Послойное вскрытие BMI160 (акселерометр + гироскоп)⁠⁠

У меня скорее хоум видео. Спасибо за ссыль

Три общие шины на все сенсоры, выбор микросхемы через аналоговый мультиплексор (можно взять расширитель портов) для каждого сенсора своя линия. В начале открываю первую линию CS (она на землю продавливается на время передачи данных) для инициализации сенсора, потом вторую (остальные на питание подтягиваются) и так пробегаюсь по всем сенсорам. Потом уже так же в мультиплексоре каналы по одному открываю для взятия данных

https://disk.yandex.ru/d/jGhJq7bkXDKHFw

Быстро нашёл только такой старый код, это один из первых, который работал. Прошу прощения заранее за немного говнокод, но он работает

А как ты соединял столько датчиков с компом, я же так понял что непосредственно отправка делалась одним микроконтроллером? Промежуточные контроллеры или как-то все на один повесил ?

Один МК, любой куда влезет прошивка

А то тут стою перед выбором сколько МК заказывать. В принципе на ESP32 мир клином не сошелся, но выбор исходя из производительности и популярности (есть либы и комьюнити хоть и разбросанное)

Для тестов лучше есп выбирай, он универсален и достаточно хорош, реально хорош и как просто МК, потом другой если и выберешь только для оптимизации, когда поймёшь что чего конкретно не хватает

И да я тут подумал что если удастся обработку данных делать на компе за адекватное время (латенси и скорость обновления) - это будет для меня сильно легче. Конечно автономности USB HID не будет, зато меньше копаться в премудростях программирования микроконтроллеров. Смотрю издалека что пишут про STM32 - ужас сколько всего надо разобрать.

По моему опыту - реально успевать на компе сделать что ты хочешь, хоть конкретные замеры и не делал

А не подкинешь проверенных продавцов и вообще по железкам перепроверить. Хотя не известно за прошедшее время ты что-то в этой сфере заказывал или нет.
Если я не особо наглею - покажи у кого и что покупать.

Я если честно чисто по заказам смотрю, где больше и по срокам приемлемо, а так тебе dev борды нужны для начала, просто micro usb втыкаешь, драйвера ставишь и через arduino ide работаешь (хотя тебе правильно скажут, что это не тру и ощущения не те при программировании, но я люблю за простоту такой способ)

https://aliexpress.ru/item/32867696371.html?_ga=2.54078379.2...

Вот такие использовал

MPU-9250 сейчас потерял уверенность брать

https://www.bosch-sensortec.com/products/motion-sensors/

Мне эти ребята нравятся, на алиэкспрессе тоже есть уже готовые платы с ними

Макетная плата ещё может пригодится, беспаечная, чтобы схемы проверять. Парочку мелких возьми

Очиститель контактов какой-нибудь, чтобы на месте пайки грязи не было, иногда может со временем разъесть контакты и будешь гадать почему перестало работать

У меня все 16 сенсоров на одной линии висят спокойно, если не будет работать - подтяни на питание через резистор 10к линию выбора микросхемы (я с этой проблема полгода мучился)

рифт гироскопа - это когда при вычислении текущего угла

Это когда палец стоит на месте физически, а программно он поворачивается

Или когда согнул палец и вернул его в тоже положение физически, а программно завален горизонт

Как с этим боролся?

Ушёл в своё математическое пространство где это не важно

А так из простого - фильтр Маджвика, сделан на основе фильтра Калмана (очень крутой сам по себе) и заточен конкретно под IMU как у тебя

Кватернионы тоже прекрасная вещь

Мне захотелось большего и хватило на диссертацию в итоге

Извини, не удержался

Железо конечно пойдёт, у китайцев сам заказываю

ты их только для хранения или для формирования "скелетика" тоже как-то используешь ?
Если не трудно пни что почитать как из таких сенсоров этот "скелет" делать, ну и вообще.

Для предварительного сжатия использую. У движений, есть свои частоты. После спектрального анализа можно получить значения для конкретных жестов. Допустим жест в 5Гц максимальная частота.

Данные поступают сильно чаще - чтобы распознать жест использую алгоритм из динамического программирования - искажения временной шкалы, который разные по длительности паттерны может сравнивать. У него сложность О(2). Поэтому мне важно сравнивать как можно более короткие временные ряды

Если правильно отсортировать порядок потоков, учесть правило Найквиста и сжать вейвлетами, то получим не просто сжатые данные, а данные с уменьшенной избыточностью и модель жеста будет такой же информативной как и до сжатия.

Плюс можно отлавливать жест не весь сразу, а хранить их в ассоциативном словаре, чтобы прогнозировать по входным данным что мы ожидаем получить (в халве последней для распознавания жестов что-то подобное применяют, в главе с бросками гранат в вентиляцию есть прямо комментарии разработчиков)

Если не трудно пни что почитать как из таких сенсоров этот "скелет" делать, ну и вообще.

Тут больше стоит почитать про то, а что такое движение, если именно для углубления понимания надо. Мне помогла книга Бернштейна - о ловкости и её развитии. Не техническая ни разу, но очень крутая, чтобы понять в чём смысл движений и жестов в частности. Сам скелет просто сделать, главное сенсоры сонаправлено на пальцах располагай и чисто технически ось z не такая как оставшиеся две) Но про это особо не пишут

Сейчас я пока только умозрительно предполагаю, что от данных акселерометра мы считаем скорость (ускорение * интервал между данными), а от скорости считаем координаты.
Гироскоп примерно также, только наверное желательно через квантерионы делать.
Компас скорее всего нам поможет немного стабилизировать дрейф вращения, плюс вектор гравитации как бы всегда туточки.

Акселерометры в чистом виде дают проекцию на вектор гравитации, а гироскоп угловую скорость (причём он нехило так плавает)

Кватернионы крутая тема, правда от них в своей работе отказался и работаю скорее как в методе главных компонент

Ты тестил bandwidth, а latency нет, возможно для твоего проекта это не так важно

верно

выбирать без дополнительной флеш памяти.

Там есть ещё и энергонезависимая память, если нужно конфиги хранить

Если нужно будет уместиться - лучше оптимизировать код всякими define и более низкоуровневыми командами. Или помни, что в есп32 два ядра и они могут работать независимо и обмениваться данными по запросу

Не очень понял твою мысль про "эмулятор против USB HID".

Эмуляция на МК жрёт ресурсы самого МК, из-за чего данные отправляет медленнее (иногда существенно). Обрабатывать команды всё равно надо. Комп быстрее это делает, чем МК. Вот такая логика

125 Гц сделать точно получится, можно даже без оптимизаций особых

А, просто ниже читал что у тебя 6 сенсоров, поэтому удивился)

Там после анализа жестов можно смело большую часть порезать и не передавать

Числа на каждую ось - двубайтовые int

Мне хватило текстового представления, хотя никто не мешает сделать так #comment_118033489

Считаю как мне удобнее - 108 осей Х 6 символов на ось Х 300 Гц

Откуда 108 осей?

Плюс когда получишь данные там они будут дофига избыточными, их нужно отбирать иначе получишь кашу для алгоритмов детекции жестов (будут точки неразличимости жестов между собой)

Плюс в своей работе я их ещё без проблем жму вейвлет преобразованием (благодаря правильной сортировке потоков данных и биомеханической избыточности)

И 300 Гц это очень просто, проводом можно получить легко, беспроводом можно минимум 1300 Гц получить

Наиболее быстрая будет в случае esp беспроводная связь, по тестам из приложенного поста у меня так вышло, если судить по тому сколько данных в единицу можно передавать.

Правда там возможны потери пакетов (а в проводном случае получить кракозябры, если перегнуть со скоростью)

Кстати вопрос, какие бывают (из недорогих) способы передавать данные на комп с минимальной задержкой и более-менее хорошей скоростью? Вдруг слышал или подозреваешь как загуглить.

Для моих задач хватило udp пересылки через wi-fi

С SPI тут получается проблемка, в описание там 4 SPI, и я где-то читал что один из них идет на флеш память.

А зачем тебе флеш память? Если тебе нужна скорость - на мк получаешь только нужные потоки нужных сенсоров (все потоки тебе не нужны, хватит оперативки) - отправляешь байты в одном пакете по локальной сети куда тебе надо и потом ловишь на компе какой-нибудь сишной программой и ловишь что нужно. Комп свяко быстрее обработает данные, чем микроконтроллер. Расплатишься только тем, что не будет универсальным устройством относительно ОС.

Это если нет цели именно эмулятор мыши делать, если хочется именно USB-HID, то не пойдёт конечно, можешь сделать два варианта и уверен что мой вариант сработает быстрее.

Это будет борьба на уровне микросекунд конечно

Если перчатка проводная, то esp8266 хватит для этого, надо отключить вай фай там, тогда высвободишь 80 процентов ресурсов (не помню уже какие именно регистры). Если беспроводная - с питанием большие проблемы будут (перчатка будет недолго работать, посмотри профили питания этих микроконтроллеров).

SPI да, помимо скорости нет проблемы адресации. Переключаться может реально быстро, плюс есть грязные хаки с линией.

Какая скорость распознавания жестов нужна? И список жестов лучше заранее подготовить.

По чистой скорости доставки данных смотрите пост E-Learning. Часть 14. Тестирование ESP32

Вам в этот пост)

E-Learning. Часть 19. Сравнение алгоритмов обработки данных

Мне помогало то, что самостоятельно игрался с алгоритмами, чтобы понять смысл параметров. Помогало то, что в Spyder есть диспетчер переменных и в режиме дебаггера видел как происходят изменения.

Да и в целом когда сталкиваешься с чем-то в алгоритме, то открывал учебники универские, посвященные данной тематики, гуглил запрос - '*нужный термин* простыми словами'.

Через это происходит понимание у меня. Так что тут комбо скорее, чем один источник.

Тут без вариантов. Либо дергать готовые библиотеки (и работать как с черным ящиком), либо с математикой.

Я бы привел аналогию с английским языком. Либо долго ждешь перевода, либо изучаешь язык (в данном случае математики) и наслаждаешься прямо сейчас.

Вы про обработку сигнала и подавление шумов?

Не сравнивал

Выбор был изначально стихийный, потом уже сравнил точность с помощью Вариации Аллана и оказалось, что он неплох. Может в будущем сравню разные фирмы.

Сейчас мне идет новый сенсор со вшитым микроконтроллером (BNO055)

Такое уже не починить :(

Провод не хотел укорачивать

обычный, в аптеке взял, попросил самого большого объема

о, спасибо :)

Два больших прямоугольника и была схема?