ماژول ژیروسکوپ و شتاب سنج شش محوره MPU6050 محصول GY

ماژول GY-MPU6050 یک ماژول شتاب سنج و ژیروسکوپ بسیار دقیق و حرفه ای است که قابلیت اندازه گیری شتاب و زاویه چرخش را به صورت همزمان دارد. این ماژول شامل یک شتاب سنج 3 محوره و یک ژیروسکوپ 3 محوره است و در مجموع یک سنسور حرکت شش محوره (6 DOF) را تشکیل می‌دهد. در حالت پایه، MPU 6050 یک سنسور شش محوره است و داده های شتاب و چرخش را ارائه می‌دهد. اگر این ماژول به یک مگنتومتر 3 محوره خارجی متصل شود، ترکیب داده های شتاب، ژیروسکوپ و مگنتومتر خروجی یک سنسور نه محوره (9 DOF) خواهد بود که شامل شتاب، چرخش و جهت گیری مغناطیسی می‌شود.

تکنولوژی MEMS یا سیستم های میکرو الکترومکانیکی در این ماژول به کار رفته است که دقت بالا، پاسخ دهی سریع و اندازه کوچک را فراهم می‌کند. این ماژول گزینه ای ایده آل برای پروژه های رباتیک، پهپادها، کوادکوپترها و سیستم های پایش صنعتی است.

سری MPU-60X0 اولین راهکار پردازش حرکتی با ادغام سنسورهای 9 محوره با استفاده از موتور اختصاصی MotionFusion است. این قابلیت باعث می‌شود داده های شتاب، چرخش و جهت گیری در یک جریان داده ای واحد ترکیب شده و برای کاربردهایی مانند کنترلر های بازی، کنترلر های حرکتی از راه دور، تبلت و گوشی های هوشمند مناسب باشد. پردازشگر دیجیتال داخلی یا DMP این ماژول، قدرت محاسباتی بالایی ارائه می‌دهد و نیاز به پردازش اضافی در میکروکنترلر را کاهش می‌دهد.

این ماژول دارای یک پورت I2C کمکی است که امکان اتصال به سنسورهای دیجیتال دیگر مانند مگنتومتر و سنسورهای فشار را فراهم می‌کند. منبع تغذیه این ماژول بین 3 تا 5 ولت است و دارای مبدل آنالوگ به دیجیتال 16 بیتی داخلی می‌باشد که دقت اندازه گیری بالایی ارائه می‌دهد. همچنین آدرس I2C قابل پیکربندی است و سنسور دمای داخلی عملکرد صحیح ماژول را در شرایط محیطی مختلف تضمین می‌کند.

کاربردهای این ماژول بسیار گسترده است و در اندازه گیری IMU یا واحد اندازه گیری اینرسی، پهپادها و کوادکوپترها، ربات های خودمتعادل، کنترل بازوهای رباتیک و ربات های انسان نما مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این ماژول همچنین می‌توان در طراحی سنسور های شیب و تشخیص جهت گیری و چرخش بهره برد. با استفاده از MPU 6050 می‌توان داده های حرکتی دقیق را با حجم کم و پردازش آسان دریافت کرد و آن را برای سیستم های کنترل صنعتی و پروژه های آموزشی به کار برد.

همچنین این ماژول یک سنسور لرزش و ارتعاش صنعتی بسیار مناسب برای پایش ماشین آلات و تجهیزات صنعتی است. قابلیت اندازه گیری دقیق شتاب و زاویه باعث می‌شود لرزش و ارتعاش در موتور ها، بازوهای رباتیک و سایر تجهیزات متحرک به دقت پایش شود. در پروژه های پهپاد نیز این ماژول به عنوان ژیروسکوپ شتاب سنج پهپاد کاربرد دارد و برای تثبیت پرواز و کنترل حرکت بسیار موثر است.

برای ربات های صنعتی، MPU 6050 می‌تواند به عنوان سنسور زاویه و تعادل ربات صنعتی استفاده شود. با داده های خروجی شتاب و ژیروسکوپ، سیستم های کنترلی قادر خواهند بود حرکات ربات را به صورت دقیق و پایدار هدایت کنند و تعادل آن را در شرایط مختلف حفظ نمایند. طراحی فشرده و مصرف انرژی پایین این ماژول، آن را برای استفاده در پروژه های کوچک و بزرگ صنعتی و آموزشی ایده آل کرده است.

همچنین این ماژول برای کاربرانی که نیاز به اندازه گیری فاصله و ابعاد دقیق دارند مناسب است و می‌تواند با سنسورهای دیگر ترکیب شود تا داده های مکانیکی و حرکتی را به همراه اطلاعات محیطی دریافت کند. اندازه فیزیکی ماژول بسیار کوچک است و در حدود چند میلی متر می‌باشد که امکان نصب روی برد های کوچک و ربات های جمع و جور را فراهم می‌کند. جریان مصرفی این ماژول پایین است و در محدوده چند آمپر قرار دارد که باعث صرفه جویی در انرژی می‌شود.

استفاده از MPU 6050 در پروژه های رباتیک و پهپاد باعث می‌شود داده های حرکتی به صورت دقیق، با سرعت بالا و بدون نویز دریافت شوند. این ویژگی، آن را به یک ماژول کلیدی برای طراحی سیستم های خودمتعادل، کنترل بازوهای رباتیک، مانیتورینگ حرکت و حتی ساخت ربات های انسان نما تبدیل می‌کند. ترکیب دقت بالا، ادغام شتاب و چرخش و قابلیت اتصال به سنسورهای کمکی، MPU 6050 را به یک ابزار جامع برای کاربردهای صنعتی و آموزشی تبدیل کرده است و پروژه های پیشرفته رباتیک و پهپاد را با امکانات فنی کامل پشتیبانی می‌کند.

بصورت خلاصه، این ماژول ژیروسکوپ 6 محوره (6 DOF) بر پایه MPU6050 شامل شتاب سنج 3 محوره و ژیروسکوپ 3 محوره MEMS با دقت 12 بیت و بافر FIFO 1024 بایت است و از طریق I2C به عنوان Slave متصل می‌شود. پردازشگر دیجیتال حرکت (DMP) امکان اجرای الگوریتم های 9 محوره و کاهش نویز با فیلتر کالمن را دارد و چهار خروجی برای دقت بالا در حرکت های کند و سریع ارائه می‌کند. بازه های ژیروسکوپ 250±، 500±، 1000± و 2000± درجه در ثانیه و بازه های شتاب سنج 2g، ±4g، ±8g± و 16g± هستند و عملکرد دقیق در اندازه گیری حرکات سه محوره را تضمین می‌کنند.