Cos'è un gimbal?
Un gimbal, chiamato anche un anello gimbal, è un dispositivo meccanico costituito da due o più anelli montati sugli assi ad angolo retto tra loro. Un oggetto montato su un gimbal a tre anelli rimarrà orizzontalmente sospeso su un piano tra gli anelli, indipendentemente dalla stabilità della base. I gimbal hanno una vasta gamma di usi pratici che vanno dal film alle applicazioni aerospaziali.
Un gimbal può essere utilizzato per mantenere il livello degli oggetti in ambienti instabili-per esempio, molti titolari di tazze montati sul cruscotto sono gimbal. I gimbal sono anche estremamente preziosi negli ambienti a bordo e aeromobili, quando si misurano strumenti come cronometri e bussole devono essere mantenuti a livello con l'orizzonte. I gimbal possono anche essere utilizzati per la navigazione aerospaziale, in quanto possono essere imposti per fornire una misurazione stabile da un punto di riferimento specifico come la Terra o il Sole indipendentemente dalla loro posizione effettiva nello spazio. I gimbals impiegati nella navigazione aerospaziale utilizzano gli angoli di Eulero per orientare un oggetto come uno spacecrafT.
Se utilizzato per la navigazione aerospaziale, i gimbal sono configurati in set di tre giroscopi che misurano pitch , roll e yaw . Il pitch si riferisce alla rotazione dell'imbarcazione attorno all'asse trasversale. Nell'esempio di un aereo, il naso del piano è puntato verso l'alto per aumentare il campo e scendere per abbassarlo. Roll, anche noto come banca, è la rotazione dell'imbarcazione lungo un asse longitudinale, mentre Yaw si riferisce alla rotazione attorno al centro della massa. I gimbal sono orientati con una base, ad esempio la luna e gli angoli di gimbal misurano la posizione dell'imbarcazione rispetto alla base.
Occasionalmente, può verificarsi una condizione nota come blocco gimbal , quando le capacità di misurazione di un sistema gimbal possono essere superate, richiedendo un operatore per ripristinare i gimbali. Questo accade quando una rotazione lungo un asse ne scrive un altro, ad esempio quando un aereo si arrampica verso l'altoL'aria, rendendo in modo insignificante qualsiasi lettura dell'insumore perché i due assi sono allineati nella stessa direzione. La serratura gimbal può essere superata con l'aggiunta di un giroscopio ridondante.
Poiché i gimbals consentono agli oggetti di muoversi attraverso tre dimensioni, vengono spesso usati nel film per ricreare un movimento improvviso causato da turbolenza o mari grezzi. I gimbal appaiono anche in situazioni in cui un oggetto deve ruotare o ruotare ampiamente come spesso accade con le telecamere per film o motori a razzo. I gimbal sono strumenti straordinariamente utili in una vasta gamma di settori.