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Gyroscope

1.What is Gyroscope and how does it work?

陀螺儀(gyroscope)

是一種用來感測與維持方向的裝置,基於角動量守恆的理論設計出來的。

陀螺儀主要是由一個位於軸心且可旋轉的轉子構成。

陀螺儀一旦開始旋轉,由於轉子的角動量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。

定軸性

陀螺轉子以極高速度旋轉,就產生了慣性 ,就產生了慣性,使得轉子的旋轉軸 ,使得轉子的旋轉軸

保持在空間,指向一個固定的方向 ,指向一個固定的方向,同時反抗任何改變轉子軸 ,同時反抗任何改變轉子軸

向的力量

慣性隨以下的物理量而改變

轉子質量愈大,慣性愈大

轉子旋轉半徑愈大,慣性愈大

轉子旋轉速度愈大,慣性愈大

逆動性

外界施一作用或力矩在運轉中陀螺儀轉子的旋轉軸上,旋轉軸

不沿施力方向運動,順著轉子旋轉向前 ,順著轉子旋轉向前90度垂直施力方向運動

外界作用力愈大,其逆動性也愈大 ,其逆動性也愈大

轉子的轉動慣量愈大,逆動性愈小

轉子的角速度愈大,逆動性愈小

逆動方向可根據逆動性原理取決於施力方向及轉子旋轉方向

2.Where can we use gyroscope? mention some examples please in real world.

1)Segway (賽格威)

賽格威利用陀螺儀來偵測目前的平衡狀況

如果Z軸偏向前方 則機器會向前以使Z軸回到與地面垂直的平面狀態

如果Z軸偏向後方 則機器會向後

2)電子式陀螺儀

現在新型的平板智慧裝置大部分有搭載陀螺儀

偵測平板的目前角度 面向位置 轉向

可以讓智慧裝置有直向與橫向的模式

3. Install "Sensor Box" APP on your smart phone and see how gyro sensor data is shown