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Vibrationsfester MEMS-Sensor für den Einsatz in Drohnen und Roboter

Redakteur: Hendrik Härter

Starke Vibrationen müssen Drohnen aushalten: Der BMI088 ist ein Drehratensensor, der sich bereits in Fahrzeugen bewährt hat. Auch Roboter-Anwendungen sind kein Problem.

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Bei Drohnen kommt es darauf an, dass die verbauten Sensoren starke Vibrationen aushalten müssen. Der BMI088 ist ein MEMS-Sensor, der neben Drohnen auch in Robotern eingesetzt wird.
Bei Drohnen kommt es darauf an, dass die verbauten Sensoren starke Vibrationen aushalten müssen. Der BMI088 ist ein MEMS-Sensor, der neben Drohnen auch in Robotern eingesetzt wird.
(Bild: Bosch)

Speziell für Drohnen und Roboter ist der MEMS-Sensor BMI088 von Bosch geeignet. Zudem verfügt die inertiale Messeinheit (IMU) einen hochstabilen Drehratensensor, dessen Einsatz sich bereits in Fahrzeugen bewährt hat. Selbst wenn die Temperaturen stark schwanken, kommt es im Sensor zu wenig Rauschen.

Außerdem verfügt der Sensor über einen niedrigen linearen Temperaturgang. So werden auch bei starkem Anstieg der Umgebungstemperatur die Sensorsignale kaum beeinflusst. Damit bleibt die Messgenauigkeit des Sensors erhalten.

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Flugeigenschaften von Drohnen

Dank der IMU des Sensors lassen sich beispielsweise Drohnen auch bei starken Vibrationen präzise steuern. Der BMI088 ist kompatibel für den Einsatz mit anderen Sensoren von Bosch Sensortec: die barometrische Drucksensor-Familie BMP38x für die Höhenmessung, oder dem geomagnetischen Sensor BMM150, um die Himmelsrichtung zu bestimmen. Beide eignen sich für den Einsatz in Drohnen.

Auch für den Einsatz in einem Roboter ist der BMI088 geeignet: Hier reicht das Spektrum von Industrierobotern über Hausgeräte wie Staubsauger-Roboter und soziale Roboter, bis hin zu Anwendungen wie Hoverboards. Für eine konsistente und präzise Navigation unterdrückt die IMU Vibrationen, wie sie beispielsweise durch rauen Untergrund oder eingebaute Motoren verursacht werden.

Drehratensensor und Beschleunigungssensor

Der BMI088 besteht aus einem Drei-Achsen-Beschleunigungssensor in 16-Bit-Technik und einem Drei-Achsen-Drehratensensor ebenfalls in 16-Bit-Ausführung. Bosch hat in dieser IMU seine automobilbasierte Gyro-Technik mit einem neuen Beschleunigungssensor-Design kombiniert, das durch seinen niedrigen Temperaturkoeffizienten überzeugt. Der Sensor ist pin-kompatibel zum BMI055 und sitzt in einem Gehäuse mit 3,0 mm x 4,5 mm x 0,95 mm.

Die im Einsatz von Fahrzeugen bewährte Drehratensensor-Technik des BMI088 zeichnet sich durch eine Bias-Stabilität von weniger als 2°/h und einen geringen Offset-Temperaturkoeffizienten (TCO) von unter 15 mdps/K aus. Zu den Merkmalen des Beschleunigungssensors gehören auch der geringe TCO von 0,2 mg/K und die geringe spektrale Rauschdichte von nur 230 μg/√Hz in dem größten Messbereich von ±24 g.

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