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Resumo

Os sistemas eletrônicos modernos levaram à criação de sensores de baixo custo que medem a aceleração e a velocidade angular, dados que, juntos, permitem determinar informações sobre a orientação e a posição de um corpo. Nesse contexto, motivado inicialmente pela Mostra Brasileira de Foguetes (MOBFOG), esse projeto visa criar um sistema de monitoramento, capaz de exibir os dados coletados em gráficos e de simular os movimentos de amplitude menor que 2m em três dimensões. Diante disso, usando o sensor MPU-6050, leitor de acelerômetro e giroscópio, e a placa Raspberry Pi 4 (um microcomputador de baixo custo) o sistema de coleta recebe os dados e salva arquivos de texto, enquanto um programa em Python lê esses arquivos e realiza o processamento necessário para obter a posição e a rotação do corpo. Esse processo se dá usando a integração por trapézios e números de quatérnions para determinar a rotação do sensor. Ao longo do desenvolvimento do sistema, as evidências indicaram um erro linear na velocidade, tornando necessário filtrar os dados usando ferramentas estatísticas. Dessa forma, a aplicação foi capaz de gerar gráficos da aceleração, velocidade, posição e dos quatérnions em função do tempo, e, além disso, o sistema conseguiu simular a trajetória e a orientação do corpo em um gráfico de três dimensões, bem como um gráfico da rotação destituída do movimento. Portanto, o programa cumpriu seu papel e demonstrou a possibilidade de desenvolver um sistema capaz ler, registrar e gerar imagens em duas e três dimensões de movimentos de pequena amplitude, para serem usados em inferências a posteriori.

Palavras-chave: Quatérnions , Cinética, MPU6050