加速度／角速度（ジャイロ）の測定サンプル

１．データの取り方

ＰＣ側でデータを受け取るプログラムは、ｃｓｖ形式のデータをディスクに落とすように作ってあります。このページのグラフはその様にしてＰＣに取り込んだデータを表計算ソフトでグラフ化したものです。

データのサンプリング周波数は、そもそもＲＣジャイロがＲＣサーボ用のＰＷＭパルスを入力信号とし、同じ周波数のＰＷＭパルスを出力してくるので、成り行きでＲＣサーボのＰＷＭパルスの周波数と同じ５０Ｈｚとなっています。

２．歩行時のサンプル

下の測定例は足のスリップを抑えた歩行モーションのものです。（約６秒強の時間サンプリングしてプロットしてあることになります。)

加速度測定サンプル

角速度測定サンプル

３．転倒時のサンプル

転倒時のログ

ピッチ軸方向の角速度が「 PG03 ch1(pitch)」、前後方向の加速度が「ADXL ch0(X)」そしてピッチ軸方向の角速度の積分値（角度）が「sum(pitch)」です。以下のように読みました。

転倒の途中状態は、加速度センサーから見て自由落下のようなものなので、検出されていない。
クッションに当たって減速するときの加速度が鋭く出ている。クッションを外すとピーク値が大きくなる。（すなわち衝撃加速度が大きくなる→ダメージが大きくなる）
倒れるに従い、勢いがついてゆく様子が角速度のグラフから読み取れる。
倒れるに従い、ロボットの姿勢が仰向けに近くなってゆく様子が角速度の積分値のグラフから読み取れる。
バウンドして止まるまでの辺りを、加速度センサーと角速度センサーで見比べると、加速度センサーの方が周波数応答特性は良い模様。これから見るに、「0.7G以上が0.3秒以上続いたら転倒」の様なプログラムの転倒判定で良もさそう。
転倒判定については、「状態の継続」の判定を確実にするのはプログラムが面倒なので、加速度センサの出力値をローパスフィルタの式に通して、その結果についてある瞬間の値が一定以上であることを以って「転倒」としました。ちなみに関連する辺りのソースはこんな感じです。フィルタについては一時学生の頃凝っていた様なおぼろげな記憶が有るのですが、ほとんど、容易に思い出せそうも無いほど忘れているのがちょっと悲しかったです。
```
adxl_gain = (float)0.2;
　
/*ＡＤＸＬ２０２の読み取り*/
if(switches.adxl_on == 1 && fall_over == 0)
{
	read_adxl(&sio);
	/*ローパスフィルタ処理*/
	for(i = 0; i < 2; i++)
	{
		adxl_data_f[i] = adxl_data_f[i] + 
				((float)sio.adxl_data_s[i] - adxl_data_f[i]) * adxl_gain;

		/*転倒判定*/
		if(adxl_data_f[i] < - 300.0 || adxl_data_f[i] > 300.0)
		{
			fall_over = 1;
		}
	}
	if(fall_over == 1)
	{
		action.sequ_count = 0;
		action.count = 0;
	}
}
```

４．旋回時のサンプル

ヨー軸ジャイロの積分値グラフ（旋回動作中）

このグラフで縦軸の18000は、約90度に相当するので、プログラムで、例えば90度旋回したいときは「積分値が18000を超えたら旋回モーション停止」等とします。

このグラフでは約３歩で９０度左旋回しています。少し下に下がっている部分は、脚を踏み出すときに接地脚がスリップして、右に進路がぶれている状態に対応しています。

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