将 IMU 模块用于 MicroDuck
本模块可以替换 MicroDuck 的躯干 IMU —— 也就是挂在舵机总线上的 imu_to_dxl 小板 —— 改用 I²C 模块。
状态
| IMU 数据链：采样、解码、观测槽位 | 已在真硬件上验证 |
MicroDuck 运行时（robotd）接线 | 将在集成阶段推进 |
方案定位：当前的 I²C 外置模块方案是过渡形态，最终形态会把 IMU 集成到整机硬件与主控中。本文的接线、坐标系和标定方法在集成后仍然适用。
完整教程与代码：Juxi-Technology/imu-displace-microduck
那个仓库是本文的权威版本：精确接线、标定流程、验收清单和实测数据都在里面。本页只是入口。
接线
| 模块 | ICM-42670-P，I²C 从机 0x23 |
| 引脚 | GND / 3V3 / SDA / SCL |
| 供电 | 3V3，不要 5V；主控 I/O 是 3.3 V |
| 总线（官方 HAT） | /dev/i2c-pihat = /dev/i2c-3；J6 的 R18/R19 改到 R16/R17 后是 /dev/i2c-4 |
| 地址冲突 | 该总线上已有 0x18（音频）、0x19/0x68 或 0x6A（板载 IMU）、0x29（ToF）—— 0x23 都不冲突 |
bash
sudo apt install -y i2c-tools
sudo i2cdetect -y -r <总线号> # 应看到 23为什么不是 Dynamixel ID 200
ID 200 是舵机总线上的设备编号：单线半双工 TTL、1 Mbps、Dynamixel Protocol V2。本模块说的是 I²C：两线、寄存器读写。把它接到 HAT 的 I²C 口不会变成 ID 200；主控是分别读两条总线，再合并成一份传感器数据。
验证（只需模块，不需要舵机）
bash
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| 期望 | |
|---|---|
| 采样率 | 约 100 Hz，零次读失败 |
| 第二条命令 | obs[0..3]（陀螺）、obs[3..6]（重力）和关节块 零失配 |
Jetson Orin Nano + /dev/i2c-7 实测：99.4 Hz，每帧 0.92 ms，零读失败。
参考装法
模块三轴与躯干重合 —— X 前 / Y 左 / Z 上 —— 物理上即元件面朝上、Type-C 朝后，此时 mount 旋转为单位四元数。
模块自身坐标系（三个正交姿态实测）：平放、元件面朝上时重力读 [0, 0, -1]；Type-C 朝上读 [1, 0, 0]；侧立、元件面朝右读 [0, 1, 0]。
后续工作
- 将模块接入
robotd运行时：总线路径、IMU 来源和 mount 支持配置化选择。 - 为 IMU 增加独立采集线程和共享数据槽，避免 I²C 读取占用控制 tick。
- 接上真实 15 舵机总线和行走策略做整机验证；最终形态会把 IMU 集成到整机硬件与主控中。