Viete, čo je gyroskop a aké má využitie?

|

Mnoho moderných zariadení a prístrojov má v sebe zabudované gyroskopy a akcelerometre. Môže ísť o smartfóny, video a fotoaparáty, tablety alebo čítačky. Takže gyroskopy sú pomerne rozšírené hoci ich prítomnosť nie je vôbec zrejmá, ak sa na zariadenie pozriete zvonka.

S gyroskopom úzko súvisí akcelerometer. Akcelerometer je vo svojej najjednoduchšej podobe závažie namontované na pružine, ktoré sa nachádza vo svojom vlastnom kryte. Pri trasení alebo otáčaní sa v ňom hmotnosť pohybuje zotrvačnosťou. A keďže sa váha pohybuje pri zrýchľovaní v zodpovedajúcom smere, ťahá spolu s ňou aj pružinu.
 
Tri pružiny so závažiami, ktoré sú inštalované pozdĺž troch priestorových osí, vám teda umožňujú získať úplný obraz o smere a veľkosti zrýchlenia objektu, ku ktorému sú pripojené.

Gyroskop pôsobí odlišne. Vrchná časť, ktorá je upevnená na osi v prvom ráme, sa otáča vysokou rýchlosťou. Prvý rám má voľnosť rotácie, pričom je fixovaný na osi vo vnútri druhého rámu. Tretí rám nesie os otáčania pre druhý rám. 
 
Výsledkom je, že bez ohľadu na to, ako otočíte tento dizajn, má otočná doska tendenciu udržiavať vertikálnu polohu. Aby bolo možné presnejšie určiť parametre pohybu objektu v priestore, gyroskop zvyčajne pracuje v spojení s akcelerometrom.

Akcelerometer teda meria projekciu výsledného zrýchlenia a umožňuje vám určiť uhol sklonu zariadenia voči zemi. Program môže napríklad otáčať obraz na obrazovke zariadenia, v ktorom je tento akcelerometer nainštalovaný. Keď otočíte čítačku z vertikálnej polohy na bok a orientácia stránky na displeji sa okamžite zmení na šírku.
 
Hranie počítačových hier niekedy fungovalo pomocou pákového ovládača, myši alebo klávesnice. Vďaka snímačom a senzorom si dnes môžete zahrať závodné hry na smartfóne a pohybovať sa, triasť alebo nakláňať sa rôznymi smermi. V súčasnosti bolo vynájdených veľa interaktívnych hier, pričom sa zohľadnili schopnosti, ktoré sa otvorili vďaka akcelerometru a gyroskopu. 
 
V GPS navigátoroch sa mapa otáča na obrazovke ako šípka kompasu. Keď ju otáčate okolo a pohybujete sa v rukách s ňou, šípka označujúca smer zostáva smerovaná v súlade s pozíciou v priestore vašich rúk.

Najčastejšie sa toto zariadenie používa ako snímací prvok na indikáciu gyroskopických prístrojov, ale aj ako snímač uhla natočenia alebo uhlovej rýchlosti. V niektorých prípadoch môže gyroskop slúžiť ako generátor energie alebo krútiaceho momentu.
 
V súčasnosti princíp činnosti gyroskopu umožňuje jeho aktívne využitie v letectve, lodnej doprave a kozmonautike. Takmer každé námorné plavidlo má gyrokompas na automatické alebo manuálne ovládanie plavidla a niektoré využívajú aj gyrostabilizátory. 
 
Vrtuľníky a lietadlá sú tiež vybavené týmito zariadeniami, aby poskytovali spoľahlivé informácie o prevádzke navigačných a stabilizačných systémov. Mnohé lietadlá sú vybavené gyroskopicky stabilizovaným a iným zariadením, napríklad kamerami s gyroskopmi, gyrosektantom alebo navigačnými mieridlami.

Všetci určite dobre poznáte vlastnosť dnešných smartfónov, keď sa pri každom otočení zariadenia, otočí aj samotný obraz. Touto schopnosťou disponuje väčšina mobilných zariadení s dotykovým displejom na trhu. Je to užitočná vec, ktorá môže uľahčiť prezeranie stránok, čítanie kníh alebo hranie hier. A práve za touto vlastnosťou stojí technológia, ktorá sa nazýva gyroskop.
Tip: Gyroskop je súčasťou väčšiny moderných smartfónov s dotykovým displejom. Viete, ako si vymeniť displej na mobile?
​​Gyroskop je teda zariadenie, ktoré meria polohu smartfónu v priestore pomocou špeciálnych senzorov. Prvok sa skladá z mikroskopických dosiek, ktoré vibrujú pri zmene tlaku. Zmeny polohy zariadenia aktivujú senzory, ktoré prenášajú informácie do aplikácie a spúšťajú zodpovedajúci efekt.
 
Funkcie gyroskopu  sa dajú použiť aj na určenie vlastnej polohy na zemi. Mapu okolia si na takomto zariadení môžete zobraziť pomocou GPS navigácie a v tomto prípade sa mapa vždy natočí tým smerom, kam smeruje váš pohľad.
 
V kombinácii s rozmanitým softvérom má gyroskop množstvo rôznych funkcií. Prítomnosť gyroskopu v smartfóne nie je len rozmar, takéto zariadenie otvára majiteľovi mnoho ďalších možností:
 
– prijímanie hovorov jednoduchým zatrasením zariadenia
– stabilizácia kamery počas filmovania
– ovládanie aplikácií otočením zariadenia
– orientácia polohy hlavy vo virtuálnej realite
 
Gyroskop má veľmi bežné využitie v mobiloch a používa sa skoro všade. Dá sa povedať, že už je zakomponovaný v každom smartfóne. Tu je niekoľko ďalších príkladov toho, ako smartfón používa tento snímač:
– V niektorých aplikáciách môžete aktivovať niektorú funkciu jednoduchým otočením smartfónu alebo potrasením. Napríklad v technickej kalkulačke môžete miniaplikáciu otočiť o 90 stupňov, potom sa otvorí ďalšia ponuka.
– Existujú programy, ktoré vám umožňujú zamknúť a odomknúť smartfón, keď ho položíte na nejaký povrch. To znamená, že senzor zistí, že ste zariadenie položili, a nehýbe sa. V takom prípade dôjde k zablokovaniu. Akonáhle gyroskop zistí, že bol smartphone zdvihnutý, obrazovka sa odomkne.
– Systém má živé tapety, ktoré sa krásne pohybujú v závislosti od toho, ako otáčate obrazovku.
– Na sledovanie videa v 360 stupňoch môžete použiť gyroskop, stačí otočiť obrazovku v požadovanom smere a v tomto smere sa vám zobrazí fragment videa.

Fotka od Mario z Pixabay

 

Ku xenónovým svetlám pre autá by ste mali mať namontované aj zariadenie na čistenie svetlometov a automatické, elektrické, gyroskopické nastavovanie sklonu svetiel. Ak takéto prídavné zariadenie nebudete mať, môžete osvetľovať protiidúce autá, alebo dokonca môžete spôsobiť aj dopravnú nehodu.
 
Xenonové výbojky majú malú spotrebu elektrickej energie, vyžarujú však oveľa intenzívnejšie svetlo, pretože len malá časť energie sa premení na teplo. Výbojky majú dlhú životnosť, ale vadí im časté vypínanie a zapínanie. 
 
Malé rozmery tohto typu svetlometov umožňuje výrobcovi automobilu vytvoriť funkcie, ako napríklad prisvetľovanie zákrut, kedy sa do svetlometov vstavajú dve dvojice xenónových výbojok. Jedna dvojica je pevná a svieti vždy v osi vozidla. Druhá dvojica svetlometov je otočná.
 
Pri prejazde zákruty dostatočne malou rýchlosťou je svetlomet, ktorý je bližšie k vnútornému okraju zákruty, natočený tak, aby osvetlil cestu v zákrute. Existuje aj kombinácia xenónového svetlometu s halogénovým svetlometom. Vtedy xenónový svetlomet nemá clonu a slúži len ako stretávací svetlomet. 
 
Inteligentné bi-xenónové svetlá
Jednotlivé automobilky vylepšili projektorové svetlomety takmer k dokonalosti. Tieto svetlomety sú vybavené inteligentným riadiacim systémom, ktorý pri vysokej rýchlosti na diaľnici predĺži osvetlenú oblasť pred autom a lepšie osvetlí aj ľavý jazdný pruh. 
 
Pri jazde v meste rýchlosťou do 50 km/h tiež automaticky zväčší osvetlenú plochu do šírky a zlepší viditeľnosť objektov v protismere. Pri rýchlostiach jazdy do 70 km/h sa rozšíri a zlepší osvetlenie plochy blízko pred vozidlom zapnutím hmlových svetiel. Systém variabilnej distribúcie svetla zahŕňa aj automatickú aktiváciu tlmených svetiel, napríklad pri vjazde do tunela, prípadne môže byť doplnený o systém nočného videnia.

Gyroskopické stabilizátory alebo gimbaly umožňujú fotografovať alebo natáčať videá bez roztrasenia alebo rozostrenia. Vďaka tomu môžu vyzerať ako od skutočného profesionála. Gimbal využijete predovšetkým s digitálnymi zrkadlovkami, mobilnými telefónmi a akčnými kamerami. Gimbal môže zároveň zvýšiť kvalitu vašej tvorby.
 
– Gimbal dokáže snímať fotografie a videá bez rozmazania alebo náhlych otrasov, ktoré by mali rušivý efekt.
– Stabilizátor je jednoduchý na ovládanie a údržbu. Natáčať s ním tak zvládne každý.
– Gimbal má kompaktné, často zložiteľné telo, vďaka ktorému ho môžete ľahko prenášať alebo zbaliť do kufra.
– Stabilizátor zvládne videá natáčané rukou aj zo statívu alebo napríklad panoramatické a časozberné snímky.
– Gimbal možno často prepojiť s mobilnou aplikáciou a využívať inteligentné funkcie, ako je napríklad sledovanie objektu.
 
Stabilizátory sa delia podľa toho, pre aké zariadenie sú určené. Môžete si teda vyberať medzi stabilizátormi pre mobily, kompaktné fotoaparáty, digitálne zrkadlovky, bezzrkadlovky a akčné kamery. Rozdiely možno vidieť v kvalite, ale aj vo funkciách.

Autor/ka fotografie: Lisa Fotios: 
https://www.pexels.com/cs-cz/foto/chytry-tele 
fon-notebook-internet-pripojeni-1092671/

 

Tieto stabilizátory sú najlepším začiatkom pre budúceho filmára. Dnešné telefóny totiž často natáčajú videá až v 4K s 30 – 60 fps, za čo by sa nemusel hanbiť ani profesionál.
 
Telo je veľmi ľahké. Môže disponovať dotykovým displejom, kolieskom na ovládanie optického zoomu alebo teleskopickou rukoväťou. Zábery máte uložené priamo v mobile a môžete ich rýchlo zdieľať so svetom. 
 
Stabilizátor stabilizuje obraz pomocou mechanických motorov, ktoré pracujú v jednotlivých osiach. Ku kamerám a fotoaparátom budete pravdepodobne používať 3-osový gimbal, pre telefóny postačí 2-osový.

Tento stabilizátor zabezpečí, že už nebudete musieť upravovať roztrasený obraz v počítači. Tlmí všetky nárazy a chvenia, ktoré prechádzajú cez rukoväť do fotoaparátu. Výsledkom bude plynulé a hladké video, a to dokonca aj pri behu, chôdzi alebo jazde na nespevnenom povrchu.

Stabilizátor na kameru nemusí byť len do ruky. Existujú varianty na bicykel, hruď alebo prilbu. Najmä pri akčných kamerách je gimbal takmer povinnosťou, pretože pri športe sa otrasom nevyhnete.
 
Michal Horváth, Obsahový špecialista na optimalizáciu webov z PoctiveSEO