Kiekvien\u0105 kart\u0105, kai pasukate telefon\u0105 \u017ei\u016br\u0117dami nuotrauk\u0105 ir ekranas automati\u0161kai pasisuka kartu su jumis, arba \u017eaid\u017eiate lenktyni\u0173 \u017eaidim\u0105 valdydami automobil\u012f telefono pakreipimu \u2013 visa tai \u012fmanoma d\u0117l ma\u017ey\u010dio giroskopo, pasl\u0117pto j\u016bs\u0173 telefono viduje. \u0160is jutiklis tapo tokia \u012fprasta dalimi, kad net negalvojame apie j\u012f, kol kas nors nesutrinka.<\/p>\n
Giroskopas \u2013 tai jutiklis, kuris stebi telefono kampin\u012f judes\u012f ir orientacij\u0105 erdv\u0117je. Paprastai tariant, jis jau\u010dia, kaip greitai ir kokia kryptimi sukate savo \u012frengin\u012f. Tai skiriasi nuo akselerometro, kuris matuoja tiesin\u012f greit\u012f ir pagreit\u012f. Kartu \u0161ie du jutikliai sudaro galing\u0105 duet\u0105, leid\u017eiant\u012f telefonui tiksliai \u017einoti, kaip jis juda erdv\u0117je.<\/p>\n
Moderniuose i\u0161maniuosiuose telefonuose naudojami MEMS (mikro-elektromechaniniai sistem\u0173) giroskopai \u2013 tokie ma\u017ei, kad tilpt\u0173 ant keli\u0173 kvadratini\u0173 milimetr\u0173 lust\u0173. Jie veikia visi\u0161kai kitaip nei tradiciniai mechaniniai giroskopai, kuriuos galite b\u016bti mat\u0119 fizikos vadov\u0117liuose ar senuose laivuose.<\/p>\n
MEMS giroskopo veikimo principas pagr\u012fstas Korioliso j\u0117ga \u2013 tai fizikos rei\u0161kinys, kuris atsiranda besisukan\u010diose sistemose. \u012esivaizduokite, kad stovite ant besisukan\u010dio karusel\u0117s kra\u0161to ir bandote nueiti tiesiai link centro. J\u016bs\u0173 kelias atrodys kreivas d\u0117l Korioliso j\u0117gos.<\/p>\n
Telefono giroskope yra mikroskopin\u0117s vibracijos strukt\u016bros \u2013 ma\u017ei “\u0161uk\u0173” pavidalo elementai, kurie nuolat svyruoja tam tikru da\u017eniu. Kai telefonas sukamas, \u0161ios svyruojan\u010dios strukt\u016bros patiria Korioliso j\u0117g\u0105, kuri jas \u0161iek tiek nukreipia \u012f \u0161on\u0105. \u0160is nukrypimas yra labai ma\u017eas, bet jis matuojamas naudojant talpinius jutiklius.<\/p>\n
Talpiniu jutikliu veikia taip: tarp judan\u010di\u0173 ir nejudan\u010di\u0173 dali\u0173 yra labai ma\u017eas tarpas, kuris veikia kaip kondensatorius. Kai judan\u010dios dalys \u0161iek tiek paslenka d\u0117l Korioliso j\u0117gos, pasikei\u010dia talpis. \u0160is talp\u0117s pokytis paver\u010diamas elektriniu signalu, kur\u012f apdoroja telefonui specialus mikroprocesorius. Viskas vyksta t\u016bkstan\u010dius kart\u0173 per sekund\u0119, tod\u0117l telefonas gali tiksliai sekti net greitus judesius.<\/p>\n
Pirmasis giroskopas buvo sukurtas dar 1852 metais pranc\u016bzo fiziko L\u00e9on Foucault. Tai buvo didelis mechaninis \u012frenginys su besisukan\u010diu disku, kuris demonstravo \u017dem\u0117s sukim\u0105si. Tokio tipo giroskopai v\u0117liau buvo naudojami laivuose ir l\u0117ktuvuose navigacijai \u2013 jie pad\u0117jo i\u0161laikyti stabili\u0105 orientacij\u0105 net audringame ore ar j\u016broje.<\/p>\n
Mechaniniai giroskopai buvo dideli, sunk\u016bs ir brang\u016bs. Jie tur\u0117jo besisukan\u010dias dalis, kurios nusid\u0117v\u0117davo, reikalavo prie\u017ei\u016bros ir energijos sukimui palaikyti. Niekas negal\u0117jo \u012fsivaizduoti tokio \u012frenginio mobiliajame telefone.<\/p>\n
Prover\u017eis \u012fvyko XX am\u017eiaus pabaigoje, kai buvo sukurta MEMS technologija. Pirmieji MEMS giroskopai buvo naudojami automobili\u0173 stabilumo sistemose ir oro pagalvi\u0173 aktyvavimui. Tik 2010 metais, kai Apple \u012fd\u0117jo giroskopu \u012f iPhone 4, \u0161i technologija tapo standartine mobili\u0173j\u0173 telefon\u0173 dalimi. Nuo to laiko kiekvienas i\u0161manusis telefonas turi bent vien\u0105, o da\u017enai net tris giroskopus \u2013 po vien\u0105 kiekvienai a\u0161iai (X, Y, Z).<\/p>\n
Kad telefonas gal\u0117t\u0173 tiksliai \u017einoti savo pad\u0117t\u012f erdv\u0117je, jam reikia matuoti sukim\u0105si aplink tris skirtingas a\u0161is. \u012esivaizduokite savo telefon\u0105 kaip ma\u017e\u0105 l\u0117ktuv\u0105:<\/p>\n
Pitch a\u0161is<\/b> (\u017eemyn-auk\u0161tyn pakreipimas) \u2013 tai kai palenkiate telefon\u0105 pirmyn ar atgal, tarsi \u017ei\u016br\u0117tum\u0117te \u012f ekran\u0105 i\u0161 vir\u0161aus ar apa\u010dios. \u0160is judesys svarbus skaitant arba nar\u0161ant internete.<\/p>\n
Roll a\u0161is<\/b> (pasukimas \u012f \u0161onus) \u2013 kai pasukate telefon\u0105 horizontaliai, kaip vairuojant automobil\u012f lenktyni\u0173 \u017eaidime. B\u016btent \u0161is judesys da\u017eniausiai naudojamas \u017eaidimuose.<\/p>\n
Yaw a\u0161is<\/b> (sukimasis aplink centr\u0105) \u2013 kai laikydami telefon\u0105 horizontaliai sukate j\u012f kaip kompas\u0105. Tai svarbu navigacijos programoms ir papildytos realyb\u0117s aplikacijoms.<\/p>\n
Modernus telefonas turi atskir\u0105 jutikl\u012f kiekvienai a\u0161iai arba vien\u0105 sud\u0117tingesn\u012f jutikl\u012f, kuris gali matuoti visas tris a\u0161is vienu metu. Duomenys i\u0161 vis\u0173 trij\u0173 a\u0161i\u0173 kombinuojami, sudarant piln\u0105 telefono orientacijos erdv\u0117je vaizd\u0105.<\/p>\n
Turb\u016bt labiausiai pastebimas giroskopo panaudojimas yra automatinis ekrano pasukimas. Kai pasukate telefon\u0105 i\u0161 vertikalios \u012f horizontali\u0105 pad\u0117t\u012f, giroskopas (kartu su akselerometru) nustato \u0161\u012f judes\u012f ir duoda komand\u0105 ekranui pasisukti. Tai atrodo paprasta, bet be giroskopo telefonas negal\u0117t\u0173 atskirti, ar j\u012f tiesiog pakreip\u0117te, ar visi\u0161kai apsukote.<\/p>\n
\u017daidimuose giroskopas atveria visi\u0161kai nauj\u0105 valdymo dimensij\u0105. Lenktyni\u0173 \u017eaidimai, \u0161audykl\u0117s, skryd\u017eio simuliatoriai \u2013 visuose juose galite valdyti veiksm\u0105 tiesiog judindami telefon\u0105. Tai kur kas intuityviau nei spaudin\u0117ti mygtukus ekrane. Kai kurie \u017eaidimai net leid\u017eia \u017ei\u016br\u0117ti aplinkui 360 laipsni\u0173 kampu tiesiog sukant telefon\u0105.<\/p>\n
Navigacijos programose giroskopas padeda tiksliau nustatyti, kuria kryptimi \u017ei\u016brite. GPS nurodo j\u016bs\u0173 viet\u0105, bet ne krypt\u012f, jei nestovite vietoje. Giroskopas ir kompasas kartu leid\u017eia \u017eem\u0117lapiui tiksliai rodyti, kur esate ir kur \u017ei\u016brite, net jei tik k\u0105 prad\u0117jote jud\u0117ti.<\/p>\n
Fotografijoje giroskopas naudojamas vaizdo stabilizavimui. Kai darote nuotrauk\u0105 ar filmuojate vaizdo \u012fra\u0161\u0105, giroskopas nustato telefono dreb\u0117jim\u0105 ir padeda kompensuoti \u0161\u012f judes\u012f \u2013 arba mechani\u0161kai judindamas objektyv\u0105, arba skaitmeni\u0161kai koreguodamas vaizd\u0105. Rezultatas \u2013 ai\u0161kesn\u0117s nuotraukos ir stabilesni vaizdo \u012fra\u0161ai.<\/p>\n
Papildytos realyb\u0117s (AR) aplikacijos yra tiesiog ne\u012fmanomos be giroskopo. Kai naudojate programas kaip Pokemon GO arba IKEA bald\u0173 i\u0161d\u0117stymo program\u0117l\u0119, giroskopas kartu su kamera leid\u017eia tiksliai “pad\u0117ti” virtualius objektus \u012f real\u0173 pasaul\u012f ir i\u0161laikyti juos toje pa\u010dioje vietoje, net kai judinate telefon\u0105.<\/p>\n
Nors MEMS giroskopai yra stebuklingi savo ma\u017eumu ir energijos efektyvumu, jie n\u0117ra tobuli. Viena did\u017eiausi\u0173 problem\u0173 yra dreifas \u2013 giroskopas laikui b\u0117gant ima “klaid\u017eioti” ir rodyti netikslias vertes, net jei telefonas nejuda. Tai vyksta d\u0117l temperat\u016bros poky\u010di\u0173, mechaninio nusid\u0117v\u0117jimo ir kit\u0173 faktori\u0173.<\/p>\n
Tod\u0117l telefonai naudoja jutikli\u0173 sujungim\u0105 (sensor fusion) \u2013 duomenys i\u0161 giroskopo kombinuojami su duomenimis i\u0161 akselerometro, magnetometro (kompaso) ir net GPS. Special\u016bs algoritmai analizuoja visus \u0161iuos duomenis kartu ir kompensuoja kiekvieno jutiklio tr\u016bkumus. Pavyzd\u017eiui, jei giroskopas pradeda dreifuoti, akselerometras ir kompasas padeda j\u012f “atstatyti” \u012f tikr\u0105j\u0105 pad\u0117t\u012f.<\/p>\n
Skirtingi telefonai turi skirtingo tikslumo giroskopus. Pigesni\u0173 telefon\u0173 giroskopai gali b\u016bti ma\u017eiau tiksl\u016bs ir l\u0117tesni, o brangesni\u0173 \u2013 greitesni ir jautresni. Tai pasteb\u0117site \u017eaisdami \u017eaidimus ar naudodami AR aplikacijas \u2013 geresn\u0117s klas\u0117s telefonuose viskas veikia skland\u017eiau ir tiksliau.<\/p>\n
Vienas i\u0161 MEMS giroskop\u0173 privalum\u0173 yra ma\u017eas energijos suvartojimas, bet tai nerei\u0161kia, kad jie visai nevartoja energijos. Kai giroskopas veikia nuolat, jis gali pastebiamai trumpinti baterijos veikimo laik\u0105. Tod\u0117l telefon\u0173 operacin\u0117s sistemos naudoja \u012fvairius triukus, kad suma\u017eint\u0173 energijos suvartojim\u0105.<\/p>\n
Vienas i\u0161 b\u016bd\u0173 \u2013 adaptyvus jutikli\u0173 naudojimas. Kai telefonas guli ant stalo ir nejuda, sistema gali suma\u017einti giroskopo apklausos da\u017en\u012f arba net laikinai j\u012f i\u0161jungti. Kai tik nustato judes\u012f (naudodamas ma\u017eiau energijos vartojant\u012f akselerometr\u0105), giroskopas v\u0117l \u012fjungiamas.<\/p>\n
Program\u0173 k\u016br\u0117jai taip pat gali optimizuoti, kaip j\u0173 aplikacijos naudoja giroskopu. Pavyzd\u017eiui, \u017eaidimas gali naudoti giroskopu tik aktyvaus \u017eaidimo metu, bet ne meniu ekrane. Arba navigacijos programa gali suma\u017einti giroskopo tikslum\u0105, kai va\u017eiuojate tiesiai greitkeliu, ir padidinti j\u012f tik art\u0117jant prie pos\u016bkio.<\/p>\n
Giroskop\u0173 technologija nuolat tobul\u0117ja. Naujausi MEMS giroskopai tampa dar ma\u017eesni, tikslesni ir energi\u0161kai efektyvesni. Kai kurie naujausi telefonai jau naudoja optini\u0173 giroskop\u0173 elementus, kurie veikia pana\u0161iai kaip profesionaliuose navigacijos \u012frenginiuose \u2013 naudojant \u0161viesos bang\u0173 interferencijos princip\u0105.<\/p>\n
Dirbtinio intelekto integravimas su giroskopo duomenimis atveria naujas galimybes. Telefonas gali i\u0161mokti atpa\u017einti j\u016bs\u0173 \u012fprastus judesius ir gestus \u2013 pavyzd\u017eiui, kaip paprastai i\u0161traukiate telefon\u0105 i\u0161 ki\u0161en\u0117s, kaip laikote j\u012f skambinant, kaip judinate fotografuodami. \u0160i informacija gali b\u016bti naudojama automatiniam funkcij\u0173 aktyvavimui ar personalizuotam vartotojo patirties pritaikymui.<\/p>\n
Virtualios ir papildytos realyb\u0117s pl\u0117tra reikalauja vis tikslesni\u0173 giroskop\u0173. VR akiniai ir b\u016bsimi AR \u012frenginiai turi sekti galvos judesius su milimetriniu tikslumu ir minimaliu v\u0117lavimu, kad i\u0161vengt\u0173 pykinimo jausmo ir sukurt\u0173 \u012ftikinam\u0105 patirt\u012f. Telefon\u0173 giroskopai tampa vis geresni b\u016btent d\u0117l \u0161i\u0173 reikalavim\u0173.<\/p>\n
Sveikatos steb\u0117jimo srityje giroskopai jau dabar naudojami kritim\u0173 aptikimui vyresnio am\u017eiaus \u017emon\u0117ms, jud\u0117jimo sutrikim\u0173 analizei ir net Parkinsono ligos simptomu steb\u0117jimui. Ateityje tikimasi dar subtilesn\u0117s analiz\u0117s, kuri gal\u0117s aptikti sveikatos problemas anks\u010diau nei tradiciniai metodai.<\/p>\n
Dabar, kai skaitote \u0161\u012f straipsn\u012f telefone, giroskopas j\u016bs\u0173 \u012frenginyje tikriausiai dirba. Jis stebi, kaip laikote telefon\u0105, ar jis juda, ar stovi vietoje. Jei staiga pasuksite telefon\u0105, giroskopas tai u\u017efiksuos per kelias milisekundes ir perduos informacij\u0105 operacinei sistemai.<\/p>\n
\u0160is ma\u017eytis \u012frenginys, ma\u017eesnis u\u017e ry\u017eio gr\u016bd\u0105, atlieka t\u016bkstan\u010dius matavim\u0173 per sekund\u0119. Jis neturi judan\u010di\u0173 dali\u0173 tradicine prasme, bet jo mikroskopin\u0117s strukt\u016bros vibruoja da\u017eniau nei vabzd\u017eio sparnai. Visa tai vyksta naudojant ma\u017eiau energijos nei viena LED lemput\u0117.<\/p>\n
Giroskopas tapo tokia integralia telefono dalimi, kad mes net negalvojame apie j\u012f \u2013 kol viskas veikia. Bet kai tik jis sugest\u0173, i\u0161 karto pajustum\u0117te skirtum\u0105: ekranas nesisuktu teisingai, \u017eaidimai tapt\u0173 nevaldomi, navigacija \u2013 netiksli. \u0160is ma\u017eas jutiklis yra vienas i\u0161 daugelio komponent\u0173, kurie paver\u010dia \u0161iuolaikin\u012f i\u0161man\u0173j\u012f telefon\u0105 tikru technologijos stebuklu j\u016bs\u0173 ki\u0161en\u0117je.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"