[发明专利]用于手工电弧焊过程的三维焊炬取向的测量

权利要求书

1.一种方法，其包括：

接收来自固定到装置上的惯性测量单元的信号；

分析所述信号以检测所述装置是否处于准静态平衡中；

基于在所述装置处于所述准静态平衡期间接收的所述信号的一部分产生重力加速度向量；以及

基于所述重力加速度向量执行所述惯性测量单元的实时校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行所述实时校准包括确定所述惯性测量单元的坐标系的轴与所述重力加速度向量之间的角度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行所述实时校准包括确定所述惯性测量系统的陀螺仪的初始角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行所述实时校准包括确定角漂移的速率。

5.根据权利要求1所述的方法，其包括基于所述信号并且基于在所述实时校准期间确定的值来实时地确定所述惯性测量单元的取向。

6.根据权利要求5所述的方法，其包括使用无迹卡尔曼滤波器处理所述信号。

7.一种方法，其包括：

在其中已知装置处于准静态平衡的时间间隔期间：

经由收发器从固定到所述装置的惯性测量单元接收第一组陀螺仪输出样本；由处理器计算用于所述第一组陀螺仪输出样本的一个或多个度量；

在操作所述装置期间：

经由所述收发器从固定到所述装置的所述惯性测量单元接收第二组陀螺仪输出样本；

由所述处理器计算用于所述第二组陀螺仪输出样本的所述一个或多个度量；

由所述处理器基于所述第一组陀螺仪输出样本的所述一个或多个度量和所述第二组第二陀螺仪输出样本的所述一个或多个度量来产生所述装置是否处于所述准静态平衡的判定；以及

由所述处理器基于所述第二组陀螺仪样本以及基于所述装置是否处于所述准静态平衡的所述判定来确定所述装置的角速度。

8.根据权利要求7所述的方法，其包括基于所述第一组陀螺仪输出样本的平均值确定所述陀螺仪的漂移。

9.根据权利要求8所述的方法，其包括在所述确定所述装置的所述角速度期间使用所述陀螺仪的所述漂移。

10.根据权利要求8所述的方法，其中：

如果所述判定是所述装置处于所述准静态平衡中，则所述装置的所述角速度的所述确定包括

将所述角速度确定为所述第二组陀螺仪输出样本的平均值；以及

如果所述判定是所述装置不处于所述准静态平衡中，则所述角速度的所述确定包括对所述漂移的补偿。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述角速度的所述确定包括补偿在产生第一组陀螺仪输出样本期间所述惯性测量单元的温度与在产生所述第二组陀螺仪输出样本期间所述惯性测量单元的温度之间的差。

12.根据权利要求7所述的方法，其中所述一个或多个度量包括平均值和标准偏差中的一个或两者皆有。

13.根据权利要求7所述的方法，其中所述产生所述装置是否处于所述准静态平衡的所述判定包括确定所述第一组陀螺仪输出样本的所述一个或多个度量和所述第二组陀螺仪输出样本的所述一个或多个度量之间的差或绝对差。

14.根据权利要求7所述的方法，其中所述时间间隔是毫秒量级。

15.一种系统，其包括：

计算设备，所述计算设备包括接收器和处理器，其中：所述接收器配置成

在其中已知装置处于准静态平衡的时间间隔期间从固定到所述装置上的惯性测量单元接收第一组陀螺仪输出样本；以及

在操作所述装置期间，从固定到所述装置上的所述惯性测量单元接收第二组陀螺仪输出样本；以及

所述处理器配置成：

计算用于所述第一组陀螺仪输出样本的一个或多个度量；

计算用于所述第二组陀螺仪输出样本的所述一个或多个度量；

基于所述第一组陀螺仪输出样本的所述一个或多个度量和所述第二组第二陀螺仪输出样本的所述一个或多个度量来产生所述装置是否处于所述准静态平衡的判定；以及

基于所述第二组陀螺仪样本以及基于所述装置是否处于所述准静态平衡的所述判定来确定所述装置的角速度。