慣性測量單元的應用已從工地擴展到農田

　　農機設備操作人員在操作農業(yè)設備時(shí)常因丘陵地帶表面的松軟土層而面臨傾翻的風(fēng)險。同時(shí)，農業(yè)工作者們需要優(yōu)化谷物的出產(chǎn)量，但是操作農用機具的人為失誤，也會(huì )使這一愿望成為泡影。提高安全性和谷物產(chǎn)出的需要，一直是農業(yè)人員關(guān)心的頭等大事。作為設備電子控制系統一部分的6自由度 (6DOF) 慣性測量單元 (IMU)，其應用范圍現已開(kāi)始從建筑工程設備擴展到農用設備。

　　慣性測量單元采用多個(gè)加速度計和陀螺儀，提供精準的運動(dòng)、定位及導航傳感，通過(guò)測量平移(向上/向下、向左/向右、向前/向后)和旋轉運動(dòng)(俯仰、橫搖、偏航)，改進(jìn)了設備的運動(dòng)感應。這些測量提供的設備數據十分關(guān)鍵，能夠支持精準控制農用設備的性能。慣性測量單元的優(yōu)勢，轉化為了更高的設備準確性、安全性和穩定性，并改善了操作人員的生產(chǎn)率。

　　將6DOF IMU與農機的設備控制模塊整合到一起來(lái)測量設備的運動(dòng)，有助于將之前人工操作的過(guò)程自動(dòng)化控制，具體應用有：自動(dòng)調整收割機機頭葉片或拖拉機播種頭的水平度，使谷物產(chǎn)出最大化并改善性能。

　　關(guān)鍵的安全應用

　　在生命安全應用中，6DOF IMU用于保證穩定性、預防翻車(chē)及進(jìn)行方向盤(pán)控制。傳感器廠(chǎng)商能夠提供與傳感器裝置配合使用所需的所有類(lèi)型的信號調節。

　　IMU可提供駕駛/運動(dòng)控制，幫助穩定駕駛室，尤其是在不平整的場(chǎng)地上防止過(guò)度振動(dòng)和位移，以免傾翻。該單元可帶來(lái)以下雙重好處：1.減少振動(dòng)和機械應力，提高駕駛員的安全性，延長(cháng)車(chē)輛的使用壽命;2.在丘陵地帶等不平整表面上給予抓地力，減少駕駛員的錯誤。

　　IMU通過(guò)將滾動(dòng)、前傾和搖擺數據與GPS結合運用，可預防車(chē)輛在坡上側翻，同時(shí)提供翻車(chē)數據，協(xié)助轉向控制應用。

　　谷物產(chǎn)出最大化

　　農業(yè)工作者通常必須注意田地的地形，舉例來(lái)說(shuō)，如果他們想要沿山坡向上或向下耕種，就必須人工調整農用機械，以適應不平整的地表。

　　IMU在六個(gè)方向上進(jìn)行感應，測量農用機械機身的運動(dòng)。它測量機身是向左還是向右旋轉，俯仰的角度有多大(向上或向下)，是旋轉、搖擺還是發(fā)生傾翻。這種運動(dòng)感應除能夠優(yōu)化機械性能，還使駕駛員不必再持續大幅和小幅調整設備，從而把疲勞感降到最低，有效地協(xié)助駕駛員的工作。此外，使用IMU，即便技術(shù)不夠嫻熟的駕駛員也能運行設備。

　　選擇運動(dòng)傳感器

　　選擇IMU時(shí)，農用設備廠(chǎng)商應關(guān)注多種設計特性，包括較大的工作溫度范圍、耐用性、穩定性、集成簡(jiǎn)易性及測量精確度。

　　傳感器應具備堅固的殼體，保護其不受灰塵、臟污、石頭、高壓水、高濕度和化學(xué)物質(zhì)等苛刻環(huán)境條件的侵害。較大工作溫度范圍有助傳感器耐受極端溫度，防止設備故障。另外，傳感器殼體的防護等級應達到IP67和IP69K，以提供額外的環(huán)境保護，同時(shí)它還應具備抗電磁干擾 (EMI) 性和電磁兼容性 (EMC) 等級，以防止受到無(wú)線(xiàn)射頻的影響。

　　IMU應達到SAE J1939中關(guān)于重型道路車(chē)輛上電子部件間的標準通信協(xié)議的要求，支持傳感器的輸出與車(chē)輛的電子控制裝置 (ECU) 通信。

　　盡管對于農用設備應用，使用加速度計或陀螺儀是比使用IMU成本更低的方案，但這需要大量的預先設計工作。一般而言，如果將加速度計或陀螺儀集成到車(chē)輛的ECU中，工程師必須設計保護設備的箱體，研究并確定處理隨溫度變化而發(fā)生位移的方法，找出將其整合到ECU中及將傳感器連接到車(chē)輛控制系統的最佳方式。

　　IMU的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢是易于集成。通過(guò)一件設備提供6DOF運動(dòng)感應，大大減少了設計者將傳感器裝置集成到車(chē)輛控制系統中所需的時(shí)間。此外，它還可提供精準的運動(dòng)感應數據，保障設備操作人員的安全，降低設備損壞的風(fēng)險。