[发明专利]一种基于MPU6050的平面分区间定位装置的定位方法

权利要求书

1.一种基于MPU6050的平面分区间定位装置的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)搭建机械结构，通过STM32初始化MPU6050传感器，获取所述MPU6050传感器的加速度、角速度，并根据所述加速度和角速度计算得到角度信息，该平面定位装置采用万向节将一根硬质碳素管与悬挂固定点连接在一起，在碳素管上任意位置安装所述MPU6050传感器，传感器平面与定位平面保持平行，在碳素管末端安装低功率红点激光笔，其投射点作为定位点的标识，投射点投射于定位平面上，通过摆动碳素管可移动定位点到定位平面的特定位置，所述MPU6050传感器将采集的位置数据通过IIC协议传输到STM32系统中进行定位处理，并将定位信息传输到上位机进行显示，通过所述MPU6050传感器装置结构与数学模型，得到以下公式(1)和(2)：

θ＝arctan(tanx/tany) (1)

其中，(ρ，θ)为定位点的极坐标值，L为悬挂点到定位平面垂直距离，x为俯仰角，y为横滚角

(2)将极坐标引入一个新的变量i进行区间划分，解决定位模型中的死角问题，把整个平面区域划分为四个部分，并在极坐标值中引入一个新的变量i来表示定位点所在区间，此时平面中某一点的定位坐标为(i，ρ，θ)，其中-45°＜θ＜45°，在该定位平面上设定两个0°线，一个为系统的0°线，一个为定位区间极坐标的0°线，由步骤(1)推导可以计算出-45°至45°范围内所有点的定位值，将此区间划分为区间1，在这个区间上的点坐标表示为(1，ρ，θ)，当定位区间为45°到135°时，把系统的0°线移动到极坐标的90°处，此时计算机系统把定位平面的90°线视为系统的0°线，那么对45°至135°的定位将代替为对315°至45°的定位，把此区间设为区间2，并将定位信息更改为(2，ρ，θ)，定位区间3的范围为135°到225°，定位信息为(3，ρ，θ)；定位区间4的范围为225°到315°，定位信息为(4，ρ，θ)；

(3)根据所述角度信息判定定位点所在区间，以下根据四种情况来区分定位点所在区间：

(1).若|x|＞|y|，且x＞0，则该点处于第一区间，i＝1；

(2).若|x|＜|y|，且y＜0，则该点处于第一区间，i＝2；

(3).若|x|＞|y|，且x＜0，则该点处于第一区间，i＝3；

(4).若|x|＜|y|，且y＞0，则该点处于第一区间，i＝4；

(4)根据所述定位点所在区间将定位点归一化并计算定位点坐标值，流程一：

确定当前定位点所在区间i，流程二：若i＝1，则x与y保持不变；

若i＝2，则令x＝-y，y＝x；

若i＝3，则令x＝-x，y＝-y；

若i＝4，则令x＝y，y＝-x；

流程三：将归一化后的x，y代入式(1)，式(2)算出当前定位点坐标值。