實現里程計 以影象形式記錄資料,頻率較低 15 60...
VIO的一些隨筆
大公司跑在手機的似乎都是濾波msckf那種,有優化的但似乎功耗不行。還有就是雜交的前端濾波後面在掛地圖,反正國內的似乎就是svo,vins,orbslam,msckf組合起來。缺啥補啥,那個太爛了就想辦法換或者硬體加速。都是工程上的了,不過還是有很多trick。說來濾波和優化類似,都是由於ba,bw...
VINS學習筆記之一 開篇,從vio標定開始
今天是庚子鼠年臘月二十九,也是今年的最後乙個工作日,大部分同事都回家了或在回家的路上了,無心幹活,那就幹點自己喜歡的事情吧 imu parameters可以追蹤了解imu內參是如何使用的,進而深入了解imu 內參的精度是如何影響vio的精度的。optimization parameters可以追蹤是...