El giroscopio ¿Qué son y por qué se usan en dispositivos móviles?

El Giroscopio es un dispositivo que contiene una rueda que gira rápidamente que se utiliza para detectar la desviación de un objeto de su orientación deseada. Los giroscopios se utilizan en brújulas y pilotos automáticos de barcos y aviones, en los mecanismos de dirección de torpedos y en los sistemas de guiado inercial instalados en vehículos de lanzamiento espacial, misiles balísticos, satélites en órbita y en dispositivos móviles modernos.

Los giroscopios a golpe de ojo parecen ser no mas que juguetes para niños y algunos adultos, sin embargo este dispositivo tiene una infinidad de usos en la actualidad como comentábamos mas atrás.

Para que el lector pueda darse una idea mas clara de lo que estamos hablando, basta con mostrar un video.

¿Qué es un giroscopio?

La definición que mas ha tenido relevancia es la defición del diccionario de Oxford, el Oxford Dictionary, el cual dice, en una traducción, que es un: “dispositivo que consiste en una rueda o disco montado de manera que pueda girar rápidamente sobre un eje que a su vez es libre de alterar su dirección. La orientación del eje no se ve afectada por la inclinación del montaje“.

A pesar de que la definición es muy buena, tan sólo es una cuarta parte de lo que buscamos entender ya que no habla de para qué sirven, para qué se usan o por qué son importantes.

El giroscopio mecánico

Los giroscopios mecánicos se basan en un principio descubierto en el siglo XIX por Jean-Bernard-Léon Foucault, un físico francés que dio el nombre de giroscopio a una rueda, o rotor, montada en anillos de cardán.

Como podemos observar en el video mostrado anteriormente, el giroscopio puede mantener la rotación incluso cuando se le inclina, esto es debido al momento angular del rotor giratorio.

En 1850 Foucault realizó un experimento con este dispositivo y demostró que estos mantenían su rotación y orientación en el espacio independientes de la rotación de la Tierra, este descubrimiento trajo consigo una cantidad de aplicaciones como indicador de direcciones y nos independizaba de la guía por estrellas en la noche.

Tan solo 60 años después el giroscopio fue usado para inventar el piloto automático de aviones tripulados, esto luego fue escalando a barcos, satélites, en la ingeniería de guerra, y a dispositivos móviles.

giroscopio
Giroscopios de tres y dos discos

El uso de giroscopios en dispositivos móviles

Los smartphones han aprovechado muy bien las aplicaciones del giroscopio en donde la realidad virtual sería prácticamente un mito sin la incorporación de estos. El primer smartphone con giroscopio se lo debemos a Steve Jobs cuando en una mítica presentación del iPhone 4 jugó Jenga en el teléfono. Esto fué posible porque el móvil detectaba los 3 ejes de rotación y era sensible al movimiento en las 6 direcciones.

Hoy en día casi la totalidad de todos los smartphones de gama media/alta tienen incorporado un giroscopio, esto permite al smartphone saber en qué posición está, si está girando o está inclinado. Los videojuegos de autos de carreras en donde se usa el móvil como un volante, usan el sensor giroscópico para saber el sentido de la inclinación del móvil y mover el auto en consecuencia.

Ahora bien, el giroscopio de los dispositivos electrónicos no se parece en absoluto al giroscopio mecánico que explicamos anteriormente, si bien las funciones son las mismas, sería poco práctico tener una bola gigante pegada a una parte trasera del smartphone.

Los chips que tienen la función de giroscopio son mucho mas elegantes y pequeños, además de funcionar electrónicamente, como no queremos redundar en lo que ya se ha explicado, pasamos a dejarles un video que explica en 2 minutos como funcionan estos.

Esto es una prueba mas de que el ingenio y los descubrimientos matemáticos, por muy vagos e inservibles que se puedan ver a simple vista, son el punto de partida para un futuro más inteligente y automatizado.

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