陀螺儀是一種既古老而又很有生命力的儀器,從第一臺(tái)真正實(shí)用的陀螺儀器問世以來已有大半個(gè)世紀(jì)。最早的陀螺儀的制作方式是;將一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺放到一個(gè)萬向支架上,靠陀螺的方向來計(jì)算角速度。
其中,周邊的三個(gè)“鋼圈”會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的改變而跟著改變,而中間金色陀螺會(huì)因?yàn)閼T性作用不會(huì)受到影響,因此,三個(gè)軸圍成的立體空間聯(lián)合檢測動(dòng)作,然后讀取軸所指示的方向,并自動(dòng)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳給控制系統(tǒng)。所以一開始,陀螺儀偵測的就是角速度,其工作原理主要是是基于科里奧利力原理。
而現(xiàn)在,可以把陀螺看成是一個(gè)剛體,剛體上有一個(gè)萬向支點(diǎn),而陀螺可以繞著這個(gè)支點(diǎn)作三個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng),所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是屬于剛體繞一個(gè)定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),更確切地說,一個(gè)繞對稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上,使陀螺的自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度,這種裝置的總體就叫做陀螺儀。
智能手機(jī)就采用了MEMS(微機(jī)電)陀螺儀,陀螺儀可以用于游戲控制,可以通過對偏轉(zhuǎn)、傾斜等動(dòng)作角速度的測量,實(shí)現(xiàn)用手控制游戲主角的視野和方向。陀螺儀也可以用于防抖,在我們按下快門時(shí),陀螺儀測量出手機(jī)翻轉(zhuǎn)的角度,將手抖產(chǎn)生的偏差反饋給圖像處理器,對鏡頭的抖動(dòng)方向以及位移作出補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)更清晰的拍照效果。
總之,陀螺儀它可以感測并測量物體的方向和角速度。憑借其工作原理,陀螺儀各領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。
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