人們從兒童玩的地陀螺中早就發(fā)現高速旋轉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,供航行和飛行物體作方向基準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,轉子軸水平置于子午面內,正端指北;其重心沿鉛垂軸向下或向上偏離支承中心。轉子軸偏離子午面時同時偏離水平面而產生重力矩使陀螺旋進到子午面,這種利用重力矩的陀螺羅盤稱擺式羅盤。21世紀發(fā)展為利用自動控制系統代替重力擺的電控陀螺羅盤,并創(chuàng)造出能同時指示水平面和子午面的平臺羅盤。近年來,微型化和集成化的陀螺儀技術不斷進步,為便攜式設備和智能手機的導航功能提供了新的解決方案。北京陀螺儀制造
這個黑色的小方塊有著一個名字,叫做“微機電陀螺儀”。微機電陀螺儀雖然也叫陀螺儀,但無論是外在還是內在,都與陀螺沒有什么關系,它之所以能夠測定物體的姿態(tài),是利用了科里奧利力??评飱W利力是由法國氣象學家科里奧利所提出的,簡言之就是在一個旋轉的系統里,如果有一個直線移動的物體,那么就會受到這個旋轉系統的影響,移動路線發(fā)生偏轉,變?yōu)橐粭l曲線。地球在自轉,所以地球就是這樣一個旋轉系統,由于地球自西向東旋轉,所以在北半球,不論從哪個方向吹來的風,都會向右偏轉,而在南半球則恰好相反,風會向左偏。浙江車載陀螺儀機械式陀螺儀通過旋轉部件的慣性來感知角度變化,憑借其穩(wěn)定性和簡單性被普遍應用于航空航天領域。
轉子陀螺儀,液浮陀螺儀經過幾十年的發(fā)展,技術上已相對成熟,目前主要作為敏感傳感器應用到武器系統上,以實現隨動跟蹤與制導,但在降低溫控裝置功耗和噪聲等方面,仍有提升空間。動力調諧陀螺儀,在20世紀70年代到20世紀90年代被普遍應用,但隨著光學陀螺儀技術的出現和發(fā)展,其各方面性能指標均不占優(yōu)勢,在各領域逐漸被光學陀螺儀所取代,目前國內外已基本停止了對動力調諧陀螺儀的研究。靜電陀螺儀仍是目前實際應用中,精度較高的陀螺儀,但由于其工藝復雜、成本昂貴、抗干擾能力差等缺陷,如今只在高精度慣性導航系統中繼續(xù)應用,受關注度較低,各國正努力尋求其替代品,未來進一步發(fā)展的空間相對受限。
陀螺儀的原理,陀螺儀,是一種用來感測與維持方向的裝置,基于角動量不滅的理論設計出來的。陀螺儀一旦開始旋轉,由于輪子的角動量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。通俗地說,一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時,是不會改變的。大家如果玩過陀螺就會知道,旋轉的陀螺遇到外力時,它的軸的方向是不會隨著外力的方向發(fā)生改變的。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉得越快越不容易倒,因為車軸有一股保持水平的力量,人們根據這個道理,用它來保持方向,制造出來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,并自動將數據信號傳給控制系統。機械陀螺儀通過物體的旋轉來測量角速度,而光學陀螺儀則利用光的干涉原理來測量。
陀螺儀是什么:繞一個支點高速轉動的剛體稱為陀螺(top)。通常所說的陀螺是特指對稱陀螺,它是一個質量均勻分布的、具有軸對稱形狀的剛體,其幾何對稱軸就是它的自轉軸。 由蒼蠅后翅(退化為平衡棒)仿生得來。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,陀螺會在不停自轉的同時,還繞著另一個固定的轉軸不停地旋轉,這就是陀螺的旋進(precession),又稱為回轉效應(gyroscopic effect)。陀螺旋進是日常生活中常見的現象,許多人小時候都玩過的陀螺就是一例。在大型工程和科研項目中,陀螺儀可與加速度計等傳感器結合,實現復雜環(huán)境下的精確測量和控制。海南慣性導航系統批發(fā)
激光式陀螺儀采用激光束在Sagnac效應中的干涉現象,實現高精度角速度測量。北京陀螺儀制造
陀螺儀到底有什么用呢?一、虛擬現實與游戲,隨著虛擬現實(VR)和游戲產業(yè)的蓬勃發(fā)展,陀螺儀也找到了新的用武之地。在VR設備中,陀螺儀能夠實時感知用戶的頭部運動,從而為用戶提供沉浸式的體驗。在游戲手柄和智能手機等設備中,陀螺儀則用于實現更加豐富的游戲交互方式,如重力感應、旋轉控制等。二、科學研究,陀螺儀在科學研究領域同樣具有重要地位。在地球物理學中,陀螺儀被用于研究地球自轉和重力場的變化。在航天領域,陀螺儀則用于測量航天器的姿態(tài)和角速度,為航天任務的順利實施提供重要保障。北京陀螺儀制造