Небольшой, недорогой и высокоточный гироскоп, разработанный в Мичиганском университете, оказался в 10 тыс. раз точнее аналогов. Он может помочь беспилотникам и автономным автомобилям оставаться на трассе без сигнала GPS.
«Наш гироскоп в 10 тыс. раз точнее и только в 10 раз дороже, чем гироскопы, которые используются в мобильных телефонах. Если сравнивать их с другими устройствами, то этот гироскоп в тысячу раз дешевле, чем гораздо более крупные гироскопы с аналогичной производительностью», — отметил Халил Наджафи, профессор инженерного факультета Университета Мичигана.
Исследователи объяснили, что в первую очередь их разработка нужна для беспилотных автомобилей, которые могут сбиться с маршрута без GPS-сигнала. В своих резервных навигационных системах автономные автомобили сейчас используют высокопроизводительные гироскопы, которые больше и намного дороже.
Этот недорогой и миниатюрный гироскоп стал высокоточным благодаря почти симметричному механическому резонатору. Прибор использует электроды, размещенные вокруг стеклянного резонатора, чтобы надавить и потянуть стекло, которое поддерживает его в рабочем состоянии.
Чтобы сделать резонаторы как можно более совершенными, команда начала работать над чистым стеклом, которое известно как кварцевый кремнезем толщиной около четверти миллиметра. Они использовали паяльную лампу, чтобы нагреть стекло, а затем сформовать его в форме пучка.
Затем они добавили металлическое покрытие в оболочку и поместили вокруг нее электроды, которые измеряют вибрации в стекле. Все это заключено в вакуумную упаковку высотой в полсантиметра, что предотвращает быстрое гашение колебаний воздухом.