人們從兒童玩的地陀螺中早就發(fā)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺可以豎直不倒且保持與地面垂直,這就反映了陀螺的穩(wěn)定性。陀螺羅盤(pán),供航行和飛行物體作方向基準(zhǔn)用的尋找并跟蹤地理子午面的三自由度陀螺儀。其外環(huán)軸鉛直,轉(zhuǎn)子軸水平置于子午面內(nèi),正端指北;其重心沿鉛垂軸向下或向上偏離支承中心。轉(zhuǎn)子軸偏離子午面時(shí)同時(shí)偏離水平面而產(chǎn)生重力矩使陀螺旋進(jìn)到子午面,這種利用重力矩的陀螺羅盤(pán)稱擺式羅盤(pán)。21世紀(jì)發(fā)展為利用自動(dòng)控制系統(tǒng)代替重力擺的電控陀螺羅盤(pán),并創(chuàng)造出能同時(shí)指示水平面和子午面的平臺(tái)羅盤(pán)。近年來(lái),微型化和集成化的陀螺儀技術(shù)不斷進(jìn)步,為便攜式設(shè)備和智能手機(jī)的導(dǎo)航功能提供了新的解決方案。北京陀螺儀制造
這個(gè)黑色的小方塊有著一個(gè)名字,叫做“微機(jī)電陀螺儀”。微機(jī)電陀螺儀雖然也叫陀螺儀,但無(wú)論是外在還是內(nèi)在,都與陀螺沒(méi)有什么關(guān)系,它之所以能夠測(cè)定物體的姿態(tài),是利用了科里奧利力??评飱W利力是由法國(guó)氣象學(xué)家科里奧利所提出的,簡(jiǎn)言之就是在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)里,如果有一個(gè)直線移動(dòng)的物體,那么就會(huì)受到這個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的影響,移動(dòng)路線發(fā)生偏轉(zhuǎn),變?yōu)橐粭l曲線。地球在自轉(zhuǎn),所以地球就是這樣一個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),由于地球自西向東旋轉(zhuǎn),所以在北半球,不論從哪個(gè)方向吹來(lái)的風(fēng),都會(huì)向右偏轉(zhuǎn),而在南半球則恰好相反,風(fēng)會(huì)向左偏。浙江車(chē)載陀螺儀機(jī)械式陀螺儀通過(guò)旋轉(zhuǎn)部件的慣性來(lái)感知角度變化,憑借其穩(wěn)定性和簡(jiǎn)單性被普遍應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。
轉(zhuǎn)子陀螺儀,液浮陀螺儀經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,技術(shù)上已相對(duì)成熟,目前主要作為敏感傳感器應(yīng)用到武器系統(tǒng)上,以實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)跟蹤與制導(dǎo),但在降低溫控裝置功耗和噪聲等方面,仍有提升空間。動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀,在20世紀(jì)70年代到20世紀(jì)90年代被普遍應(yīng)用,但隨著光學(xué)陀螺儀技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,其各方面性能指標(biāo)均不占優(yōu)勢(shì),在各領(lǐng)域逐漸被光學(xué)陀螺儀所取代,目前國(guó)內(nèi)外已基本停止了對(duì)動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀的研究。靜電陀螺儀仍是目前實(shí)際應(yīng)用中,精度較高的陀螺儀,但由于其工藝復(fù)雜、成本昂貴、抗干擾能力差等缺陷,如今只在高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中繼續(xù)應(yīng)用,受關(guān)注度較低,各國(guó)正努力尋求其替代品,未來(lái)進(jìn)一步發(fā)展的空間相對(duì)受限。
陀螺儀的原理,陀螺儀,是一種用來(lái)感測(cè)與維持方向的裝置,基于角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來(lái)的。陀螺儀一旦開(kāi)始旋轉(zhuǎn),由于輪子的角動(dòng)量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。通俗地說(shuō),一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí),是不會(huì)改變的。大家如果玩過(guò)陀螺就會(huì)知道,旋轉(zhuǎn)的陀螺遇到外力時(shí),它的軸的方向是不會(huì)隨著外力的方向發(fā)生改變的。我們騎自行車(chē)其實(shí)也是利用了這個(gè)原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒,因?yàn)檐?chē)軸有一股保持水平的力量,人們根據(jù)這個(gè)道理,用它來(lái)保持方向,制造出來(lái)的東西就叫做陀螺儀,然后再用多種方法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)。機(jī)械陀螺儀通過(guò)物體的旋轉(zhuǎn)來(lái)測(cè)量角速度,而光學(xué)陀螺儀則利用光的干涉原理來(lái)測(cè)量。
陀螺儀是什么:繞一個(gè)支點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體稱為陀螺(top)。通常所說(shuō)的陀螺是特指對(duì)稱陀螺,它是一個(gè)質(zhì)量均勻分布的、具有軸對(duì)稱形狀的剛體,其幾何對(duì)稱軸就是它的自轉(zhuǎn)軸。 由蒼蠅后翅(退化為平衡棒)仿生得來(lái)。陀螺儀的原理:在一定的初始條件和一定的外在力矩作用下,陀螺會(huì)在不停自轉(zhuǎn)的同時(shí),還繞著另一個(gè)固定的轉(zhuǎn)軸不停地旋轉(zhuǎn),這就是陀螺的旋進(jìn)(precession),又稱為回轉(zhuǎn)效應(yīng)(gyroscopic effect)。陀螺旋進(jìn)是日常生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象,許多人小時(shí)候都玩過(guò)的陀螺就是一例。在大型工程和科研項(xiàng)目中,陀螺儀可與加速度計(jì)等傳感器結(jié)合,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的精確測(cè)量和控制。海南慣性導(dǎo)航系統(tǒng)批發(fā)
激光式陀螺儀采用激光束在Sagnac效應(yīng)中的干涉現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)高精度角速度測(cè)量。北京陀螺儀制造
陀螺儀到底有什么用呢?一、虛擬現(xiàn)實(shí)與游戲,隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和游戲產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,陀螺儀也找到了新的用武之地。在VR設(shè)備中,陀螺儀能夠?qū)崟r(shí)感知用戶的頭部運(yùn)動(dòng),從而為用戶提供沉浸式的體驗(yàn)。在游戲手柄和智能手機(jī)等設(shè)備中,陀螺儀則用于實(shí)現(xiàn)更加豐富的游戲交互方式,如重力感應(yīng)、旋轉(zhuǎn)控制等。二、科學(xué)研究,陀螺儀在科學(xué)研究領(lǐng)域同樣具有重要地位。在地球物理學(xué)中,陀螺儀被用于研究地球自轉(zhuǎn)和重力場(chǎng)的變化。在航天領(lǐng)域,陀螺儀則用于測(cè)量航天器的姿態(tài)和角速度,為航天任務(wù)的順利實(shí)施提供重要保障。北京陀螺儀制造