Otras carreras Obtener una distancia a partir de una lista de aceleraciones

[TroncoNovato]

Hola, soy un estudiante de grado en informática y estoy trabajando con los sensores de un acelerómetro. Hice un pequeño programa y gracias a este consigo capturar una serie de muestras de aceleraciones con su instante t de muestreo. Como la física la dejé hace años os quería pedir un pequeño favor. Cómo puedo obtener una distancia mas o menos fiable a partir de todas esas muestras de aceleración. Agradezco cualquier respuesta tanto orientativa como resolutoria. Me encantaría poder calcular distancias aprovechando los sensores de un dispositivo móvil. Y si consigo buenos resultados empezar a trabajar con otros sensores como los de rotación, temperatura, gravedad ...

Para poneros en el tema, conseguí con el teléfono móvil capturar un movimiento en base a las aceleraciones, usando una serie de condiciones soy capaz de guardar un listado de aceleraciones que se miden cada 10 o 15 milésimas de segundo.

Quiero calcular la distancia que recorro moviendo el dispositivo de una posición a otra en base a esas medidas.
PD: las medidas son tomadas en los 3 ejes.

- - - Actualizado - - -

Podría calcular la distancia recorrida mirando dos muestras así:

m1)|a1|=6m/s2
m2)|a2|=8m/s2
tiempo entre m1 y m2 = 20 milisegundos
distancia d=(8-6)*(0.02^2)
O en vez de la diferencia de aceleraciones, tengo que hacer la aceleración media?

[oscarmuinhos]

Re: Obtener una distancia a partir de una lista de aceleraciones

Seguro que mides aceleraciones? O mides distancias y haces operaciones para calcular velocidades y aceleraciones? Es que para sugerirte algo se necesita saber que medidas son las que realmente haces

[arivasm]

Re: Obtener una distancia a partir de una lista de aceleraciones

Lo que te voy a contar es en realidad un método numérico aproximado que se corresponde con el método de Euler. Será más exacto cuanto menor sea el tiempo entre medidas. Lo contaré para el eje X, para los demás es idéntico: Sea $(x_{n-1},y_{n-1},z_{n-1})$ la posición del móvil al cabo de n-1 medidas y $(v_{x,n-1},v_{y,n-1},v_{z,n-1})$ su velocidad. Tras la siguiente medida la coordenada x la puedes aproximar con $x_n=x_{n-1}+v_{n-1}\Delta t+\frac{1}{2}a_{x,n}(\Delta t)^2$ y la componente x de la velocidad será $v_{x,n}=v_{x,n-1}+a_{x,n}\Delta t$. Para la Y y la Z son expresiones análogas. $\Delta t$ es el tiempo que transcurre desde que tienes la medida n-1 hasta que tienes la n.

PD: Se me olvidaba, la distancia recorrida en una etapa es $\sqrt{(x_n-x_{n-1})^2+(y_n-y_{n-1})^2+(z_n-z_{n-1})^2}$. Para la distancia total acumula las de los pasos anteriores.

[Al2000]

Re: Obtener una distancia a partir de una lista de aceleraciones

...
Quiero calcular la distancia que recorro moviendo el dispositivo de una posición a otra en base a esas medidas.
...

No, no puedes. La distancia que recorres depende de la velocidad inicial. Por ponerte un ejemplo... el cuerpo podría estarse moviendo con velocidad constante y recibirías continuamente lecturas de aceleración cero en todos los ejes. Si no sabes que ya se estaba moviendo, bien podrías pensar que se encuentra en reposo.

Si dispones de un valor inicial para la velocidad (por ejemplo, sabes que partes del reposo), la cosa va como te la cuenta arivasm. Cada intervalo de lectura harías la cuenta

- Nueva velocidad = velocidad previa + aceleración medida x intervalo de tiempo
- Nueva posición = posición previa + nueva velocidad x intervalo de medición

repitiendo indefinidamente. Saludos,

Al

[oscarmuinhos]

Re: Obtener una distancia a partir de una lista de aceleraciones

Para poneros en el tema, conseguí con el teléfono móvil capturar un movimiento en base a las aceleraciones, usando una serie de condiciones soy capaz de guardar un listado de aceleraciones que se miden cada 10 o 15 milésimas de segundo.

Quiero calcular la distancia que recorro moviendo el dispositivo de una posición a otra en base a esas medidas.

Podría calcular la distancia recorrida mirando dos muestras así:

m1)|a1|=6m/s2
m2)|a2|=8m/s2
tiempo entre m1 y m2 = 20 milisegundos
distancia d=(8-6)*(0.02^2)
O en vez de la diferencia de aceleraciones, tengo que hacer la aceleración media?

Te lo decía en un mensaje anterior,...yo no entiendo de que forma puede tu móvil capturar ACELERACIONES (o sea el cambio instantáneo de velocidad respecto al tiempo). Si realmente captura aceleraciones en función del tiempo, tiene que ser capaz de capturar también velocidades y posición. Si esto es así, el problema lo tienes resuelto con un simple algoritmo de integración de los que utilizan las calculadoras pues solo se necesita hacer la integración $\int v(t).dt =x(t)$ con las condiciones iniciales de velocidad y posición que capture el dispositivo. Si las coordenadas son espaciales, tendrás que hacer una integral en cada dirección del espacio (después de elegir un sistema de coordenadas que habrás de referenciar en un punto fijo del entorno).

Pero, si puedes, me gustaría pudieras explicar de que forma tu móvil captura aceleraciones......

[Al2000]

Re: Obtener una distancia a partir de una lista de aceleraciones

De hecho, compañero, medir aceleraciones es mas fácil que determinar la velocidad o la posición. La bailarina que, en el tablero del automovil, se sacude y tongonea al compás de los movimientos del vehículo es un precursor de un acelerómetro.

Saludos,

Al

[oscarmuinhos]

Re: Obtener una distancia a partir de una lista de aceleraciones

De hecho, compañero, medir aceleraciones es mas fácil que determinar la velocidad o la posición. La bailarina que, en el tablero del automovil, se sacude y tongonea al compás de los movimientos del vehículo es un precursor de un acelerómetro.

Si. Ya sé. con ese principio funcionan el AIRBAG y el cinturón de seguridad del coche, reguladores de inercia, y otros mecanismos. Pero la bailarina mide la aceleración del coche en el que va. Pero no de un movimiento externo al coche, que es lo que yo entendi que hacía el móvil de TroncoNovato. ????
Porque si de medir la propia distancia se trata, un móvil de hoy no necesita tanta complicación, pues supongo que un móvil de esos ya se conecta con GPS, o no es así? Y tienes la distancia inmediatamente. O no es?
pero bueno, ...se me acaban las vacaciones. Miraré de aqui a las próximas que tenga, de que forma se puede hacer.... ???

[pod]

Re: Obtener una distancia a partir de una lista de aceleraciones

Si. Ya sé. con ese principio funcionan el AIRBAG y el cinturón de seguridad del coche, reguladores de inercia, y otros mecanismos. Pero la bailarina mide la aceleración del coche en el que va. Pero no de un movimiento externo al coche, que es lo que yo entendi que hacía el móvil de TroncoNovato. ????
Porque si de medir la propia distancia se trata, un móvil de hoy no necesita tanta complicación, pues supongo que un móvil de esos ya se conecta con GPS, o no es así? Y tienes la distancia inmediatamente. O no es?
pero bueno, ...se me acaban las vacaciones. Miraré de aqui a las próximas que tenga, de que forma se puede hacer.... ???

Hoy en día hay acelerómetros en chip. Y, obviamente, miden la aceleración del chip. Si el chip está de alguna forma "enganchado" a un coche, miden la aceleración del coche.

La precisión de la banda civil del GPS es de unos metros. Si con eso te vale, por supuesto el GPS es más útil que el acelerómetro.