2010年，英國(guó)導(dǎo)演克里斯托弗諾蘭以一部《盜夢(mèng)空間》席卷全球影院。電影講述了一個(gè)關(guān)于夢(mèng)境與意識(shí)的科幻故事。在其中，人們常常會(huì)因?yàn)閴?mèng)境過于真實(shí)而迷失自我。所以每個(gè)潛入夢(mèng)境的“筑夢(mèng)
師”都需要一個(gè)“圖騰”幫助自己分辨虛實(shí)。
由萊昂納多·迪卡普里奧飾演的主角的圖騰是一枚小小的陀螺，當(dāng)他身處于夢(mèng)境時(shí)，陀螺會(huì)一直旋轉(zhuǎn)、永不停歇，像個(gè)小型永動(dòng)機(jī)。時(shí)隔幾年，這個(gè)片中的小道具的“后輩”——陀螺儀火了起來。
陀螺儀是神馬東東？
陀螺儀并不僅僅是掌中“膚淺”的玩物，它甚至已經(jīng)改變了我們一代人的生活狀態(tài)，是與智能科技、工業(yè)制造密不可分的存在，是一種用來感測(cè)與維持方向的裝置，基於角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來的。陀螺儀主要是由一個(gè)位於軸心可以旋轉(zhuǎn)的輪子構(gòu)成，一旦開始旋轉(zhuǎn)，由于輪子的角動(dòng)量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。陀螺儀多用於導(dǎo)航、定位等系統(tǒng)。
1852年，法國(guó)科學(xué)家傅科制作了一套能顯示地球轉(zhuǎn)動(dòng)的儀器，命名為陀螺儀。
1914年，陀螺儀開始作為慣性基準(zhǔn)構(gòu)成飛機(jī)的電動(dòng)陀螺穩(wěn)定裝置。
20世紀(jì)20年代起，陀螺儀廣泛應(yīng)用于船舶、飛機(jī)的自動(dòng)控制、導(dǎo)航系統(tǒng)。
1975年，激光陀螺儀研制成功，它可靠性高，不受重力加速度的影響，在飛機(jī)的慣性導(dǎo)航中得到廣泛應(yīng)用。
80年代以后，陀螺儀技術(shù)進(jìn)入到一個(gè)全新的階段，光纖陀螺儀、激光諧振陀螺儀逐漸取代了傳統(tǒng)機(jī)械式陀螺儀。
而現(xiàn)代陀螺儀是一種能夠精密地確定運(yùn)動(dòng)物體方位的儀器，不僅作為指示儀表，更是成為自動(dòng)控制系統(tǒng)中的信號(hào)傳感器、穩(wěn)定器、測(cè)試儀器等等，根據(jù)需要提供準(zhǔn)確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號(hào)、控制及方位支持。
陀螺儀的基本組成
陀螺儀的裝置，一直是航空和航海上航行姿態(tài)及速率等最方便實(shí)用的參考儀表。從力學(xué)的觀點(diǎn)近似的分析陀螺的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把它看成是一個(gè)剛體，剛體上有一個(gè)萬向支點(diǎn)，而陀螺可以繞著這個(gè)支點(diǎn)作三個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是屬于剛體繞一個(gè)定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。更確切地說，一個(gè)繞對(duì)稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，這種裝置的總體叫做陀螺儀，陀螺儀的基本部件有：
(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)方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見其轉(zhuǎn)速近似為常值)
(2)內(nèi)、外框架(或稱內(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)。
陀螺儀的應(yīng)用
陀螺儀器最早是用于導(dǎo)航，談到導(dǎo)航我們可能第一時(shí)間想到的是高德地圖、百度地圖等等手機(jī)導(dǎo)航軟件。實(shí)際上從航空航天的激光陀螺儀，到焊接行業(yè)的激光導(dǎo)航焊接系統(tǒng)；從船舶激光導(dǎo)航，到自動(dòng)導(dǎo)航車激光引導(dǎo)技術(shù)；從激光導(dǎo)航無人機(jī)……導(dǎo)航技術(shù)正在逐步普及，逐漸從高精尖行業(yè)轉(zhuǎn)化到越來越多的領(lǐng)域，如今甚至被整合到了小小的智能掃地機(jī)器人中。
目前，以市面上的掃地機(jī)器人為例，最先進(jìn)的陀螺儀為日本愛普生陀螺儀，在機(jī)器運(yùn)行過程中，能準(zhǔn)確檢測(cè)出機(jī)器的運(yùn)行方向和轉(zhuǎn)彎角度，及時(shí)檢測(cè)出機(jī)器現(xiàn)有的運(yùn)行狀況提供給主控軟件，保證軟件算法的準(zhǔn)確實(shí)施。
但是，只配備單一的陀螺儀是難以做到機(jī)器行進(jìn)時(shí)為精準(zhǔn)的弓字形路線，不偏不倚，全屋覆蓋的，因?yàn)槊颗_(tái)掃地機(jī)器人的算法高低不同，越是牛的掃地機(jī)，其算法也更科學(xué)智能。