توسعه ژیروسکوپ بسیار دقیق که میتواند نیاز به GPS را برطرف کند
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه میشیگان (University of Michigan) آمریکا چرخشنما یا ژیروسکوپی (Gyroscope) را توسعه دادهاند که با ابعادی کوچکتر و دقتی بسیار بالاتر از نمونههای مشابه، میتواند به هواپیماهای بدون سرنشین و اتومبیلهای خودکار کمک کند تا بدون نیاز به سیگنال GPS مسیریابی کنند. بهعلاوه، از آنجایی که اغلب تلفنهای همراه هوشمند امروزی دارای ژیروسکوپ هستند، میتواند جایگزین نمونههای پیشین شود. ژیروسکوپی که توسط تیم دانشگاه میشیگان توسعه یافته، دارای یک تشدیدگر (resonator) مکانیکی متقارن و از جنس شیشه است که مطابق یک الگوی مشخص ایجاد ارتعاش میکند. اگر آن را بهطور ناگهانی بچرخانید، این الگوی ارتعاش تمایل به ماندن در جهت اصلی خود داشته و همین امر اندازهگیری صحیح سرعت چرخش و زاویه را امکانپذیر میکند.
خلیل نجفی (Khalil Najafi)، استاد این دانشگاه و از اعضای این تیم، میگوید: «این ژیروسکوپ با دقتی ۱۰ هزار بار بیشتر، فقط ۱۰ برابر گرانتر از نمونههای استفادهشده در تلفنهای معمولی کنونی است که عملاً هزار برابر ارزانتر از آنها میشود.» GPS، قطبنما و شتابسنج که در تلفنهای همراه هوشمند امروزی تعبیه میشوند، میتوانند مکان گوشیهای موبایل را در هر نقطهای از کره زمین و جهتگیری آن را نسبت به قطب شمال نشان دهند. این حسگرها حرکت به سمت بالا یا پایین و جلو یا عقب را هم حس میکنند. شتابسنج تعیین میکند که تلفن همراه در کدام جهت در سه بعد حرکت کرده، اما نمیتواند تشخیص دهد که تلفن همراه حول محور خود در کدام جهت چرخیده است. در واقع حسگر ژیروسکوپ میتواند تکانها و ارتفاع گوشی موبایل و یا تبلتها را تشخیص دهد. این حسگر در بازیها و برنامههای کاربردی جدید، بسیار کاربردی است.
ژیروسکوپهایی که در حال حاضر در تلفنهای همراه هوشمند بهکار میروند، بهدلیل دقت پایینی که دارند غالباً در جهتیابی دچار مشکل میشوند. همچنین اتومبیلهای خودکار در صورت عدم دریافت سیگنال GPS بهسرعت از مسیر صحیح خارج میشوند و بههمین دلیل از ژیروسکوپهایی با کارآیی بالا بهره میبرند که دارای ابعاد بزرگ و قیمت بسیار بالاتری نسبت به ژیروسکوپ توسعهیافته توسط این تیم تحقیقاتی هستند.
تشدیدگر ژیروسکوپ توسعهیافته توسط تیم تحقیقاتی دانشگاه میشیگان
ژیروسکوپ در حقیقت برای درک جهت قرارگیری گوشی به شتابسنج کمک میکند. این حسگر دقت گوشی را بالاتر میبرد تا مثلاً عکسهای ۳۶۰ درجه تا حد ممکن زیبا و جذاب شوند. هر وقت که مشغول یک بازی رانندگی با تلفن همراهتان هستید و برای کنترل فرمان جهت گوشی را تغییر میدهید، بهجای شتابسنج، این ژیروسکوپ است که وارد عمل میشود؛ به این دلیل که فقط تکانهای کوچکی به گوشی داده میشود و تلفن همراه واقعاً حرکتی در فضا ندارد.