啥是陀螺儀？它用在智能手機上到底有什么作用？

　　說(shuō)到陀螺儀有什么用，小編只能說(shuō)，必不可缺吧!尤其是現在的智能終端已經(jīng)大面積使用，之前因為成本較高，普遍用在飛機、航母及大型運作設備上，就用現在的智能手機來(lái)研究下陀螺儀吧，之后還會(huì )介紹清楚陀螺儀的特性，看完大家就能完全理解陀螺儀了。

　　1.現在智能手機上采用的陀螺儀是MEMS(微機電)陀螺儀，手機中陀螺儀的運用首先用在游戲的控制上，相比傳統重力感應器只能感應左右兩個(gè)維度的(多軸的重力感應是可以檢測到物體豎直方向的轉動(dòng)，但角度難判斷)變化，陀螺儀通過(guò)對偏轉、傾斜等動(dòng)作角速度的測量，可以實(shí)現用手控制游戲主角的視野和方向。

　　2.可以幫助手機攝像頭防抖。在我們按下快門(mén)時(shí)，陀螺儀測量出手機翻轉的角度，將手抖產(chǎn)生的偏差反饋給圖像處理器，用計算出的結果控制補償鏡片組，對鏡頭的抖動(dòng)方向以及位移作出補償，實(shí)現更清晰的拍照效果。

　　3.能輔助GPS進(jìn)行慣性導航。特別是在沒(méi)有GPS信號的隧道、橋梁或高樓附近，陀螺儀會(huì )測量運動(dòng)的方向和速度，將速度乘以時(shí)間獲得運動(dòng)的距離，實(shí)現精確定位導航，并能修正導航線(xiàn)路。

　　這就是手機陀螺儀的作用，有沒(méi)有覺(jué)得這手機陀螺儀很不可缺少呢?

　　陀螺儀的特性

　　接下來(lái)，我們用圖來(lái)說(shuō)說(shuō)陀螺儀的特性。

　　“陀螺儀”是敏感角位移的裝置，重要特性有定軸性和進(jìn)動(dòng)性。

　　定軸性

　　定軸性很好理解，陀螺儀在高速旋轉過(guò)程中具有動(dòng)量矩H，在不受外力矩作用時(shí)，自轉軸將相對慣性空間保持方向不變的特性。

　　進(jìn)動(dòng)性

　　進(jìn)動(dòng)性是二自由度陀螺儀里面的概念。二自由度陀螺儀模型如下：

　　外框能夠繞外框軸旋轉，內框能夠繞內框軸旋轉，中間是旋轉的陀螺和自轉軸。

　　進(jìn)動(dòng)性是指的這樣的現象：

　　在陀螺轉子高速轉動(dòng)的情況下，如果按如圖所示用力作用于內框架，會(huì )使得外框架按如圖所示方向轉動(dòng)，從而導致動(dòng)量矩H(即自轉軸的方向)相應轉動(dòng)?；蛘吡硗庖环N情況：

　　用力推動(dòng)外框，使得內框架繞內框軸轉動(dòng)。

　　類(lèi)似于牛頓第三定律，當推動(dòng)外框架或者內框架改變動(dòng)量矩H的方向時(shí)，陀螺儀會(huì )產(chǎn)生反作用力矩，其大小與外力矩相等，方向相反。這也是陀螺儀的基本特性之一。

　　陀螺儀的應用和總結

　　陀螺儀陀螺儀是一種既古老而又很有生命力的儀器，從第一臺真正實(shí)用的陀螺儀器問(wèn)世以來(lái)已有大半個(gè)世紀，但直到現也，陀螺儀仍在吸引著(zhù)人們對它進(jìn)行研究，這是由于它本身具有的特性所決定的。陀螺儀最主要的基本特性是它的穩定性和進(jìn)動(dòng)性。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而保持與地面垂直，這就反映了陀螺的穩定性。研究陀螺儀運動(dòng)特性的理論是繞定點(diǎn)運動(dòng)剛體動(dòng)力學(xué)的一個(gè)分支，它以物體的慣性為基礎，研究旋轉物體的動(dòng)力學(xué)特性。

　　陀螺儀器最早是用于航海導航，但隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它在航空和航天事業(yè)中也得到廣泛的應用。陀螺儀器不僅可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動(dòng)控制系統中的一個(gè)敏感元件，即可作為信號傳感器。根據需要，陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號，以便駕駛員或用自動(dòng)導航儀來(lái)控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線(xiàn)飛行，而在導彈、衛星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中，則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。作為穩定器，陀螺儀器能使列車(chē)在單軌上行駛，能減小船舶在風(fēng)浪中的搖擺，能使安裝在飛機或衛星上的照相機相對地面穩定等等。作為精密測試儀器，陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發(fā)射井等提供準確的方位基準。

　　總結：

　　陀螺儀在生活和軍事領(lǐng)域都有重要作用。小到手機，大到衛星，都能見(jiàn)到它的身影。

　　飛行器姿態(tài)控制是陀螺特性的重要應用，是定軸性的體現。垂直陀螺儀給飛行器建立地垂線(xiàn)基準，道理很簡(jiǎn)單，飛行器在空中飛行過(guò)程中，不管姿態(tài)如何改變，垂直陀螺儀始終指向垂直方向不變，從而提供有關(guān)姿態(tài)角的信息。當然，由于陀螺自身漂移和環(huán)境變化，需要修正裝置隨時(shí)校準修正。

　　同樣，水平陀螺儀指示水平方向，給飛行器的航向角修正提供信息。

　　陀螺羅經(jīng)是一種依靠陀螺儀指示真北的裝置。它利用地球自轉角速度和重力力矩的綜合作用，能夠使自轉軸自動(dòng)尋找真北，而不需要依靠地磁場(chǎng)?，F在也有了長(cháng)足的進(jìn)步和發(fā)展。由此可見(jiàn)，陀螺儀器的應用范圍是相當廣泛的，它在現代化的國防建設和國民經(jīng)濟建設中均占重要的地位。