IMU Inertial Messeinheit

Eine IMU kombiniert einen 3-Achsen-Beschleunigungsmesser mit einem 3-Achsen-Kreisel (eine 9-Achsen-Einheit ergänzt ein Magnetometer). Sie misst Beschleunigung und Winkelrate und errechnet die Pose kurzzeitig ohne externe Referenz.

Welches Problem löst sie

Laser-SLAM verliert in langen geraden Korridoren, Glasfassaden und polierten Fliesen kurzfristig die Lokalisierung; die Radorodometrie driftet bei Rutschern und Leerlauf schnell. Mit 100-1000 Hz liefert die IMU kontinuierlich Winkelrate und Beschleunigung und überbrückt die Sekunden, bis das Hauptsensor wieder findet, sodass die Lokalisierung nicht abbricht.

Sie misst direkt Roll-, Nick- und Gierwinkel, die für Fahrwerksregelung, Lage Stabilisierung und Kippschutz nötig sind. Eine 9-Achsen-IMU ergänzt ein Magnetometer, um Gierdrift in magnetisch stabilen Innenräumen zu korrigieren. Sie ist ein Grundsensor, an dem kein autonomer Mobilroboter vorbeikommt.

Wie liest man die Kenngrößen

Abtastrate und Bandbreite: Navigationsfahrzeuge brauchen in der Regel über 100 Hz; geringe Bandbreite verpasst harte Bremsungen und enge Kurven und lässt den Fusionsfilter divergieren.
Bias-Instabilität und Winkelrandomgang: beurteilt über die Allan-Varianz; kleinere Werte bedeuten weniger Langzeitdrift und eine längere Überbrückung bei Lidar-Ausfall.
Güteklasse und Kalibrierung: Consumer-MEMS für Roller und Spielzeug; taktische MEMS für kommerzielle SLAM-Navigation; navigations-grade Faseroptik-IMUs für Vermessung und Verteidigung. Werkseitige Sechs-Flächen-Kalibrierung und Temperaturkompension entscheiden über Serienstreuung.

Häufige Irrtümer

Irrtum 1: eine IMU kann allein lokalisieren. Sie rechnet nur kurzzeitig nach; Integrationsfehler wachsen schnell, sie muss mit Lidar, Vision oder Radorodometrie fest fusioniert werden. Allein läuft sie in Sekunden weg.

Irrtum 2: 9-Achsen ist immer besser als 6-Achsen. Eine 6-Achsen-Einheit integriert das Gieren aus dem Kreisel und driftet unter Magnetstörung; 9-Achsen korrigiert per Magnetometer, doch nahe Motoren und Stahlregale wird dieses selbst gestört. Nach Einsatzszenario wählen.

Irrtum 3: höhere Genauigkeit ist immer besser. Navigationsgrade Faseroptik-IMUs kosten Zehntausende; taktische MEMS reichen für zentimetergenaues SLAM auf kommerziellen Chassis. Überdimensionierung treibt nur Kosten, Gewicht und Leistung.

Passende Modelle

Jedes Tbot-Chassis hat eine taktische 6-Achsen-MEMS-IMU, fest mit einem 3D-Mehrlinien-Lidar fusioniert: Tbot-N5-3D (6-Rad-Mittelachs-Differentialantrieb, 100-500 kg Last) unter ../tbot.html#3dslam; Tbot-OW-3D Omni-Rad unter ../tbot.html#3dslam; Tbot-Clean-U75 für Tiefgaragen-Reinigung unter ../cleaning.html; volle Daten unter ../specs.html.

IMU Inertial Messeinheit

Welches Problem löst sie

Wie liest man die Kenngrößen

Häufige Irrtümer

Passende Modelle

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