陀螺儀的基本構(gòu)成(以機(jī)械式陀螺儀為例):(1)轉(zhuǎn)子:常使用電機(jī)(比如同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等)驅(qū)動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子繞其自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn),并使其轉(zhuǎn)速近似保持為常值;(2)自轉(zhuǎn)軸;(3)萬(wàn)向坐標(biāo)系(內(nèi)、外環(huán)):使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度;(4)力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等。使用陀螺儀/利用陀螺儀原理的產(chǎn)品/設(shè)備,慣性導(dǎo)航儀、體感設(shè)備(Joycon/wii等)、智能手機(jī)、穿戴設(shè)備(智能手表/手環(huán))、飛行器/無(wú)人機(jī)、電子攝影設(shè)備、穩(wěn)定器、AR/VR、機(jī)器人、游戲控制器/游戲手柄、自行車(chē)(輪子轉(zhuǎn)的越快越不容易倒)。陀螺儀分為機(jī)械式、激光式和光纖式三大類(lèi),各自具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和局限性。車(chē)載慣導(dǎo)參考價(jià)
陀螺儀的應(yīng)用場(chǎng)景,慣性導(dǎo)航,在航空航天事業(yè)中普遍應(yīng)用,配合GPS提高導(dǎo)航精度(感知方向/速度的改變),已知起始位置/朝向,將每個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向與朝向,通過(guò)積分運(yùn)算后得到較終的朝向、位置信息。慣性姿態(tài)計(jì)算,體感操作(和平精英)、手勢(shì)控制(Smart Car教育機(jī)器人)、空間音頻(Airpods)、頭部追蹤(VR/AR頭顯)、飛控(無(wú)人機(jī))、穩(wěn)定(穩(wěn)定器)。手機(jī)應(yīng)用:計(jì)步、攝像頭防抖、橫豎屏感應(yīng)切換、抬屏顯示、360°視圖顯示(可以根據(jù)手機(jī)的方位與角度查看不同視角,eg.星空APP)、搖一搖江蘇陀螺儀制造汽車(chē)行業(yè)中,陀螺儀可用于車(chē)輛穩(wěn)定性控制、導(dǎo)航系統(tǒng)等,提高駕駛安全性。
傳感器,陀螺儀傳感器是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的基于自由空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位和控制系統(tǒng)。在假象的平面上揮動(dòng)鼠標(biāo),屏幕上的光標(biāo)就會(huì)跟著移動(dòng),并可以繞著鏈接畫(huà)圈和點(diǎn)擊按鍵。當(dāng)你正在演講或離開(kāi)桌子時(shí),這些操作都能夠很方便地實(shí)現(xiàn)。 陀螺儀傳感器原本是運(yùn)用到直升機(jī)模型上的,目前已經(jīng)被普遍運(yùn)用于手機(jī)這類(lèi)移動(dòng)便攜設(shè)備上(IPHONE的三軸陀螺儀技術(shù))。MEMS陀螺儀,基于MEMS的陀螺儀價(jià)格相比光纖或者激光陀螺便宜很多,但使用精度非常低,需要使用參考傳感器進(jìn)行補(bǔ)償,以提高使用精度。ADI公司是低成本的MEMS陀螺儀的主要制造商,VMSENS提供的AHRS系統(tǒng)正是通過(guò)這種方式,對(duì)低成本的MEMS陀螺儀進(jìn)行輔助補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)的。基于MEMS 技術(shù)的陀螺因其成本低,能批量生產(chǎn),已經(jīng)能夠普遍應(yīng)用于汽車(chē)牽引控制系統(tǒng)、醫(yī)用設(shè)備、特種設(shè)備等低成本需求應(yīng)用中。
陀螺儀是什么?陀螺儀是一種慣性傳感器,用于測(cè)量角速度或角位移。用途:陀螺儀普遍應(yīng)用于各種領(lǐng)域,包括:航空和航天:飛機(jī)、直升機(jī)和航天器的導(dǎo)航和姿態(tài)控制;汽車(chē):電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)和自適應(yīng)巡航控制(ACC);機(jī)器人:平衡和姿態(tài)控制;虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR):頭部跟蹤和手勢(shì)控制;消費(fèi)電子產(chǎn)品:智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備的屏幕翻轉(zhuǎn)和方向鎖定。原理:陀螺儀的工作原理基于角動(dòng)量守恒定律。當(dāng)陀螺高速旋轉(zhuǎn)時(shí),它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)稱(chēng)為角動(dòng)量的物理量。當(dāng)陀螺受到外力的作用而旋轉(zhuǎn)(角速度),角動(dòng)量會(huì)改變方向,產(chǎn)生一個(gè)與角速度成正比的力矩。通過(guò)測(cè)量這個(gè)力矩,陀螺儀可以確定旋轉(zhuǎn)速度和方向。陀螺儀具有高精度和快速響應(yīng)的特點(diǎn),可以提供準(zhǔn)確的角速度和角位移測(cè)量。
但通常多按陀螺儀中所采用的支承方式分類(lèi):滾珠軸承自由陀螺儀,它是經(jīng)典的陀螺儀。利用滾珠軸承支承是應(yīng)用較早、較普遍的支承方式。滾珠軸承靠直接接觸,摩擦力矩大,陀螺儀的精度不高,漂移率為每小時(shí)幾度,但工作可靠,迄今還用在精度要求不高的場(chǎng)合。一個(gè)自由轉(zhuǎn)子陀螺儀(雙自由度陀螺儀)靠?jī)?nèi)環(huán)軸和外環(huán)軸角度傳感元件可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)姿態(tài)角。液浮陀螺儀,又稱(chēng)浮子陀螺。內(nèi)框架(內(nèi)環(huán))和轉(zhuǎn)子形成密封球形或圓柱形的浮子組件。轉(zhuǎn)子在浮子組件內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),在浮子組件與殼體間充以浮液,用以產(chǎn)生所需要的浮力和阻尼。浮力與浮子組件的重量相等者,稱(chēng)為全浮陀螺;浮力小于浮子組件重量者稱(chēng)為半浮陀螺。陀螺儀根據(jù)工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域可以分為機(jī)械式和激光陀螺儀兩類(lèi)。陜西航姿儀參考價(jià)
隨著MEMS技術(shù)的成熟,微型陀螺儀逐漸成為市場(chǎng)主流,應(yīng)用于各種消費(fèi)電子產(chǎn)品。車(chē)載慣導(dǎo)參考價(jià)
現(xiàn)在智能手機(jī)上采用的陀螺儀是MEMS(微機(jī)電)陀螺儀,手機(jī)中陀螺儀的運(yùn)用首先用在游戲的控制上,相比傳統(tǒng)重力感應(yīng)器只能感應(yīng)左右兩個(gè)維度的(多軸的重力感應(yīng)是可以檢測(cè)到物體豎直方向的轉(zhuǎn)動(dòng),但角度難判斷)變化,陀螺儀通過(guò)對(duì)偏轉(zhuǎn)、傾斜等動(dòng)作角速度的測(cè)量,可以實(shí)現(xiàn)用手控制游戲主角的視野和方向。可以幫助手機(jī)攝像頭防抖。在我們按下快門(mén)時(shí),陀螺儀測(cè)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,用計(jì)算出的結(jié)果控制補(bǔ)償鏡片組,對(duì)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。車(chē)載慣導(dǎo)參考價(jià)