陀螺仪的原理与使用(这回终于知道了什么是陀螺仪原理)(1)

玩疯了创玩星球·小黄人的赛车梦

陀螺仪的原理与使用(这回终于知道了什么是陀螺仪原理)(2)

暑假来啦!

小黄人在家也是闲不住啊,

于是它打算去找嗨拆小队玩一天,

于是它来到了——

玩疯了创玩星球

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陀螺仪的原理与使用(这回终于知道了什么是陀螺仪原理)(4)

来到玩疯了创玩星球,小黄人并不开心,

因为它正在犯愁……它想玩赛车游戏,

可是它觉得自己的手机太小了,

操作起来很不方便,

赛车比赛中,自己常常被人吊打,

小黄人感叹到自己的赛车梦要泡汤啦~

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听了小黄人的感叹,

创玩星球嗨拆小队安慰着它——

没关系!

这个任务就教给我们吧!

没什么难题能够难倒我们!!!

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接到小黄人的求救,

小黑猫和王煜博博士就动起手来,

解决小黄人的难题,帮助它实现赛车梦~

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经过一番漫长的创作,

小黄人的游戏装备终于制作完毕啦!

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拿到嗨拆小队为自己专门设计的游戏手柄,

小黄人立马就开心的玩了起来,

这回它的赛车梦想终于可以实现了。

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要是你也觉得自己的手机太小,

玩起赛车游戏来特别不爽,

你也可以自己在家做一个哟!

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可是看完视频,

我想很多小朋友或大朋友都会疑问:

为什么废纸壳做的

游戏手摆也能玩游戏呢?

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对于这个问题,

小疯想说,这其中涉及了陀螺仪原理

至于为什么,那还是交给包大人吧!

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包大人讲科学:陀螺仪原理

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包大人:

在讲解陀螺仪原理之前,

大家先来观察观察以下几张动图!

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大家注意到了吗?

在几张图中我们发现——

这些物体旋转起来,都极其稳定,

并且它们一直都在围绕着一个点在不停地运动

就像我们的手机游戏中的赛车一样。

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就像一个陀螺一样↓

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其实,这之中涉及的一个关键知识点叫陀螺仪原理。那么,什么是陀螺仪原理呢?

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陀螺仪的原理就是——一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的

人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪

我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。

陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。

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其实除了自行车,

陀螺仪原理在我们的生活中,

运用得十分广泛,而且很重要~

陀螺仪原理在生活中的运用

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陀螺仪器最早用于航海导航

发展至今,陀螺仪原理

也在航空航天事业中广泛运用。

基于陀螺仪原理制作出的陀螺仪器不仅可作为指示仪表,更重要的是它还能作为自动控制系统中的一个敏感元件,即可作为信号传感器

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根据需要,陀螺仪器能提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号,以便驾驶员或用自动导航仪来控制飞机、舰船或航天飞机等航行体按一定的航线飞行

作为稳定器,陀螺仪器能使列车在单轨上行驶,能减小船舶在风浪中的摇摆,能使安装在飞机或卫星上的照相机相对地面稳定等等。

作为精密测试仪器,陀螺仪器能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准。

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1 在航空飞行领域的应用

飞机在飞行过程中,会出现不同程度的摇晃不定,总是处于一种不稳定的飞行状态。空中有各种乱流、有时重心设定的不太准确,稍微有差别,也会使飞机飞行不太稳定。

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这时就使用陀螺仪增稳,飞机就会一直平稳的飞行,让飞行员感觉更容易操控飞机,做出各种动作也更加标准。

2 在车载导航设备中的应用

车载导航是通过接受GPS卫星信号定位,而隧道、桥梁、或是高层建筑物都会挡住这直接视线,使得导航系统无法工作。

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大多数的同步卫星都是在人口密集的大都市的上空,所以当你远离城区时,导航系统的效果就不会太好了甚至根本就不能工作。这就是所谓的“导航盲区”。针对这个问题的解决之道,就得运用精准导航的陀螺仪了。

当陀螺仪应用到车载导航上,便大幅度提升了导航的精准度,它的作用体现在:

1、陀螺仪能在GPS信号不好时能继续发挥导航的作用并修正GPS定位不准的问题

2、陀螺仪能比GPS提供更灵敏准确的方向和速度

3、陀螺仪在上立交桥时更灵敏准确的识别

3 在无人机飞行控制系统中的应用

在目前的无人机实际制造与应用中,有的无人机产品是基于三轴陀螺仪和倾角传感器,来构成全姿态增稳控制系统的。

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其中,三轴陀螺仪主要用来测量无人机在飞行过程中,陀螺仪测量得到的角速度信息用作增稳反馈控制,使飞机操纵起来变的更“迟钝”一些,从而利用倾角传感器测得飞机横滚角和俯仰角。

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这种较为复杂的捷联算法,能够使姿态精度得到很大提高。

4 在照相/摄相领域的应用

当我们拍视频或拍照时,我们都知道,只有当手机或摄像机相对“稳定”我们才能拍出精美的画面或视频。而能够让“稳拍器”始终保持稳定的核心秘密就是“加速度和陀螺仪”传感器。

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在手机中运用起陀螺仪稳定的基因,不管你的手左右晃动还是上下晃动,在稳拍神器的控制下你的“相机”就会雷打不动,从而拍出稳定的照片和画面。

5 在智能手机中的应用

陀螺仪的使用距离我们最近的就是我们的手机,陀螺仪在手机中的应用主要体现在以下几个方面:

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1、导航。

2、可以和手机上的摄像头配合使用,比如防抖,在拍照时的维持图像的稳定,防止由于手的抖动对拍照质量的影响。

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3、各类游戏的传感器,比如飞行游戏,体育类游戏,甚至包括一些第一视角类射击游戏,陀螺仪完整监测游戏者手的位移,从而实现各种游戏操作效果。

4、通过小幅度的倾斜,偏转手机,实现菜单,目录的选择和操作的执行。

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(比如前后倾斜手机,实现通讯录条目的上下滚动;左右倾斜手机,实现浏览页面的左右移动或者页面的放大或缩小。)

5、可以帮助手机实现很多增强现实的功能。增强现实是才冒出的概念,和虚拟现实一样,是计算机的一种应用。通过手机的处理能力,让人们对现实中的一些物体有更深入的了解。

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这回明白了吧!

关于陀螺仪原理是咋回事?


(玩疯了视频,更多精彩可关注玩疯了wanfengle2000)

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