对设备在三维空间中的运动进行丈量及智能处理的运动处理技能，将是下一个严重的革命性技能，会对未来的手持消费电子设备、人机接口、及导航和操控发生严重影响。
这场革新的推进力气是根据微机电体系(MEMS)的消费级惯性丈量单元(IMU)。与六轴运动处理技能相结合，这些器材可为手持消费电子产品的导航和操控供给更简略并契合直觉的用户接口，然后处理这些杂乱设备使许多用户感到困惑的操作杂乱性问题。
这种根据MEMS运动处理的六轴操控得以完结的要害器材是最近推出的体积更小、本钱更低、功用更高、可与现有的三轴MEMS加速度计相结合三轴MEMS陀螺仪。
本文将给出一个六轴运动处理计划，并评论把这种技能整合到日用消费电子体系中时需求考虑的要害问题。在运用六轴运动处理完结新的规划时，保证契合本文给出的四个要害要素可进步整合功率，并使终究的用户设备具有杰出的功用。
运动处理运用
在电子文娱博览会(E3)上，三大游戏机品牌都展现了为其当时或下一代体系开发的运动驱动型人机接口，其间，任天堂首先宣告在Wii MotionPlus的配件中包含六轴运动处理计划。一些游戏软件开发商敏捷推出了可运用六轴运动处理功用的新游戏：任天堂将在2009年7月推出Wii Sports游戏的续篇Wii Sports Resort。前期的产品评价显现，运用运动处理技能完结的屏幕游戏操控对操控器运动有较高的盯梢精度，并完结了1:1盯梢。
由于顾客已接受了三轴加速度计所供给的新特性，手机将是运动处理的下一个前沿范畴。苹果公司的iPhone便是一个很好的比如。现在，苹果在持续开发共同的运动传感运用，包含为其iPhone3.0添加在仿制和张贴过程中经过晃动吊销操作的shake-to-undo(晃动吊销)功用等。向未来的手机和其它手持消费电子体系添加六轴运动处理能够以更高的精度、精确度和反响才干向软件开发商供给手机在三维空间的肯定方位，进而使之具有操控台游戏功用。
这是一个快速改变的环境，在曩昔，带有传统的按钮和滑轮的产品首先上市曾经是规划制胜的要害；当今，成功将取决于谁能够创造出最有吸引力的用户体会，由于依托六轴运动处理，杂乱的操控和导航指令现在可用一般的手势动作来履行。
运动处理计划
供给运动处理才干的要害技能，便是传统上用于丈量肯定旋转速率的陀螺仪。振荡质量陀螺仪运用科氏加速度在一个结构的两个共振形式之间发生的能量传递，科氏加速度出现在旋转参照坐标系中，并与旋转角速度成正比，参见图1。陀螺仪经过丈量科氏加速度来取得角速度(Ω)。
图1：科氏加速度出现在旋转参照平面中，与旋转速率成正比。
振荡调谐音叉质量陀螺仪一般包含一对振幅持平、方向相反的振荡质量块。当陀螺仪旋转时，科氏力引起与旋转角速度成正比的正交振荡力。好的陀螺仪规划应具有较高的科氏加速度和较低的机械噪声。要取得较大的科氏加速度要求惯性质量具有较高的速度(这个速度是在静电力驱动下发生的)，要取得高灵敏度要求%&&&&&%(%&&&&&%)扩大倍数较低以降低噪声。
尽管加速度计可为简略的方位和歪斜运用供给根本的运动传感，但在光学图像安稳(OIS)等更杂乱的运用中，却存在一些影响加速度计操作和功用的约束。加速度计只能供给线性和向心加速度、重力和振荡的总和。需求添加陀螺仪才干提取加速度的线性运动信息的某个重量。在运动处理计划中，陀螺仪有必要精确地丈量角速度旋转运动。
为校对加速度计的旋转差错，一些厂商运用磁力计来完结传统上用陀螺仪完结的传感功用。这些器材确认手持设备相对于磁北方向的旋转运动，并一般用于调整地图的显现方向以使之与用户当时面临的方向相对应。磁力计无力完结快速旋转丈量(大于5赫兹)，并且，在存在外部磁场时(如存在扬声器、音频耳机)，甚至当设备周围存在铁磁资料时，数据易于遭到污染。陀螺仪是仅有供给精确、无推迟的旋转丈量，且不受磁、重力或其他环境要素的任何外力影响的惯性传感器。
根据硅MEMS的技能不光带来了可满意消费电子产品本钱要求的新式MEMS陀螺仪，并且有望到达具有挑战性的每轴低于$1.00美元的职业本钱方针，别的，这种新式陀螺仪也满意手机、游戏操控器、遥控器和便携导航设备对封装尺度和旋转传感精度的要求。体积小、功用高、本钱低的MEMS陀螺仪及其配套的MEMS加速度计现已使运动处理计划成为实际。
既需求陀螺仪，也需求加速度计
要满意终究用户的功用预期，需求取得三轴旋转运动和三轴直线运动的信息。一个常见的误解是，要使手持体系具有运动处理功用，工程师需求参加陀螺仪或加速度计，即只需二选一。的确，现已有业界分析师提出这样的问题，“哪一个将在运动传感器比赛中取胜？”
事实上，要精确地描绘线性和旋转运动，需求规划者一起用到陀螺仪和加速度计。单纯运用陀螺仪的计划可用于需求高分辨率和快速反响的旋转检测；单纯运用加速度计的计划可用于有固定的重力参阅坐标系、存在线性或歪斜运动但旋转运动被约束在必定规模内的运用。但一起处理直线运动和旋转运动时，就需求运用陀螺仪和加速度计的计划。
在盯梢歪斜和旋转运动时，加速度计在设备不运动时供给更精确的加速度丈量，而MEMS陀螺仪在设备运动时丈量精度更高。如图2所示，传感器交融算法一般用来把加速度计和陀螺仪的数据相结合，然后在较宽的频带内完结精确的旋转丈量。
图2：传感器交融算法把加速度计和陀螺仪的数据相结合，可掩盖更宽的运动信号频率规模。
挑选恰当的运动处理计划需仔细分析多种要素，包含设备的满量程规模、灵敏度、偏移功用、噪音、穿插轴灵敏度，以及温度、湿度和机械加速度轰动对产品的影响。接下来咱们侧重评论在消费电子体系中联合运用这些传感器时需求考虑的四个要害要素。
修改：小宇
