講到這個陀螺儀啊不知道大家對它有多少了解,如果你是飛機愛好者的話應該知道在飛機座艙裡面有個叫HUD的顯示器,這個HUD除了顯示飛機時速和飛行高度之外,在中間則有個可以看到水平方向和坐标的圖标,其實這就是飛機上陀螺儀運行狀态的表示。
皇牌空戰遊戲HUD界面
➤ 概念
陀螺儀是一種利用高速轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置,也許覺得這個名詞解釋有點繞,那麼簡單地說它是一個角運動裝置。
原理則利用了角動量守恒原理,即運用物體高速旋轉時,角動量很大,旋轉軸會一直穩定指向一個方向的性質。
➤ 發展
它的發展距今有近200年的曆史,當然最早不是用在飛機上的,畢竟飛機的曆史也不過100年出頭。1850年法國的物理學家萊昂·傅科為了研究地球自轉,首先發現高速轉動中的轉子(rotor),由于慣性作用它的旋轉軸永遠指向一固定方向,他用希臘字gyro(旋轉)和skopein(看)兩字合為gyro scopei一字來命名這種儀表。并利用這個慣性原理制作出陀螺儀以便日後更好地研究地球自轉相關實驗。
法國物理學家萊昂·傅科
随着科學技術的發展,陀螺儀逐漸有了多次的更新換代,從最早的航海領域到如今的航天領域,陀螺儀扮演了重要的角色。在不同的領域,陀螺儀的設計也有很大的區别,從功能上分有:陀螺方向儀、陀螺羅盤、陀螺垂直儀、陀螺穩定器、速率陀螺儀、陀螺穩定平台、陀螺傳感器、光纖陀螺儀、激光陀螺儀、MEMS陀螺儀等。
早期航海陀螺儀實物
以上種類陀螺儀具體用處就不在這裡一一詳說了,有興趣的朋友可以出門右轉問度娘。
➤ 手機上的運用
既然陀螺儀的有這麼多的種類和功能,那麼我們手機裡的陀螺儀屬于哪一類呢?不用多說,手機裡的陀螺儀它屬于一種傳感器,來一句廢話——陀螺儀傳感器。這種傳感器最早運用于直升機模型上。
安裝有有陀螺儀的直升機模型
那麼是什麼時候用在移動設備上的呢?據說是第一個嘗試吃螃蟹将陀螺儀安置在手機裡的是iPhone,最早iPhone采用的是三軸陀螺儀,同時測定6個方向的位置,移動軌迹,加速。在當年iPhone發布的時候喬布斯在發布會重點講解利用陀螺儀來控制遊戲。
喬布斯介紹陀螺儀功能
相比傳統重力感應器隻能感應左右兩個維度的(多軸的重力感應是可以檢測到物體豎直方向的轉動,但角度難判斷)可以實現偏轉、傾斜等動作,比如在飛行遊戲中,手機即可作為方向盤控制飛機,隻需變換不同角度傾斜手機,飛機就會相應做出上下左右前後的聯動。
利用PRO 5的陀螺儀玩飛行模拟遊戲
陀螺儀傳感器除了可以玩模拟飛行遊戲之外,還有個功能也非常實用——手機拍照防抖。傳統相機包括手機的光學防抖技術是指在鏡頭或者CMOS内陀螺儀偵測到微小的移動,将信号傳至微處理器立即計算需要補償的位移量,而陀螺儀應用于防抖技術則是檢測相機抖動的方向、速度、移動量,然後系統計算出需要補償的移動量,實現光學防抖。
比如魅族的PRO 6s和PRO 6 Plus的後置攝像頭支持四軸光學防抖,估計今年旗艦也會加入這個防抖功能。
魅族PRO 6s四軸光學防抖
➤ 總結
綜上所說一個小小的陀螺儀在普通用戶眼裡并不是個神馬新鮮玩意,但是它在多個領域的運用的實用性卻非常重要,隻是我們日常不易發現它的工作原理。而作為手機傳感器之一的陀螺儀也用于導航、定位等系統,等到智能手機的功能日趨成熟之時,可能陀螺儀會帶給我們更多的體驗。
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