Xsens IMU，用于人形機器人平衡控制的核心部件

Xsens慣性傳感器作為類人機器人的“內耳”，提供高達400 Hz的姿態(tài)數(shù)據(jù)，賦予類人機器人類似人類的平衡感。以實現(xiàn)穩(wěn)定的行走、靈活移動和實時防摔倒功能。

幫助人形機器人像人類一樣行走、跑步和恢復姿態(tài)

人形機器人正在離開實驗室，進入現(xiàn)實世界。為了像人類一樣行走、跑步，它們需要的不僅僅是編程運動——它們需要可靠的平衡控制。

Xsens的工業(yè)級 IMU 提供準確的姿態(tài)和狀態(tài)估計數(shù)據(jù)，用于動態(tài)平衡控制、步態(tài)優(yōu)化和防摔倒。設備在振動和磁干擾下的穩(wěn)定性使其成為人形機器人平衡控制在現(xiàn)實環(huán)境中的理想選擇。

人形機器人如何保持平衡

工程師使用控制方法，例如：

零力點 (ZMP): 通過保持機器人壓力中心在支撐多邊形內來確保穩(wěn)定行走。XsensIMUs 幫助計算 ZMP，ZMP須保持在支撐多邊形內以防止機器人摔倒。

壓力中心（CoP）估算： 對實時穩(wěn)定性監(jiān)測至關重要。

推動、拉拽-恢復姿態(tài)策略： 允許機器人檢測和應對外圍干擾。

姿勢控制和運動控制： 微調步態(tài)和上半身動作，以實現(xiàn)自然、類人的動作行為。

Xsens IMUs可提供實時慣性數(shù)據(jù)用于ZMP和CoP計算，使行走過程中精確的扭矩和關節(jié)控制成為可能。

為什么將Xsens設備用于人形機器人？

平衡如人類

Xsens IMUs 作為機器人的內耳，可使其具備自然、類似人類的穩(wěn)定性。支持基于ZMP和CoP的平衡策略。

高動態(tài)精度

高達400 Hz的姿態(tài)數(shù)據(jù)輸出，用于快速、精確的控制回路和靈活的恢復姿態(tài)。支持狀態(tài)估計和推動、拉拽恢復。

緊湊高效

OEM和SMD模塊（小至12×12毫米）造型小巧，功耗低。

開發(fā)者開箱即用

支持ROS 1/2 驅動程序、Nvidia Jetson 、跨平臺兼容性和即插即用的 API 以加速集成。

Xsens IMU在解決人形機器人平衡問題中的優(yōu)勢

動態(tài)高幀率

Xsens傳感器解決方案提供高頻率的慣性反饋（高達400 Hz），以進行即時姿勢調整。

穩(wěn)定、不漂移

Xsens工業(yè)級傳感器，具有先進的傳感器融合算法，這確保了傳感器的堅固和抗漂移姿態(tài)。

集成時間大大縮短

Xsens提供現(xiàn)成的ROS 1/2驅動程序、Nvidia Jetson兼容性和開源SDK，以加速開發(fā)。

傳感器空間和功率優(yōu)勢

Xsens緊湊型模塊具有OEM/SMD外形尺寸和低功耗，符合人形設計約束。

MTi-630 陀螺儀姿態(tài)航向參考系統(tǒng)

- 高達400 Hz的姿態(tài)輸出，用于實時運動控制。
- 適用于人形機器人中的骨盆/軀干位置放置。
- 性能穩(wěn)定：已經(jīng)在數(shù)百個人形機器人中應用。

Xsens Avior AHRS

- 高端OEM解決方案，低功耗封裝。
- 高精度滿足苛刻的人形動力學需求。
- 接口支持寬泛（UART、CAN、I2C、SPI、UART、RS232、RS424，可選EtherCAT）。

MTi-3 姿態(tài)航向參考系統(tǒng)

- 緊湊型 12 × 12 mm 貼裝模塊，適用于空間受限的仿人機器人設計。
- 通過板載傳感器融合提供穩(wěn)定的姿態(tài)（翻轉、俯仰、偏航）。
- 輕便且低功耗，非常適合嵌入式機器人。