這東西你天天都在用，但卻從來沒有真正認識過它！

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多得是

你不知道的事

差友平時用手機導航、玩遊戲的時候有沒有想過手機是怎麼感應到你的移動方向的？？？

大部分差友第一反應絕對是 GPS （全球定位系統） 啊~

其實也沒錯，但最重要的東西卻是 —— 陀螺儀。

最開始被發明出來的陀螺儀就是把一個高速旋轉的陀螺放到一個萬向支架上面。

一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。

人們根據這個道理，用它來保持方向，製造出來的東西就叫做陀螺儀。

陀螺儀在工作時要給它一個力，使它快速旋轉起來，一般能達到每分鐘幾十萬轉，可以工作很長時間。

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然後用多種方法讀取軸所指示的方向，並自動將數據信號傳給控制系統。

陀螺儀在19世紀被製作出來後，它主要運用在辨別方向上，就跟指南針一樣。

19世紀末主要用在航海導航上~

到了20世紀初，飛機被萊特兄弟發明出來後，陀螺儀又成為了飛機必不可少的一個零件。

在能見度差的飛行天氣下，陀螺儀能幫助飛行員判斷飛機是偏左偏右還是偏上偏下，從而避免他們進入空間迷失~

沒多久之後，滿世界都在打仗，陀螺儀也被用上了 。

在二戰期間，各個國家都在瘋狂的製造新式武器，比如什麼半自動式步槍、湯姆森衝鋒槍、都賊他媽厲害！

但是，當時最牛的還是納粹德國研製出的新型毀滅性武器 —— V 1 飛彈！

當時的軍用物資都很緊張，更何況是才研製出來的飛彈！每一顆都賊他媽精貴好嗎！

所以，為了能讓飛彈精準的落到目標地點，德國人特別搞了個慣性制導系統！

這個系統是通過陀螺儀確定方向和角速度，用加速度計測試加速度，然後再用數學計算，算出飛彈飛行的距離和路線。最後只需要控制飛機的飛行姿態，在某個位置投出飛彈~

但是由於早期的陀螺儀都是機械式的，裡面真有個高速旋轉的陀螺。

這樣的儀器對加工精度有很高的要求，而且還怕震動，可以說是又貴又嬌氣了。。。

所以當初德軍雖然特別研發出了 「 慣性制導系統 」，但是飛彈的投擲仍然不是太準確。。。

不過，隨著利用物理學的進步，之後又發展出了激光陀螺儀，光纖陀螺儀，以及微機電陀螺儀。

激光陀螺儀

這時候的陀螺儀和傳統的機械陀螺儀可以說是兩個不同的東西了。

比如激光陀螺儀，就是通過光程差來測量旋轉角速度，和機械陀螺儀相比較起來，壽命變長、尺寸和結構都更小~

但是因為激光陀螺儀的造價比較高，一般都是用在飛機、飛船、飛彈、人造衛星、潛艇上面。

而我們普通大眾最常用的陀螺儀叫微機電陀螺儀 (MEMS)。目前被廣泛用在我們的智能手機和汽車上~

它是利用物理學的科里奧利力，替代陀螺儀，在內部產生微小的電容變化，然後測量電容，計算出角速度。

科氏力，是對旋轉體系中進行直線運動的質點由於慣性相對於旋轉體系產生的直線運動的偏移的一種描述。

具體的計算的公式嘛。。。

你們自行體會

不過真正能讓 MEMS 植入手機和汽車的真正原因是，它的製作技術相對簡單而且價格低廉~

手機里的微機電陀螺儀

而第一個把 MEMS 運用在智能手機上的人是喬幫主！

當年喬幫主發布 iPhone 4 的時候就融入了 MEMS。可能比你想像中要晚，但這是事實~

也許你可以再去回顧一下當年的發布會

加入了 MEMS 的手機有什麼不同呢？

手機沒有 MEMS 的時候我們玩手機遊戲大都是通過點擊的方式，但是有了他之後就能夠通過偏轉手機來玩一些體感遊戲~

比如這個，就是通過偏轉手機完成遊戲

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甚至拍照的防抖功能，也要依靠 MEMS~

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通俗來說就是當你按下快門的那一刻，陀螺儀檢測手機抖動的角度，會讓鏡頭通過反向運動來抵消手機的抖動，從而實現鏡頭在拍攝的那一刻的絕對靜止，提高成片率。

再有就是輔助 GPS 導航，在某些 GPS 信號弱或者無信號的地方，比如隧道等。

手機可以根據之前定位的地點和陀螺儀檢測的運動速度和時間和方向，推算出當前的位置達到暫時定位的目的。

GPS失靈沒有關係，它會幫忙「盯」著你！

其實 MEMS 還有很多其他的運用~隨著各項技術的發展和完善，陀螺儀無論是在無人機、穩定器、汽車和 VR 等上都扮演著必不可少的角色~

而現在，還有一些企業將 MEMS 和 AI 結合在一起，做出一些更精準的判斷和分析~

大家覺得，未來，這項技術能夠做什麼呢？能夠給我們生活帶來什麼新的改變？

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