IMU 모듈을 MicroDuck에 사용하기

이 모듈은 MicroDuck의 몸통 IMU — 서보 버스에 올라가 있는 imu_to_dxl 보드 — 를 I²C로 연결한 이 모듈로 대체할 수 있습니다.

상태

IMU 데이터 경로: 샘플링, 디코딩, 관측 슬롯	실제 하드웨어에서 검증 완료
MicroDuck 런타임(robotd) 연결	통합 단계에서 진행 예정

위치: 외장 I²C 모듈은 과도기 구성입니다. 최종 형태에서는 IMU가 로봇 하드웨어와 메인 컨트롤러에 통합됩니다. 이 페이지의 배선, 좌표계, 캘리브레이션 방법은 통합 후에도 그대로 적용됩니다.

전체 가이드와 코드: Juxi-Technology/imu-displace-microduck

그 저장소가 이 문서의 정본입니다. 정확한 배선, 캘리브레이션 절차, 인수 체크리스트, 실측값이 모두 그쪽에 있습니다. 이 페이지는 입구일 뿐입니다.

배선

모듈	ICM-42670-P, I²C 슬레이브 0x23
핀	GND / 3V3 / SDA / SCL
전원	3V3. 5V 사용 금지 (호스트 I/O는 3.3 V)
버스(공식 HAT)	/dev/i2c-pihat = /dev/i2c-3; J6의 R18/R19를 R16/R17로 옮기면 /dev/i2c-4
주소 충돌	같은 버스에 0x18(오디오), 0x19/0x68 또는 0x6A(온보드 IMU), 0x29(ToF)가 이미 있지만 0x23은 어느 것과도 충돌하지 않습니다

sudo apt install -y i2c-tools
sudo i2cdetect -y -r <버스 번호>        # 23이 보여야 합니다

Dynamixel ID 200이 될 수 없는 이유

ID 200은 서보 버스의 장치 번호입니다(단선 하프 듀플렉스 TTL, 1 Mbps, Dynamixel Protocol V2). 이 모듈은 I²C(2선, 레지스터 읽기/쓰기)를 사용합니다. HAT의 I²C 헤더에 연결해도 ID 200이 되지 않습니다. 호스트는 두 버스를 따로 읽어 하나의 센서 샘플로 합칩니다.

검증 (모듈만, 서보 불필요)

cargo run -p duck-control --example imu_probe -- /dev/i2c-7 20
cargo run -p duck-control --example imu_to_observation -- /dev/i2c-7 20

기대값
샘플레이트	약 100 Hz, 읽기 실패 0회
두 번째 명령	obs[0..3](자이로), obs[3..6](중력), 관절 블록 불일치 0

Jetson Orin Nano + /dev/i2c-7 실측: 99.4 Hz, 샘플당 0.92 ms, 읽기 실패 0회.

기준 장착 방식

모듈의 세 축을 몸통 축과 일치시킵니다 — X 전방 / Y 좌측 / Z 상방 — 물리적으로는 부품면을 위로, Type-C를 뒤쪽으로 둡니다. 이때 mount 회전은 단위 쿼터니언입니다.

모듈 자체 좌표계(직교하는 세 자세로 실측): 부품면을 위로 하고 평평하게 두면 중력이 [0, 0, -1], Type-C를 위로 하면 [1, 0, 0], 부품면을 오른쪽으로 하고 세우면 [0, 1, 0].

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다음 단계

• 모듈을 robotd 런타임에 연결: 버스 경로, IMU 소스, mount를 구성 가능하게 합니다.
• IMU 전용 수집 스레드와 공유 슬롯을 두어 I²C 읽기가 제어 tick을 차지하지 않게 합니다.
• 실제 15서보 버스와 보행 정책으로 전체 로봇을 검증합니다. 최종 형태에서는 IMU를 로봇 하드웨어와 메인 컨트롤러에 통합합니다.