Gyroscope et gyropode – fonctionnement

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Le gyropode, véhicule électrique personnel, est capable d’assurer sa stabilité de manière autonome. Cette capacité lui vient notamment de l’installation d’un dispositif très précis : le gyroscope.

Principe du gyroscope

S’il faut donner une définition plus simplifiée du gyroscope, c’est qu’il s’agit d’un dispositif permettant de connaître la direction constante. Pour avoir cette valeur, de minuscules roues tournent à l’intérieur d’un boîtier qui lui aussi peut tourner dans la direction perpendiculaire à une base fixe. Inventé par Léon Foucault, ce type de dispositif répond à la loi physique sur le moment angulaire. Elle réagit comme une sorte de toupie. À l’inverse de cette dernière, le gyroscope a la capacité de maintenir son axe pointé dans une direction fixe, peu importe l’état de mouvement d’ensemble de l’appareil.

Gyroscope precession

crédit photo : http://fr.wikipedia.org

 

Exemples d’utilisation d’un gyroscope

De par cette particularité, le gyroscope peut être utilisé dans différents domaines. C’est l’aviation qui a été le premier à avoir exploité ce dispositif pour indiquer en tout temps la même direction, l’horizon artificiel, le conservateur de cap, le coordonnateur ou indicateur de virage. Ainsi, les appareils en vol gardent leurs caps même s’ils entrent dans un brouillard épais.

La Station spatiale internationale possède 4 gyroscopes qui permettent de contrôler son altitude lors de sa trajectoire orbitale autour de la terre.

Plus terre à terre et avec l’apparition des appareils mobiles tactiles, le gyroscope a connu un nouveau domaine d’affectation. Ainsi, les tablettes, les smartphones et les iPads en sont équipés. Avant tout, le gyromètre est utilisé, dans ces appareils, pour créer des services de localisation. Le gyroscope est aussi exploité par les applications qui requièrent la transmission de l’orientation de l’appareil. C’est le cas notamment avec les jeux de conduite.

Fonctionnement du gyroscope.. d’un gyropode Segway

La gyropode est une gamme de véhicule monoplace à deux roues basée sur la technologie disposant de gyroscopes. Grâce à ces derniers, la gyropode dispose de la faculté de s’autostabiliser. Actuellement, la marque Segway est le leader pour ce qui est de la fabrication de ce type d’appareil. Facile à conduire, il assure une totale sécurité au conducteur. Sur un terrain incliné, il suffit que le conducteur s’incline pour rectifier la pente et l’appareil corrige immédiatement son inclinaison tout en assurant équilibre et confort durant la conduite.

Les gyroscopes du gyropode Segway sont composés d’une toute petite plaque de silicium fixée sur un support. Les particules de silicium sont agitées par un courant électrostatique qui traverse la plaque, qui émet alors une vibration. Lorsque la plaque tourne sur son axe avec l’inclinaison du gyropode, la vibration change de degré de rotation. Le gyroscope mesure ce changement de vibration et transmet l’information aux calculateurs, qui peuvent alors déterminer les mouvements du gyropode Segway sur son axe.

Le gyropode Segway contient 5 gyroscopes mais 3 seulement lui suffisent pour détecter tous les mouvements du corps du pilote. Les 2 gyroscopes supplémentaires sont présents pour assurer la sécurité en cas de panne de l’un des 3 premiers gyroscopes.

Les informations sont transmises à 2 ordinateurs puissants. A l’image des gyroscopes, si l’un des ordinateurs tombe en panne, l’autre prend immédiatement la relève.

Cette redondance technologique est remarquable et garantie une sécurité maximale de l’utilisateur du gyropode Segway.

Plus d’informations sur le fonctionnement du gyropode

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About Author

Passionné par les nouvelles technologies et addict au gyropode, c’est en l'essayant il y a bientôt 10 ans que je suis tombé amoureux de ce moyen de transport. Un modèle ? Richard Branson et son état d’esprit : « People who think and say ‘we’ more often than ‘I’ are a lot more likely to succeed »

3 commentaires

  1. Le capteur principal d'un gyropode n'est pas un gyroscope, mais un accéléromètre qui permet la mesure de l'écart de position par rapport à la verticale. Le gyroscope n'est utile que dans le circuit de compensation de l'asservissement, afin de fournir l'information d'avance de phase directement à partir de la rotation angulaire.
    Le début de l'article décrit des gyroscopes à masse tournante, cette technologie est obsolète, Les centrales pour avions utilisent des gyros laser, à fibre optique (FOG), vibrants (diapasons, bol, cylindre..)... directement liés à la structure (strap down). Les centrales à cadres à gyros mécaniques n'existent plus depuis 30 ans.

    • Bonjour Patrick, merci pour votre commentaire et pour l'ensemble de ces précisions très techniques. Seriez-vous prêt à participer à la mise à jour de l'article avec des explications les plus simples possibles ? Bien à vous

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