陀螺仪和加速度计倒置答案

【问题标题】：gyroscope and accelerometer are inverted陀螺仪和加速度计倒置
【发布时间】：2019-05-24 14:32:31
【问题描述】：

我在 Android 中同时使用陀螺仪和加速度计。我所做的只是显示来自两个传感器的值。我不明白为什么要跟踪设备加速度，我必须使用陀螺仪以及为什么设备方向由加速度计传感器给出。我已经在 2 台平板电脑、3 部手机上测试了这段代码，结果是一样的。

听众：

// gyroscope sensor
sensorManager.registerListener(this, sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

// accelerometer sensor
sensorManager.registerListener(this, sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

为了得到结果，我实现了 SensorEventListener ：

@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent sensorEvent) {
    switch (sensorEvent.sensor.getStringType()){
        case Sensor.STRING_TYPE_ACCELEROMETER:
            (TextView)findViewById(R.id.sensor_accel_data_textView)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[0]));
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_accel_data_textView2)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[1]));
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_accel_data_textView3)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[2]));
            break;
        case Sensor.STRING_TYPE_GYROSCOPE:
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_gyro_data_textView)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[0]));
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_gyro_data_textView2)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[1]));
            ((TextView)findViewById(R.id.sensor_gyro_data_textView3)).setText(String.valueOf(sensorEvent.values[2]));
            break;
    }
}

【问题讨论】：

标签： android accelerometer gyroscope

【解决方案1】：

它们没有倒置。加速度计为您提供 ax、ay、az，它们是 3 个方向的加速度。陀螺仪为您提供 gx、gy、gz，它们是三个方向的旋转速度。
这两个传感器可以独立使用。
加速度计无法为您提供方向。有方向传感器，但可能已弃用。我认为传感器值与方向有关，但有一些方法可以使它们与方向无关。

您可以从 Play 商店安装一些传感器应用，并将其与您的值进行比较以进行测试。

【讨论】：

我已经尝试安装应用程序或在网上找到的其他代码，但得到了相同的结果：如果设备没有移动，加速度计值会给我一个从 -10 到 10 的方向值和陀螺仪返回 0, 0, 0
@Goren 那应该是重力。这是摆脱它的方法，标题为“使用加速度计”：developer.android.com/guide/topics/sensors/sensors_motion
或者你可以使用“TYPE_LINEAR_ACCELERATION”来消除重力影响

【解决方案2】：

这个问题已经有将近一年的时间了，但我只是偶然发现了这个问题，并认为问题的根源是对每个传感器实际测量的内容的误解。

因此，希望下面的解释能够澄清一点，传感器没有切换，但实际上加速度计用于检测方向，并且（恕我直言）陀螺仪不提供绝对方向。

加速度计

您应该将加速度计想象成一个由一些弹簧固定的样本质量，因为这就是加速度计的本质（您可以搜索 MEMS 加速度计以找到有关如何在微米级上实际实现的示例）。如果您加速设备，质量会因为惯性而推动弹簧，并且测量质量的微小偏转以检测加速度。然而，质量不仅会因实际加速度而偏转，还会因引力而偏转。因此，如果您的手机放在桌子上，质量仍然会偏向地面。

因此，您看到的“-10”到“10”是地球的加速度为 9.81 m/s²。从物理学的角度来看，这是令人困惑的，因为静止的设备显然没有被加速，而传感器仍然显示 9.81 m/s²，所以我们从传感器获得设备加速度加上地球的加速度。虽然这是任何物理老师的噩梦，但它非常有帮助，因为它可以告诉您“向下”在哪里，从而为您提供设备的方向（除了围绕重力轴旋转）。

陀螺仪

称为“陀螺仪”的传感器是您设备中的另一个样本质量，它被主动驱动振动。由于振动运动，它会受到科里奥利力（在其参考系中）并在旋转时偏转（搜索“MEMS 陀螺仪”会产生更令人惊讶的设备，尤其是考虑到它们可以检测到科里奥利的事实那种规模的力量）。

但是，偏转不允许您确定绝对角度（就像老式陀螺仪那样），而是与角速度（旋转速率）成正比。因此，您可以预期静止设备在所有轴上的读数为零，并且只要您围绕该轴旋转设备，您只会看到任何轴的读数。

【讨论】：