Ako pochopiť, či je gyroskop v telefóne. Gyroskop v telefóne: na čo slúži. Princíp činnosti gyroskopu

Už nejaký čas je jasné, že gyroskop je veľmi dôležitý senzor. A je veľmi smutné, že výrobcovia smartfónov o jeho absencii na svojich prezentáciách skromne mlčia. Našťastie sa o prítomnosti alebo neprítomnosti gyroskopu môžete dozvedieť pred kúpou zariadenia aj po ňom. Ako to urobiť, je popísané v dnešnom článku.

Najprv však pochopme, čo presne je gyroskop. Pokúsime sa tiež zistiť, či sa to považuje za taký dôležitý detail. A až potom vám povieme, ako skontrolovať jeho prítomnosť.

Plnohodnotný gyroskop je svojím tvarom podobný kolovrátku alebo topu. Má stojan, rotorový kotúč, vlásenku a niekoľko obrúčok. Jeho dizajn je vyrobený tak, aby bol kotúč stále v rovnakej polohe, za čo vďačíme sile gravitácie.

Do smartfónu nie je možné nainštalovať klasický gyroskop, keďže je príliš veľký. Preto sa namiesto neho používa špeciálny snímač založený na mikroelektromechanickom systéme. Jeho šírka sa pohybuje od 5 do 10 mm a jeho výška nepresahuje 5 mm. Aj takéto rozmery sa však niektorým výrobcom smartfónov zdajú byť príliš veľké, a preto často odmietajú osadiť gyroskop.

Kde sa používa gyroskop?

Tento snímač je vylepšenou verziou akcelerometra. S jeho pomocou operačný systém nielenže sa včas dozvie o pohybe a rotácii zariadenia, ale dokáže presne sledovať všetky tieto akcie. Ak je akcelerometer akousi úrovňou budovy, potom gyroskop občas zvyšuje presnosť údajov tohto snímača.

Ak si chcete v budúcnosti zakúpiť VR prilbu pre Android, potom vaše zariadenie musí mať gyroskop. Tento senzor bude sledovať rotáciu vašej hlavy a nasmeruje virtuálny pohľad presne v smere, ktorým sú nasmerované vaše skutočné oči. Gyroskop v systéme Android tiež pomáha pri prezeraní hviezdnej oblohy. Ak použijete príslušnú aplikáciu, potom pochopí, na ktorú svetovú stranu kamera ukazuje a zobrazuje názvy aktuálne viditeľných súhvezdí.

A tento senzor sa používa aj pri hrách s rozšírenou realitou. Najvýraznejším príkladom je Pokemon Go. Ak v smartfóne nie je gyroskop, potom na virtuálnu trávu vyskočia vreckové príšery. Ak je senzor prítomný, potom sa zvieratá budú pohybovať po skutočnom svete, ktorého viditeľná oblasť spadá do pohľadu vstavanej kamery.

Ako zistiť, či je v smartfóne alebo tablete gyroskop

Existuje niekoľko spôsobov, ako zistiť, či má vaše zariadenie gyroskop. Najbežnejšie je ísť na oficiálnu webovú stránku výrobcu, s ktorou sa zoznámite Technické špecifikácie gadget. Konkrétne treba gyroskop hľadať v zozname senzorov. Ale nehľadáme jednoduché spôsoby, však? Preto prejde na iné metódy.

Ak máte na svojom smartfóne alebo tablete nainštalovaného klienta YouTube, otvorte ho a zadajte ho vyhľadávací reťazecžiadosť" 360° videá". Začnite zobrazovať ktorýkoľvek z vrátených výsledkov. Ak môžete obrátiť pohľad svojej virtuálnej kamery otočením smartfónu, potom je gyroskop prítomný a úspešne funguje. Ak môžete oči otáčať iba prstom, potom v zariadení nie je žiadny senzor.

Ďalším spôsobom je použitie aplikácie Benchmark AnTuTu. Musíte si ho stiahnuť, nainštalovať a spustiť. Na karte " infa» nájdete všetky technické špecifikácie vášho zariadenia. Vrátane uvidíte názov vstavaného gyroskopu. Alebo zistite, že on Nie je podporované(teda jednoducho neexistuje).

Namiesto AnTuTu si môžete nainštalovať špecializovanejšiu pomôcku. Toto je o senzorový zmysel. Zobrazuje hodnoty zo všetkých senzorov zabudovaných v smartfóne. Ak v zozname nie je žiadny gyroskop, potom nie je zabudovaný do modulu gadget. Dá sa to povedať aj vtedy, ak sa údaje tohto snímača nemenia pri otáčaní zariadenia v rukách.

Ako povoliť gyroskop v systéme Android?

Tento prvok smartfónu funguje ďalej trvalý základ. Nedá sa povoliť ani zakázať. Ak v tejto chvíli premýšľate o funkcii otáčania obrazovky, tak to má na svedomí akcelerometer. A táto funkcia môže byť skutočne deaktivovaná. Ak to chcete urobiť, postupujte takto:

1. Prejdite do časti so systémovými nastaveniami.

2. Prejdite do podsekcie « Obrazovka».

3. Tu môžete ľahko nájsť položku zodpovednú za činnosti zariadenia, keď sa otáča. Zmeňte jeho hodnotu na požadovanú.

V prípade niektorých starých prístrojov (hlavne na tabletové počítače) nájdete samostatný vypínač. Blokuje otáčanie obrazovky bez ohľadu na nastavenia.

Dá sa nastaviť gyroskop?

Ako už bolo spomenuté vyššie, gyroskop je úplne nezávislý snímač, do ktorého nemožno nijako zasahovať. Ak je možné kalibrovať akcelerometer, potom s gyroskopom nie je možné vykonávať žiadne takéto činnosti. Ak úplne chýba, budete si musieť kúpiť nový telefón pre rozšírenú alebo virtuálnu realitu.

Ahojte všetci, milí používatelia najlepšieho mobilného portálu Trashbox. Dnešný šiesty článok pod názvom „Ako to funguje“ je venovaný gyroskopu. Ak neviete, čo to je, tento článok je pre vás. Poďme zistiť, čo je gyroskop a ako to funguje. Najzaujímavejší pod rezom.

Gyroskop (v preklade znamená "rotácia" alebo "pohľad") je zariadenie, ktoré má schopnosť merať zmeny v uhloch orientácie tela, ktoré sú s ním spojené vzhľadom na inerciálny súradnicový systém. V súčasnosti sú známe dva typy gyroskopov: mechanické a optické. Podľa spôsobu činnosti sa gyroskopy delia na: snímače uhlovej rýchlosti a smerovky. Jedno zariadenie však môže pracovať súčasne v rôznych režimoch v závislosti od typu ovládania.

Z mechanických gyroskopov je z nich najznámejší gyroskop rotačný - ide o pevné teleso, ktoré sa rýchlo otáča a ktorého os je schopná meniť orientáciu v priestore. Rýchlosť otáčania gyroskopu v tomto prípade výrazne prevyšuje rýchlosť otáčania osi jeho otáčania. Hlavnou vlastnosťou tohto gyroskopu je schopnosť udržiavať konštantný smer osi rotácie v priestore bez akéhokoľvek vplyvu vonkajších síl. Hlavnou časťou rotačného gyroskopu je rýchlo rotujúci rotor s niekoľkými stupňami voľnosti (osi možného otáčania).

Princíp činnosti

Princíp činnosti gyroskopu spočíva v závažiach, ktoré kmitajú na rovine s frekvenciou rýchlosti násobenou posuvom. Pri rotácii gyroskopu dochádza k takzvanému Coriolisovmu zrýchleniu. Ak ste v škole preskočili fyziku alebo neviete, tak všetky telesá majú jedinú vlastnosť – keď sa otáčajú, zachovávajú si svoju orientáciu voči smeru gravitácie. V podstate je gyroskop rotujúci vrchol vertikálna os, upevnený v ráme, ktorý sa môže otáčať okolo horizontálnej osi, a je zase upevnený v inom ráme, ktorý sa môže otáčať okolo tretej osi. Môžeme teda dospieť k záveru: bez ohľadu na to, ako vrch otočíme, vždy má schopnosť byť stále vo zvislej polohe. Senzory zachytia signál, ako je horná časť orientovaná vzhľadom na rámy, a procesor prečíta, ako by mali byť rámy v tomto prípade umiestnené vzhľadom na gravitáciu.

Gyroskopy sa používajú v technike. Používajú sa ako komponenty ako v navigačných systémoch (polohový uhol, gyrokompas atď.), tak aj v orientačných a stabilizačných systémoch kozmických lodí. Pokiaľ ide o samotný stabilizačný systém, môže byť troch typov: systém stabilizácie výkonu (používaný na dvojstupňových gyroskopoch), systém stabilizácie indikátora sily (aj na dvojstupňových gyroskopoch) a systém stabilizácie indikátora (na trojstupňových gyroskopoch). etapové gyroskopy).

A teraz viac o týchto troch hlavných typoch. Systém stabilizácie sily: Na stabilizáciu okolo každej osi je potrebný jeden gyroskop. Samotnú stabilizáciu vykonáva priamo gyroskop, ako aj vykladací motor. Na začiatku pôsobí gyroskopický moment a potom je pripojený vykladací motor. Systém stabilizácie sily indikátora: Stabilizácia tiež vyžaduje jeden gyroskop. Stabilizáciu vykonávajú iba vykladacie motory, ale na začiatku je malý gyroskopický moment. A posledný je systém stabilizácie ukazovateľa: na stabilizáciu okolo dvoch osí je potrebný jeden gyroskop. Stabilizácia sa vykonáva iba vykladaním motorov.

Používanie gyroskopu v mobilných zariadeniach

Dotknime sa témy používania gyroskopu v mobilné zariadenia a herné konzoly. V súčasnosti väčšina smartfónov využíva takzvaný MEMS akcelerometer. Ako senzor zrýchlenia v kľudovom stave vidí len jeden vektor – vektor univerzálnej gravitačnej sily, ktorý je vždy nasmerovaný do stredu Zeme. Pomocou expanzií vektora do citlivých osí snímača sa bez problémov vypočíta uhlová poloha zariadenia v priestore. Dekompozícia vektora môže tiež ukázať, že snímač nie je schopný určiť otočenie zariadenia pozdĺž uhla kurzu, teda odbočiť doľava alebo doprava so smartfónom umiestneným na okraji - projekcia vektora na kurz je vždy nula. Nintendo po prvýkrát vydal herný ovládač, ktorý dokáže určiť svoju polohu vo vesmíre – Wii Remote pre hernú konzolu Wii a používa iba 3D akcelerometer.

Okrem toho sa gyroskop začal používať aj v herných ovládačoch. Napríklad Sixaxis pre tretiu generáciu SONY PlayStation a Wii MotionPlus pre Nintendo Wii. Oba herné ovládače využívajú dva komplementárne priestorové senzory: gyroskop a akcelerometer. Aj v najnovších ovládačoch sa okrem akcelerometra používa ďalší priestorový snímač - gyroskop. Ak prinesiete prácu gyroskopu v iných veciach, potom existujú hračky založené na gyroskope. Najbanálnejšími príkladmi sú jojo a kolovrátok, alebo to ľudia nazývajú „yula“. Kolovraty sa od gyroskopov líšia tým, že nemajú jediný pevný bod.

V iných oblastiach sa nájde využitie aj pre gyroskop – je ich celý zoznam. Gyroskop sa používa v navigačných prístrojoch v lietadlách a kozmických lodiach, v zbraniach (pri výstrele sa guľka krúti, to jej dáva oveľa väčšiu stabilitu a zvyšuje presnosť streľby), kolesá bicykla alebo podobné zariadenia fungujú ako gyroskopy - to zabraňuje jazdec pred pádom. Akýkoľvek rotujúci objekt teda možno nazvať gyroskopom – pôsobí proti odchýlke osi rotácie.

Gyroskop v telefóne - čo to je? Ak si aj vy kladiete túto otázku, ako mnohí používatelia, potom je tento článok určený práve vám. V ňom si povieme, čo je gyroskop v smartfóne, prečo je potrebný a ako zistiť, či je toto zariadenie na vašom zariadení.

Čo je to gyroskop

Moderné smartfóny sú vybavené radom rôzne senzory. Takmer každé zariadenie je vybavené ovládaním osvetlenia, pohybu a blízkosti. Okrem týchto zariadení má väčšina moderných telefónov na palube aj akcelerometer, ktorý je schopný reagovať na pohyb smartfónu v dvoj- alebo trojrozmernej rovine. Napriek tomu, aby bolo mobilné zariadenie plne orientované v priestore, musí byť v ňom nainštalovaný gyroskop.

Gyroskop v telefóne je mikroelektromechanický systém schopný premieňať uhlové rýchlosti na elektrické signály. Zjednodušene povedané, ide o zariadenie, prostredníctvom ktorého môžete určiť, o koľko stupňov sa telefón voči osi naklonil. Gyroskop je v moderných smartfónoch prezentovaný vo forme malého čipu. Veľkosť zariadenia je spravidla niekoľko milimetrov alebo dokonca menej.

Prečo potrebujete gyroskop

Čo je gyroskop v telefóne prišiel na to, ale na aké účely sa používa? Toto zariadenie má širokú škálu aplikácií. Najčastejšie sa orientačný senzor používa v hernom priemysle. Na trhu Play nájdete množstvo aplikácií, ktoré sú založené na použití gyroskopu. Preteky, strieľačky, simulácie – vďaka orientačnému senzoru sa tieto hry stávajú realistickejšími a zaujímavejšími.

Okrem toho sú gyroskopy široko používané v oblasti navigácie GPS. Vďaka tomuto zariadeniu sa mapy stali skutočne interaktívnymi. Navigačné aplikácie teraz sledujú nielen vašu polohu, ale aj rotáciu vášho tela. Napríklad, ak stojíte pred lesom, určite sa to objaví na mape. Ak zmeníte polohu tela o 180 stupňov, v navigačnej aplikácii dôjde k príslušným zmenám. Tí, ktorí niekedy používali služby ako Google Maps, chápu, že vďaka gyroskopu je navigácia v teréne oveľa jednoduchšia.

Niekedy vývojári pripájajú k gyroskopu určité funkcie. Ak chcete napríklad pri niektorých modeloch prijať hovor alebo otočiť stránku elektronickej knihy, stačí mierne potriasť telefónom. A v niektorých prípadoch je gyroskop zodpovedný za aktiváciu funkcie Bluetooth.

Je na telefóne gyroskop?

Ak chcete zistiť, či je na vašom telefóne gyroskop, stačí sa pozrieť na vlastnosti zariadenia. Stačí zadať názov svojho smartfónu do Google a prečítať si jeho technické parametre. Ak neviete, aký model telefónu máte, tak v tomto prípade áno alternatívny spôsob. Prítomnosť gyroskopu v telefóne môžete skontrolovať pomocou špeciálnych mobilných nástrojov. Našťastie na rozsiahlom trhu Play existuje niekoľko desiatok takýchto programov. Pozrime sa, ako skontrolovať gyroskop pomocou testu gyroskopu.

Teraz sú všetky smartfóny vybavené aspoň jedným snímačom a najčastejšie niekoľkými. Najrozšírenejšie sa stali senzory priblíženia, osvetlenia a pohybu. Väčšina smartfónov je vybavená akcelerometrom, ktorý reaguje na pohyb zariadenia v dvoch alebo maximálne troch rovinách. Na plnú interakciu s náhlavnou súpravou pre virtuálnu realitu potrebujete gyroskop, ktorý rozpozná pohyby v akomkoľvek smere.

Gyroskop v smartfóne je mikroelektromechanický prevodník uhlových rýchlostí na elektrický signál. Inými slovami, tento snímač vypočítava zmenu uhla sklonu vzhľadom k osi pri otáčaní zariadenia.

Gyroskop patrí medzi mikroelektromechanické systémy (MEMS), ktoré kombinujú mechanické a elektronické časti. Takéto čipy majú rádovo niekoľko milimetrov alebo menej.

Bežný gyroskop pozostáva z inerciálneho objektu, ktorý sa rýchlo otáča okolo svojej osi. Zachováva si teda svoj smer a posun riadeného objektu sa meria zmenou polohy závesov. V smartfónoch takýto vrch zjavne nesedí, namiesto toho sa používa MEMS.

Premena mechanického pohybu na elektrický signál

V najjednoduchšom jednoosovom gyroskope sú dve pohybujúce sa hmoty pohybujúce sa v opačných smeroch (na obrázku sú znázornené modrou farbou). Akonáhle pôsobí vonkajšia uhlová rýchlosť, pôsobí na hmotu Coriolisova sila, ktorá smeruje kolmo na ich pohyb (označené oranžovou farbou).

Pôsobením Coriolisovej sily sa hmoty premiestnia o množstvo úmerné použitej rýchlosti. Zmenou polohy hmôt sa mení vzdialenosť medzi pohyblivými elektródami (rotormi) a pevnými elektródami (statory), čo vedie k zmene kapacity kondenzátora, a teda aj napätia na jeho doskách, a to je elektrický signál. Tieto viacnásobné signály rozpoznáva gyroskop MEMS a určuje smer a rýchlosť pohybu.

Výpočet orientácie smartfónu

Mikrokontrolér prijíma informáciu o napätí a v danom momente ju prevádza na uhlovú rýchlosť. Hodnota uhlovej rýchlosti môže byť určená s danou presnosťou, napríklad až 0,001 stupňa za sekundu. Ak chcete zistiť, o koľko stupňov sa zariadenie otočilo okolo osi, je potrebné vynásobiť okamžitú rýchlosť časom medzi dvoma odčítaniami snímača. Ak použijete trojosový gyroskop, získame údaje o rotáciách okolo všetkých troch osí, teda týmto spôsobom určíme orientáciu smartfónu v priestore.

Tu stojí za zmienku, že na získanie hodnôt uhlov je potrebné integrovať pôvodné rovnice, ktoré zahŕňajú uhlové rýchlosti. Každá integrácia zvyšuje chybu. Ak vypočítate polohu iba pomocou gyroskopu, vypočítané hodnoty sa časom stanú nesprávnymi.

V smartfónoch sú preto na presné určenie orientácie v priestore potrebné aj údaje z akcelerometra. Tento snímač meria lineárne zrýchlenie, ale nereaguje na zákruty. Oba snímače sú schopné plne opísať všetky druhy pohybu. Hlavnou výhodou gyroskopu oproti akcelerometru je, že reaguje na pohyb v akomkoľvek smere.

Prečo potrebujete gyroskop v smartfóne

Zvýšená pozornosť sa tomuto senzoru venuje posledných pár rokov, kedy sa začali aktívne rozvíjať hry a aplikácie virtuálnej reality. Pre interakciu používateľa s virtuálnou realitou potrebuje program presne určiť polohu osoby v priestore. Teraz aj v tom naj lacné smartfóny je nainštalovaný akcelerometer, ale jeho hodnoty sú sprevádzané hlukom a snímač nereaguje na otáčky a pohyby v horizontálnej rovine. Preto pre úplné ponorenie do virtuálnej reality musí mať smartfón gyroskop a akcelerometer.

Ako zistiť, či má smartfón gyroskop

Charakteristiky smartfónu zvyčajne naznačujú, ktoré senzory má. Ak pochybujete o pravdivosti informácií, potom vám pomôžu špeciálne programy. Napríklad Sensor Box pre Android zobrazuje informácie o všetkých vstavaných senzoroch. Gyroskop v ňom je označený ako Gyroskop. Existujú aj iné spôsoby, ako my

Raz som sledoval rozhovor dvoch priateľov, alebo skôr priateľiek:

A: Oh, vieš, mám nový smartfón, má dokonca zabudovaný gyroskop

B: Aha, áno, stiahol som si to aj pre seba, dal som si gyroskop na mesiac

A: Ehm, si si istý, že je to gyroskop?

B: Áno, gyroskop pre všetky znamenia zverokruhu.

Aby bolo takýchto dialógov vo svete o niečo menej, odporúčame vám zistiť, čo je gyroskop a ako funguje.

Gyroskop: história, definícia

Gyroskop je zariadenie, ktoré má voľnú os otáčania a je schopné reagovať na zmeny uhlov orientácie tela, na ktorom je nainštalovaný. Počas otáčania si gyroskop zachováva svoju polohu nezmenenú.

Samotné slovo pochádza z gréčtiny gyreuo- otáčať a skopeo- sledovať, sledovať. Prvýkrát bol zavedený pojem gyroskop Jean Foucault v roku 1852, ale zariadenie bolo vynájdené skôr. Urobil to nemecký astronóm Johann Bonenberger v roku 1817.

Otáčajú sa vysoká frekvencia pevné telesá. Os otáčania gyroskopu môže meniť svoj smer v priestore. Rotujúce delostrelecké náboje, vrtule lietadiel, rotory turbín majú vlastnosti gyroskopu.

Najjednoduchším príkladom je gyroskop rotujúca vrchná časť alebo známy top detských hračiek. Teleso rotujúce okolo určitej osi, ktoré si udržiava svoju polohu v priestore, ak na gyroskop nepôsobia nejaké vonkajšie sily a momenty týchto síl. Zároveň je gyroskop stabilný a schopný odolávať vplyvu vonkajšej sily, ktorá je do značnej miery daná rýchlosťou jeho otáčania.

Ak napríklad vrch rýchlo roztočíme a potom zatlačíme, nespadne, ale bude sa ďalej otáčať. A keď rýchlosť vrcholu klesne na určitú hodnotu, začne sa precesia - jav, keď os rotácie opisuje kužeľ a moment hybnosti vrcholu mení smer v priestore.

Typy gyroskopov

Existuje mnoho typov gyroskopov: dva a trojstupňový(oddelenie podľa stupňov voľnosti alebo možných osí otáčania), mechanický, laser a optický gyroskopy (oddelenie podľa princípu činnosti).

Zvážte najbežnejší príklad - mechanický rotačný gyroskop. V podstate ide o kolovrátok otáčajúci sa okolo zvislej osi, ktorý sa otáča okolo vodorovnej osi a následne je upevnený v ďalšom ráme, ktorý sa už otáča okolo tretej osi. Nech vrch otočíme akokoľvek, vždy bude vo zvislej polohe.

Aplikácia gyroskopov

Vďaka svojim vlastnostiam sú gyroskopy široko používané. Používajú sa v stabilizačných systémoch kozmických lodí, navigačných systémoch lodí a lietadiel, mobilných zariadeniach a herných konzolách, ako aj simulátoroch.

Zaujíma vás, ako sa takéto zariadenie zmestí do moderného mobilný telefón a prečo je to tam potrebné? Faktom je, že gyroskop pomáha určiť polohu zariadenia v priestore a zistiť uhol odchýlky. Telefón samozrejme nemá priamo otočný vrch, gyroskop je mikroelektromechanický systém (MEMS) obsahujúci mikroelektronické a mikromechanické komponenty.

Ako to funguje v praxi? Predstavte si, že hráte svoju obľúbenú hru. Napríklad preteky. Ak chcete otáčať volantom virtuálneho auta, nemusíte stláčať žiadne tlačidlá, stačí zmeniť polohu vášho gadgetu vo vašich rukách.

Ako môžete vidieť, gyroskopy sú úžasné zariadenia s užitočnými vlastnosťami. Ak potrebujete vyriešiť problém s výpočtom pohybu gyroskopu v oblasti vonkajších síl, obráťte sa na špecialistov študentských služieb, ktorí vám pomôžu rýchlo a efektívne sa s tým vyrovnať!