陀螺儀的基本部件包括：1、陀螺轉(zhuǎn)子（常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來(lái)使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見(jiàn)其轉(zhuǎn)速近似為常值）。2、內(nèi)、外框架（或稱(chēng)內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu)）。3、附件（是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等）。陀螺儀的兩個(gè)重要特性，陀螺儀有兩個(gè)非常重要的基本特性：一為定軸性，另一是進(jìn)動(dòng)性，這兩種特性都是建立在角動(dòng)量守恒的原則下。定軸性，當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在沒(méi)有任何外力矩作用在陀螺儀上時(shí)，陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變，即指向一個(gè)固定的方向；同時(shí)反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱(chēng)為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。陀螺儀在空間站、衛(wèi)星等航天器中，為姿態(tài)控制和軌道測(cè)量提供關(guān)鍵支持。深圳慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格

三軸陀螺儀主要用來(lái)測(cè)量無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中俯仰角、橫滾角和偏航角的角速度，并根據(jù)角速度積分計(jì)算角度的改變。而一般采用雙軸傾角傳感器，與三軸陀螺儀構(gòu)成全姿態(tài)增穩(wěn)控制回路。陀螺儀測(cè)量得到的角速度信息用作增穩(wěn)反饋控制，使飛機(jī)操縱起來(lái)變的更“遲鈍”一些，從而利用傾角傳感器測(cè)得飛機(jī)橫滾角和俯仰角。然后將陀螺儀測(cè)得的角速率信息和傾角傳感器測(cè)得的姿態(tài)角進(jìn)行捷聯(lián)運(yùn)算，得到融合后的姿態(tài)信息。這種較為復(fù)雜的捷聯(lián)算法，能夠使姿態(tài)精度得到很大提高。深圳慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格陀螺儀可以用于地理測(cè)量和地圖制作，提供準(zhǔn)確的地理信息。

隨著物理學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，陀螺儀的種類(lèi)也日趨豐富，精度也在不斷提高。目前廣為人知的陀螺儀類(lèi)型有光纖陀螺儀、激光陀螺儀和MEMS陀螺儀等。雖然MEMS陀螺儀在精度上可能不如光纖和激光陀螺儀，但其體積小、功耗低、成本低且易于批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，使其在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。MEMS陀螺儀的角速度測(cè)量原理基于一種非真實(shí)存在的力——科里奧利力。這種力是在非慣性參考系下引入的慣性力，引入之后便可以應(yīng)用牛頓經(jīng)典力學(xué)定律。我們假設(shè)一個(gè)黑色質(zhì)量塊以特定的速度V沿著一個(gè)方向移動(dòng)，當(dāng)外部角速率被施加時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于施加角速度方向的力，導(dǎo)致質(zhì)量塊發(fā)生位移。

陀螺儀在照相/攝相領(lǐng)域的應(yīng)用，當(dāng)我們拍視頻或拍照時(shí)，有沒(méi)有相過(guò)，通過(guò)一種裝置，保證你的“相機(jī)”固定在同一位置，無(wú)論你的手怎么歪斜，身體怎么抖，他都能保持手機(jī)的相對(duì)穩(wěn)定。穩(wěn)拍器的整體大致框架如下圖所示，其中橘黃色部分就是加速度和陀螺儀傳感器工作部分。它將“攝像設(shè)備”的姿態(tài)反饋給中心MCU處理單元，中間MCU單元根據(jù)檢測(cè)到的“攝像設(shè)備”的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)情況，去控制電機(jī)做相應(yīng)的動(dòng)作，電機(jī)動(dòng)作使“攝像設(shè)備”保持穩(wěn)雷打不動(dòng)的狀態(tài)，這樣拍出來(lái)的照片才更清楚，錄制的錄像才更穩(wěn)定。陀螺儀工作原理基于角動(dòng)量守恒定律，旋轉(zhuǎn)物體在無(wú)外力矩作用時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸保持穩(wěn)定。

認(rèn)知層：陀螺儀是什么？發(fā)展歷史如何？應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？1、什么是陀螺儀？陀螺儀，簡(jiǎn)稱(chēng)陀螺，又稱(chēng)角速度傳感器，用于測(cè)量、控制物體在相對(duì)慣性空間中的角運(yùn)動(dòng)的慣檢測(cè)性器件。物理定義為：陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩敏感殼體在相對(duì)慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置。英文名稱(chēng)：Gyro scope。理解層：陀螺儀的原理是什么？一句話描述：物體在旋轉(zhuǎn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)軸在不受外力影響的情況下，旋轉(zhuǎn)軸所指方向不變。因此可以用來(lái)測(cè)量角位移或角速度。陀螺儀在機(jī)器人領(lǐng)域具有重要作用，幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作和精確控制。深圳慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格

陀螺儀在航空航天領(lǐng)域中，可以用于飛行器的姿態(tài)控制和導(dǎo)航定位。深圳慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格

我們以一個(gè)單軸偏航陀螺儀為例，探討較簡(jiǎn)單的工作原理（圖1）。兩個(gè)正在運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)向相反方向做連續(xù)運(yùn)動(dòng)，如藍(lán)色箭頭所示。只要從外部施加一個(gè)角速率，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直的科里奧利力，如圖中黃色箭頭所示。產(chǎn)生的科里奧利力使感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生位移，位移大小與所施加的角速率大小成正比。因?yàn)閭鞲衅鞲袘?yīng)部分的運(yùn)動(dòng)電極（轉(zhuǎn)子）位于固定電極（定子）的側(cè)邊，上面的位移將會(huì)在定子和轉(zhuǎn)子之間引起電容變化，因此，在陀螺儀輸入部分施加的角速率被轉(zhuǎn)化成一個(gè)專(zhuān)門(mén)使用電路可以檢測(cè)的電參數(shù)。深圳慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格