6 DoF Messung - Aus translatorischen Messsignalen auch rotatorische Winkelbeschleunigungen berechnen?

Hallo liebe Leute!

Ich bearbeite gerade ein Projekt bzgl. eines Fahrzeugsimulators. Ziel ist es später ein aussagekräftiges Black Box Modell zu erstellen. Hierfür werden natürlich Referenzdaten benötigt, die in einem Messaufbau mit Beschleunigungssensoren aufgefasst werden sollen.

Mein Task besteht gerade darin, mit mehreren triaxialen B-Aufnehmern alle drei translatorischen als auch rotatorischen Bewegungen zu erfassen. Das bedeutet die Beschleunigungen in x,y,z - Achse und die Winkelbeschleunigungen für die Rotationen sind gesucht.

Da mein Hintergrund eher Elektrotechnik ist und mir das ganze nicht ganz so einfach erscheint, wollte ich euch fragen, ob ihr mir dabei helfen könnt. Im Internet habe ich zwar viel dazu gefunden, doch wird hier meistens angegeben die translatorischen Bewegungen mit einem B-Aufnehmer und die restlichen mittels Gyroskop zu ermitteln. Andererseits habe ich in einer für mein Thema relevanten Dissertation gelesen, dass man das ganze auch mit 3 B-Aufnehmern lösen kann. Diese werden in einem Dreieck verschaltet und am Simulator (zB am Sitz) befestigt. Dann kann man die rotatorischen Winkelbeschleunigungen geometrisch errechnen.

Genau hier ist mein Problem. Ich verstehe den Ansatz zu diesem Setup nicht und würde mich freuen, wenn ich hierzu Input von euch bekäme, obwohl das Thema mehr Physik als Mathe ist.

Vielen Dank schonmal !
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Wenn deine 3 Beschleunigungssensoren auf den Achsen x, y und z messen
und du die um den Ursprung drehst, werden die alle 3 nichts anzeigen.
Wenn du daraus ein Dreieck bildest, und in der Ebene des Dreieckes drehst,
bekommst du ein Messsignal.
Rechtwinkelig dazu schaut´s nicht gut aus.
Warum willst du nicht für gyroskopische Messungen Gyroskope nehmen?
 
Okay, das macht natürlich schon Sinn. Aber wie würdest du dann alle 6 Freiheitsgrade am besten messen ?

Der Fahrsimulator ist ein halbes Auto mit Fahrer und Beifahrer Sitz. Es würde sich anbieten die Sensoren am Sitz anzubringen, da er hier geeignete Befestigungsmöglichkeiten bietet. Die tatsächliche Anregung des Simulator Mock Ups erfolgt über dessen Schwerpunkt ein wenig weiter zwischen Fahrer und Beifahrer.

Vielen Dank Dir!
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Abgesehen davon, dass ich da nicht mit nennenswerten Drehbeschleunigungen rechnen würde
(oder rechnest du mit einem Überschlag?),
bräuchte man da 3 Bescheunigungs-Sensoren UND 3 Drehbescheunigungs-Sensoren.
 
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