火箭姿態即時顯示

嘗試使用MPU6050 6軸慣性傳感器來偵測模型火箭即時姿態。

  • 北科附工
  • 高一
  • 2022
  • 個人製作
電腦螢幕上顯示一個傾斜的3D火箭模型

前言

我們做模型火箭的初衷是像 Space X 一樣可以讓火箭垂直起降再利用,雖然我們知道即便我們只是模型火箭,但要完成還是很難,甚至幾乎不可能,不過我們這群有夢想的同學還是想要試試看。剛好也遇到我被隔離在家,剛好閒閒沒事做,就開始研究姿態讀取了。

原理

  1. 使用i2C讀取MPU6050六軸加速度感應器
  2. 因讀出來的值是三軸重力加速度值及三軸角速度值,所以利用卡爾曼濾波及積分算出相對角度
  3. 將數據使用pyserial回傳給python
  4. 使用python 函式庫panda3D將火箭模型依照即時角度顯示

心得

這個項目對於當時的我有點困難,因為網路中文資源幾乎沒有將角速度積分成角度及消除雜訊的教學,所以我只能上國外論壇找資源,結果瞬間發現新大陸,原來英文資源我看得懂,雖然偶爾有單字不懂,但大概猜得出來意思,接下來我就跟著國外教學順利得到精確的角度數據了。

接下來就是要解決在python上顯示3d模型的困難,其中要顯示漂亮的3d模型,首選應該是使用panda3d這個python函式庫了,不過這個函式庫一樣資源很少,所以我就繼續在英文網站衝浪了。

這個項目雖然看起來很簡單,但卻培養了我上英文論壇找資料以及閱讀函式庫說明書的能力,對我未來項目發展影響極大。