IMU 感測器#
支援的 IMU 來源配置詳情。
支援的 IMU#
| 型號 | 類型 | 更新速率 | 功能 | 配置 |
|---|---|---|---|---|
| MPU9250 | 9 軸（外部） | ~100 Hz | 加速度計、陀螺儀、磁力計 | imu_source:=mpu9250 |
| ZED Built-in | 6 軸（整合） | 400 Hz | 加速度計、陀螺儀、相機同步 | imu_source:=zed |
建議：使用 ZED 相機時建議使用 ZED 內建 IMU（出廠校正、同步、更穩定）。
MPU9250#
硬體連接#
介面：Jetson 上的 I2C Bus 1
MPU9250 Jetson AGX Orin
─────── ───────────────
VCC (3.3V) ───── Pin 1 (3.3V)
GND ──────────── Pin 6 (GND)
SDA ──────────── Pin 3 (I2C SDA)
SCL ──────────── Pin 5 (I2C SCL)
I2C 位址：0x68（預設）或 0x69（AD0 腳位為高電位時）
驅動程式套件#
位置：src/sensor_component/external/ros2_mpu9250_driver/
配置#
I2C 設定：
校正（用於精確測量）：
/**:
ros__parameters:
accel_bias: [0.0, 0.0, 0.0]
gyro_bias: [0.0, 0.0, 0.0]
mag_bias: [0.0, 0.0, 0.0]
獨立測試#
# Check I2C device detected
sudo i2cdetect -y -r 1
# Should show 68 at address 0x68
# Build and launch driver
colcon build --packages-select mpu9250driver
source install/setup.bash
ros2 run mpu9250driver mpu9250driver
# Verify IMU data
ros2 topic hz /imu/data # ~100 Hz
ros2 topic echo /imu/data --once
疑難排解#
未偵測到裝置：
- 檢查配線（SDA、SCL、VCC、GND）
- 驗證已啟用 I2C：ls /dev/i2c-*
- 嘗試替代位址 0x69
資料雜訊： - 校正 IMU（記錄偏差值） - 固定安裝（將振動降至最低） - 在軟體中加入低通濾波器
ZED 內建 IMU#
硬體#
整合**於 ZED X Mini 相機中 **規格：BMI088（或類似）、400 Hz、±16g 加速度計、±2000°/s 陀螺儀
運作方式#
ZED Camera Driver → /sensing/camera/zedxm/imu/data
↓ (relay node)
/sensing/imu/zed/imu_raw → Autoware EKF
在 ZED 配置中啟用#
sensors.sensors_image_sync: true # Sync with camera frames
sensors.publish_imu_tf: true # Publish TF transform
IMU 中繼配置#
<node pkg="topic_tools" exec="relay" name="zed_imu_relay">
<remap from="/sensing/camera/zedxm/imu/data" to="/sensing/imu/zed/imu_raw"/>
</node>
優點#
- 出廠校正：無需手動校正
- 同步：與相機畫面硬體同步（精確時間戳記）
- 更高速率：400 Hz vs 100 Hz（MPU9250）
- 更穩定：專業級感測器、漂移更少
測試#
# Launch ZED camera
ros2 launch zed_wrapper zed_camera.launch.py camera_model:=zedxm
# Verify IMU topic
ros2 topic list | grep imu
# Expected: /zedxm/zed_node/imu/data
# Check rate
ros2 topic hz /zedxm/zed_node/imu/data # ~400 Hz
疑難排解#
無 IMU 資料：
- 檢查 ZED 配置中的 sensors.sensors_image_sync: true
- 驗證 ZED SDK 版本支援 IMU（5.1.2+）
- 並非所有 ZED 型號都有內建 IMU
中繼不運作：
- 檢查中繼節點是否執行：ros2 node list | grep relay
- 驗證主題是否存在：ros2 topic list | grep imu
IMU 資料格式#
兩個 IMU 都發布標準的 sensor_msgs/Imu：
header:
stamp: {sec, nanosec}
frame_id: "mpu9250_link" or "zed_imu_link"
orientation: {x, y, z, w} # Quaternion
angular_velocity: {x, y, z} # rad/s
linear_acceleration: {x, y, z} # m/s²