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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。


陀螺仪近距离观察

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。

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