科研人员打造出低成本、高精准微型陀螺仪
admin
2021-01-28 04:36:37
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据外媒报道，当自动驾驶汽车或无人机失去GPS联系时它会利用惯性测量单元(IMU)来跟踪自己在空间中的方位。现在，多亏了一种全新开发的微型陀螺仪，这样的装置可能很快就会比以往任何时候都更加精确。
通常情况下，IMU由多个陀螺仪、加速度计和磁力仪组成。然而，陀螺仪的性能是有限的，因为它并不是很精确–更精确的陀螺仪确实存在，但它们通常成本太高以致于不能有效地集成到IMU中。
在Khalil Najafi教授的带领下，密歇根大学的科学家们着手解决这个问题。据报道，这种微型陀螺仪的精度是目前智能手机中使用的那种陀螺仪的1万倍，但价格“仅”是后者的10倍–据称，它的价格只是现有更大型号陀螺仪的千分之一。
该装置的核心是一个一厘米宽的金属涂层玻璃谐振器，它看起来像是一个倒置的蛋糕锅。它由约1/4英寸厚的纯熔融石英制成，其底部边缘由一圈电极环绕。谐振器上的推动和拉动使其能不断振动并像葡萄酒杯一样响个不停。
整个装置被包裹在一个约半厘米高的真空容器中。这就避免了空气对振动的衰减，而振动是由产生振动的电极来测量。
博士生Sajal Singh表示：“基本上，玻璃谐振器以某种模式振动。如果你突然旋转它，振动模式会保持在原来的方向。因此，通过监测振动模式，可以直接测量转速和角度。”
这项技术目前正在由Enertia Microsystems公司进行商业化。它将最终不仅可以用于汽车、无人机和其他交通工具，还可以用于军事应用或自导仓库机器人。
