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 usato per mantenere il livello degli oggetti in ambienti instabili-per esempio, molti titolari di tazze montati sul cruscotto sono gimbals.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 gimbal impiegati nella navigazione aerospaziale utilizzano gli angoli di Eulero per orientare un oggetto come un veicolo spaziale.

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 possono essere superate le capacità di misurazione di un sistema gimbal, richiedendo a un operatore di ripristinare i gimbal.Ciò accade quando una rotazione lungo un asse ne scrive un altro, ad esempio quando un aereo si arrampica verso l'alto in aria, rendendo in modo insignificante qualsiasi lettura dello imbardata 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.