一、陀螺儀是什么裝置

陀螺儀是用高速回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，其他原理制成的角運動檢測裝置，但起同樣功能的也稱陀螺儀。

從力(li)學的觀點(dian)近似的分(fen)析陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)的運動時，可以把它(ta)看成(cheng)是(shi)一(yi)個剛(gang)(gang)體(ti)，剛(gang)(gang)體(ti)上有一(yi)個萬向支(zhi)點(dian)，而陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)可以繞著這個支(zhi)點(dian)作三個自由(you)度的轉(zhuan)(zhuan)動，所以陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)的運動是(shi)屬(shu)于剛(gang)(gang)體(ti)繞一(yi)個定點(dian)的轉(zhuan)(zhuan)動運動。更確切地說(shuo)，一(yi)個繞對稱軸高速旋轉(zhuan)(zhuan)的飛輪轉(zhuan)(zhuan)子叫陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)。將(jiang)陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)安(an)裝(zhuang)(zhuang)在框(kuang)架裝(zhuang)(zhuang)置上，使陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)的自轉(zhuan)(zhuan)軸有角(jiao)轉(zhuan)(zhuan)動的自由(you)度，這種裝(zhuang)(zhuang)置的總體(ti)叫做陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)儀。

二、陀螺儀有什么用

陀(tuo)螺儀作為一種(zhong)角運(yun)動檢測裝置(zhi)，其應用(yong)相當廣泛，陀(tuo)螺儀的作用(yong)主要有：

1、導航

陀螺(luo)(luo)儀自被(bei)發(fa)明開始就(jiu)用于導(dao)航(hang)，如果配合GPS，手(shou)機(ji)的導(dao)航(hang)定位(wei)(wei)能力將大大提(ti)升，如手(shou)機(ji)GPS定位(wei)(wei)導(dao)航(hang)、衛星三軸(zhou)陀螺(luo)(luo)儀定位(wei)(wei)等，陀螺(luo)(luo)儀不僅可(ke)以作(zuo)為指(zhi)示儀表，而更重要(yao)的是(shi)它(ta)可(ke)以作(zuo)為自動控制系統中的一個敏(min)感元件，即可(ke)作(zuo)為信號傳(chuan)感器，根據需(xu)要(yao)，陀螺(luo)(luo)儀器能提(ti)供準確的方位(wei)(wei)、水(shui)平、位(wei)(wei)置、速度和加速度等信號。

2、穩定

陀螺儀作為穩定(ding)(ding)器，能使列(lie)車在單(dan)軌上(shang)行駛，能減小(xiao)船舶在風浪(lang)中的(de)(de)搖擺，能使安裝在飛機(ji)或衛(wei)星上(shang)的(de)(de)照(zhao)相機(ji)相對(dui)地面(mian)穩定(ding)(ding)，配合手機(ji)的(de)(de)攝像頭，在拍(pai)照(zhao)時的(de)(de)維持圖像的(de)(de)穩定(ding)(ding)，防(fang)止由于手的(de)(de)抖(dou)動對(dui)拍(pai)照(zhao)質量的(de)(de)影響等。

3、測量

作為(wei)精密(mi)測試儀(yi)器(qi)，陀螺儀(yi)器(qi)能夠為(wei)地面設施、礦山隧道(dao)、地下鐵(tie)路、石油鉆探以(yi)及導彈發射井等(deng)提供準確(que)的方位基準。

4、平衡

平衡車之所以能(neng)平衡，離不(bu)開陀(tuo)螺儀，現在的電動(dong)獨輪車里面的陀(tuo)螺儀也是一個電子元(yuan)器件了，平衡車是靠(kao)電機驅動(dong)的，采(cai)用陀(tuo)螺儀與(yu)驅動(dong)電路控制(zhi)保持不(bu)倒(dao)。

5、游戲傳感

陀(tuo)螺儀(yi)在(zai)手機方面，應用(yong)比(bi)較廣泛的還是(shi)作為游(you)戲(xi)傳(chuan)感器使用(yong)，比(bi)如飛行(xing)游(you)戲(xi)，體育類游(you)戲(xi)，甚(shen)至包括(kuo)一(yi)些第一(yi)視角類射擊(ji)游(you)戲(xi)，陀(tuo)螺儀(yi)完整(zheng)監測游(you)戲(xi)者手的位移，從而實現各種(zhong)游(you)戲(xi)操(cao)作效(xiao)果。

6、用作輸入設備

陀螺儀相當于一個(ge)立體的鼠標，通過小幅度(du)的傾斜(xie)，偏轉手機(ji)，實現菜單，目(mu)錄的選擇和(he)操作的執行(xing)。（比(bi)如前后傾斜(xie)手機(ji)，實現通訊(xun)錄條目(mu)的上(shang)下滾動；左(zuo)右傾斜(xie)手機(ji)，實現瀏覽頁面的左(zuo)右移動或者頁面的放大或縮小。）

三、陀螺儀的應用實例

1、隧道中心線測量

在隧(sui)道(dao)等挖掘(jue)工(gong)程中，坑(keng)內的(de)(de)(de)(de)中心線測(ce)(ce)(ce)量一般采用難(nan)(nan)以(yi)保(bao)證精度(du)的(de)(de)(de)(de)長距離(li)導(dao)線。特別是(shi)(shi)進行(xing)盾構(gou)挖掘(jue)的(de)(de)(de)(de)情況，從(cong)立(li)坑(keng)的(de)(de)(de)(de)短基(ji)準中心線出發必(bi)須(xu)有很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)角精度(du)和(he)移站精度(du)，測(ce)(ce)(ce)量中還(huan)要經(jing)常進行(xing)地面和(he)地下的(de)(de)(de)(de)對應檢(jian)(jian)查，以(yi)確保(bao)測(ce)(ce)(ce)量的(de)(de)(de)(de)精度(du)。特別是(shi)(shi)在密集的(de)(de)(de)(de)城(cheng)市地區，不(bu)可(ke)能(neng)進行(xing)過多的(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)作(zuo)業而(er)遇到困難(nan)(nan)。如(ru)果使用陀螺經(jing)緯儀可(ke)以(yi)得到絕對高(gao)精度(du)的(de)(de)(de)(de)方位基(ji)準，而(er)且可(ke)減少耗費很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)作(zuo)業（檢(jian)(jian)查點最少），是(shi)(shi)一種效率很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)(de)中心線測(ce)(ce)(ce)量方法(fa)。

2、通視障礙時的方向角獲取

當有通視障礙，不能從已知點取得方向角時，可以采用天文測量或陀螺經緯儀測量的方法獲取方向角（根據建設省測量規范）。與天文測量比較，陀螺儀測(ce)量(liang)的方法(fa)有很多優越性：對天氣的依(yi)賴少、云(yun)的多少無關、無須復雜的天文計算、在現場可以得(de)到任意(yi)測(ce)線(xian)的方向角而容易(yi)計算閉合(he)差。

3、日影計算所需的真北測定

在(zai)城市(shi)或近郊地區對(dui)高(gao)層(ceng)建筑(zhu)有日(ri)照或日(ri)影(ying)(ying)條件的(de)高(gao)度(du)限制(zhi)。在(zai)建筑(zhu)申請時，要(yao)附加日(ri)影(ying)(ying)圖。此(ci)日(ri)影(ying)(ying)圖是(shi)指(zhi)，在(zai)冬至的(de)真(zhen)太(tai)陽時的(de)8點到16點為基準(zhun)，進行為了計算、圖面(mian)繪制(zhi)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)高(gao)精度(du)真(zhen)北方向測(ce)定。使用陀螺經緯儀測(ce)量(liang)可以獲得不受(shou)天氣、時間影(ying)(ying)響的(de)真(zhen)北測(ce)量(liang)。