陀螺仪是什么？主要有什么用？

MEMS陀螺仪即硅微机电陀螺仪，绝大多数的MEMS陀螺仪依赖于相互正交的振动和转动引起的交变科里奥利力。MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)是指集机械元素、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。

传统机械陀螺仪主要利用角动量守恒原理，即：对旋转的物体，它的转轴指向不会随着承载它的支架的旋转而变化。MEMS陀螺仪主要利用科里奥利力(旋转物体在有径向运动时所受到的切向力)原理，公开的微机械陀螺仪均采用振动物体传感角速度的概念，利用振动来诱导和探测科里奥利力。

MEMS陀螺仪的核心是一个微加工机械单元，在设计上按照一个音叉机制共振运动，通过科里奥利力原理把角速率转换成一个特定感测结构的位移。以一个单轴偏移(偏航，YAW)陀螺仪为例，通过图利探讨最简单的工作原理。

两个相同的质量块以方向相反的做水平震荡，如水平方向箭头所示。当外部施加一个角速率，就会出现一个科氏力，力的方向垂直于质量运动方向，如垂直方向箭头所示。产生的科氏力使感测质量发生位移，位移大小与所施加的角速率大小成正比。因为感测器感测部分的动电极(转子)位于固定电极(定子)的侧边，上面的位移将会在定子和转子之间引起电容变化，因此，在陀螺仪输入部分施加的角速率被转化成一个专用电路可以检测的电子参数---电容量。

陀螺仪的讯号调节电路可以分为马达驱动和加速度计感测电路两个部分。其中，马达驱动部分是透过静电引动方法，使驱动电路前后振动，为机械元件提供激励;而感测部分透过测量电容变化来测量科氏力在感测质量上产生的位移。

然后在在移动设备或无人机等设备中，可以利用调用系统 API 来获取陀螺仪数据。有些现代浏览器也支持 Web API 获取陀螺仪数据，例如 Chrome 和 Safari。测量物体的旋转通常涉及到记录它的角度、旋转速度和加速度等信息。这里我们主要关注角度和旋转速度。

对于角度的测量，可通过获取陀螺仪的 Roll(X轴上的旋转)，Pitch(Y轴上的旋转)和Yaw(Z轴上的旋转) 的值来实现。这些值可以代表设备在三维空间内的旋转姿态。

比较准确的角度值需要消除误差干扰，可以使用卡尔曼滤波器或四元数算法等方式处理。对于旋转速度的测量，陀螺仪可以提供设备在三轴方向上的旋转角速度。

手机陀螺仪常见作用：

车辆导航：陀螺仪自被发明开始，就用于导航，先是德国人将其应用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手机的导航能力将达到前所未有的水准。实际上，目前很多专业手持式GPS上也装了陀螺仪，如果手机上安装了相应的软件，其导航能力绝不亚于目前很多船舶、飞机上用的导航仪。

相机防抖：陀螺仪可以和手机上的摄像头配合使用，比如防抖，这会让手机的拍照摄像能力得到很大的提升。

提升游戏体验：各类手机游戏的传感器，比如飞行游戏，体育类游戏，甚至包括一些第一视角类射击游戏，陀螺仪完整监测游戏者手的位移，从而实现各种游戏操作效果，如横屏改竖屏、赛车游戏拐弯等等。

有关这点，想必用过任天堂WII的兄弟会有很深的感受，另外时下流行的吃鸡游戏，陀螺仪也发挥出了比较大的用处，比如打开陀螺仪玩吃鸡，可以不用碰屏幕就开枪射击对方。

作为输入设备：陀螺仪还可以用作输入设备，它相当于一个立体的鼠标，这个功能和第三大用途中的游戏传感器很类似，甚至可以认为是一种类型。

其它用途：陀螺仪未来还有更多作用可以挖掘，比如帮助手机实现很多增强现实的功能。

增强现实是最近几年才冒出的概念，和虚拟现实一样，是计算机的一种应用。大意是可以通过手机或者电脑的处理能力，让人们对现实中的一些物体有跟深入的了解。