Gyroscope
گائروسکوپ (قدیم یونانی سے، "گول" اور σκοπέω اسکوپیو، "دیکھنے کے لیے") ایک آلہ ہے جو واقفیت اور کونیی رفتار کی پیمائش یا اسے برقرار رکھنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ ایک گھومنے والا پہیہ یا ڈسک ہے جس میں گردش کا محور (گھماؤ محور) خود ہی کسی بھی سمت کو فرض کرنے کے لیے آزاد ہے۔ گھومتے وقت، کونیی مومنٹم کے تحفظ کے مطابق، اس محور کی سمت چڑھائی کے جھکاؤ یا گردش سے متاثر نہیں ہوتی ہے۔ دیگر آپریٹنگ اصولوں پر مبنی گائروسکوپ بھی موجود ہیں، جیسے کہ الیکٹرانک آلات میں پائے جانے والے مائیکروچپ پیکڈ ایم ای ایم ایس گائروسکوپ (جنہیں کبھی کبھی گائرومیٹر کہا جاتا ہے)، سالڈ اسٹیٹ رنگ لیزر، فائبر آپٹک گائروسکوپ، اور انتہائی حساس کوانٹم گائروسکوپ۔ گائروسکوپ کے استعمال میں جمود نیویگیشن سسٹم شامل ہیں، جیسے کہ ہبل اسپیس ٹیلی اسکوپ میں، یا زیر آب آب آبدوز کے اسٹیل ہل کے اندر۔ ان کی درستگی کی وجہ سے، سرنگ کی کان کنی میں سمت کو برقرار رکھنے کے لیے گائروتھیوڈولائٹس میں بھی گائروسکوپس کا استعمال کیا جاتا ہے۔ گائروسکوپس کو گائروکمپاسس کی تعمیر کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو مقناطیسی کمپاس (بحری جہازوں، ہوائی جہازوں اور خلائی جہازوں، عام طور پر گاڑیوں میں) کی تکمیل یا ان کی جگہ لے لیتے ہیں، تاکہ استحکام (سائیکلوں، موٹر سائیکلوں اور بحری جہازوں) میں مدد مل سکے یا انٹریئل گائیڈنس سسٹم کے حصے کے طور پر استعمال کیا جا سکے۔ ایم ای ایم ایس گائروسکوپ کچھ کنزیومر الیکٹرانکس، جیسے اسمارٹ فونز میں مقبول ہیں۔ تفصیل اور خاکہ ایک گائروسکوپ ایک آلہ ہے، جو ایک پہیے پر مشتمل ہوتا ہے جو دو یا تین جمبل میں نصب ہوتا ہے، جو پائیوٹڈ سپورٹ فراہم کرتا ہے، تاکہ پہیے کو ایک محور کے گرد گھومنے دیا جا سکے۔ تین جمبلز کا ایک سیٹ، جس میں سے ایک آرتھوگنل محور محوروں کے ساتھ دوسرے پر نصب ہوتا ہے، اس کا استعمال اندرونی جمبل پر نصب پہیے کو اس سمت کی اجازت دینے کے لیے کیا جا سکتا ہے جو خلا میں اس کی حمایت سے آزاد رہے۔ دو جمبل والے گائروسکوپ کے معاملے میں، بیرونی جمبل، جو کہ گائروسکوپ فریم ہے، اس طرح نصب کیا جاتا ہے کہ سپورٹ کے ذریعہ طے شدہ اس کے اپنے جہاز میں ایک محور کے گرد محور ہو۔ یہ بیرونی جمبل ایک درجے کی گردش کی آزادی رکھتا ہے اور اس کے محور میں کوئی نہیں ہے۔ دوسرا جمبل، اندرونی جمبل، گائروسکوپ فریم (بیرونی جمبل) میں نصب کیا جاتا ہے تاکہ اس کے اپنے جہاز میں ایک محور کے گرد محور ہو جو ہمیشہ گائروسکوپ فریم (بیرونی جمبل) کے کلیدی محور پر عمودی ہو۔ اس اندرونی جمبل میں گردش کی آزادی کے دو درجے ہوتے ہیں۔ گھومنے والے پہیے (روٹر) کا محور گھومنے والے محور کی وضاحت کرتا ہے۔ روٹر ایک محور کے گرد گھومنے کے لیے پابند ہوتا ہے، جو ہمیشہ اندرونی جمبل کے محور پر عمودی ہوتا ہے۔ لہذا روٹر میں گردش کی آزادی کے تین درجے ہوتے ہیں اور اس کے محور میں دو ہوتے ہیں۔ روٹر آؤٹ پٹ محور پر رد عمل قوت کے ذریعے ان پٹ محور پر لگائی گئی قوت کا جواب دیتا ہے۔ گائروسکوپ کے رویے کو سائیکل کے اگلے پہیے پر غور کرکے سب سے زیادہ آسانی سے سراہا جا سکتا ہے۔ اگر پہیے کو عمودی سے دور جھکایا جاتا ہے تاکہ پہیے کا اوپری حصہ بائیں طرف چلے، تو پہیے کا اگلا کنارے بھی بائیں طرف مڑ جاتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، موڑنے والے پہیے کے ایک محور پر گردش تیسرے محور کی گردش پیدا کرتی ہے۔ گائروسکوپ فلائی وہیل آؤٹ پٹ محور کے ارد گرد گھومے گا یا مزاحمت کرے گا اس پر منحصر ہے کہ آؤٹ پٹ جمبل آزاد یا مقررہ ترتیب کے ہیں۔ کچھ فری آؤٹ پٹ گیمبل آلات کی ایک مثال رویہ کنٹرول گائروسکوپس ہیں جو خلائی جہاز یا ہوائی جہاز میں پچ، رول اور یا رویے کے زاویوں کو سمجھنے یا پیمائش کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ روٹر کا کشش ثقل کا مرکز ایک مقررہ پوزیشن میں ہو سکتا ہے۔ روٹر بیک وقت ایک محور کے ارد گرد گھومتا ہے اور دوسرے دو محوروں کے ارد گرد ارتعاش کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے، اور یہ مقررہ نقطہ کے ارد گرد کسی بھی سمت میں مڑنے کے لیے آزاد ہے (سوائے روٹر اسپن کی وجہ سے اس کی موروثی مزاحمت کے)۔ کچھ گائروسکوپس میں ایک یا زیادہ عناصر کے لیے مکینیکل مساوی ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، گھومنے والے روٹر کو جمبل میں نصب کرنے کے بجائے سیال میں معطل کیا جا سکتا ہے۔ کنٹرول مومنٹ گائروسکوپ (سی ایم جی) ایک فکسڈ-آؤٹ پٹ-جمبل ڈیوائس کی ایک مثال ہے جو خلائی جہاز پر گائروسکوپک مزاحمتی قوت کا استعمال کرتے ہوئے مطلوبہ رویہ زاویہ یا اشارہ کی سمت کو برقرار رکھنے یا برقرار رکھنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کچھ خاص صورتوں میں، بیرونی جمبل (یا اس کے مساوی) کو خارج کیا جا سکتا ہے تاکہ روٹر میں صرف دو درجے کی آزادی ہو۔ دوسرے معاملات میں، روٹر کا کشش ثقل کا مرکز ارتعاش کے محور سے آفسیٹ کیا جا سکتا ہے، اور اس طرح روٹر کا کشش ثقل کا مرکز اور روٹر کے معطلی کا مرکز موافق نہیں ہو سکتا ہے۔ ابتدائی اسی طرح کے آلات بنیادی طور پر، گائروسکوپ ایک ٹاپ ہے جو جمبلز کے جوڑے کے ساتھ مل کر ہوتا ہے۔ کلاسیکی یونان، روم اور چین سمیت بہت سی مختلف تہذیبوں میں ٹاپس ایجاد ہوئے تھے۔ ان میں سے زیادہ تر آلات کے طور پر استعمال نہیں ہوتے تھے۔ گائروسکوپ سے ملتا جلتا پہلا معلوم آلہ ("گھومنے والا سپیکولم" یا "سیرسن کا سپیکولم") 1743 میں جان سیرسن نے ایجاد کیا تھا۔ اسے دھند یا دھندلے حالات میں افق کا پتہ لگانے کے لیے ایک سطح کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا۔ اصل گائروسکوپ کی طرح استعمال ہونے والا پہلا آلہ جرمنی کے جوہان بوہننبرگر نے بنایا تھا، جس نے پہلی بار اس کے بارے میں 1817 میں لکھا تھا۔ پہلے تو اس نے اسے "مشین" کہا۔ بوہنینبرگر کی مشین ایک گھومنے والے بڑے دائرے پر مبنی تھی۔ 1832 میں، امریکی والٹر آر جانسن نے اسی طرح کا ایک آلہ تیار کیا جو گھومنے والی ڈسک پر مبنی تھا۔ پیرس میں ایکول پولی ٹیکنک میں کام کرنے والے فرانسیسی ریاضی دان پیئر سائمن لیپلیس نے اس مشین کو تدریسی امداد کے طور پر استعمال کرنے کی سفارش کی، اور اس طرح یہ لیون فوکو کی توجہ میں آیا۔ فوکو کا گائروسکوپ 1852 میں، فوکو نے اسے زمین کی گردش کو ظاہر کرنے والے ایک تجربے میں استعمال کیا۔ یہ فوکو تھا جس نے اس آلے کو اس کا جدید نام دیا، زمین کی گردش (یونانی گائروس، دائرہ یا گردش) کو دیکھنے کے لیے (یونانی اسکوپین، دیکھنے کے لیے) ایک تجربے میں، جو رگڑ سے پہلے 8 سے 10 منٹ میں نظر آتا تھا اس سے پہلے کہ گھومنے والے روٹر کو سست کیا جائے۔ تجارتی کاری 1860 کی دہائی میں، برقی موٹروں کی آمد نے گائروسکوپ کے لیے غیر معینہ مدت تک گھومنا ممکن بنا دیا۔ اس کی وجہ سے پہلا پروٹو ٹائپ ہیڈنگ انڈیکیٹرز، اور ایک زیادہ پیچیدہ آلہ، گائروکمپاس ہوا۔ پہلا فعال گائروکمپاس 1904 میں جرمن موجد ہرمن انسچٹز-کیمپف نے پیٹنٹ کرایا تھا۔ امریکی ایلمر سپیری نے اس سال کے آخر میں اپنے ڈیزائن کے ساتھ پیروی کی، اور دیگر ممالک نے جلد ہی اس ایجاد کی فوجی اہمیت کو محسوس کیا-ایک ایسے دور میں جس میں بحری طاقت فوجی طاقت کا سب سے اہم پیمانہ تھا-اور اپنی گائروسکوپ صنعتیں بنائیں۔ سپیری گائروسکوپ کمپنی نے ہوائی جہاز اور بحری اسٹیبلائزر فراہم کرنے کے لیے تیزی سے توسیع کی، اور دیگر گائروسکوپ ڈویلپرز نے بھی اس کی پیروی کی۔ 1917 میں، انڈیاناپولیس کی چانڈلر کمپنی نے "چانڈلر گائروسکوپ" بنایا، جو ایک کھلونا گائروسکوپ ہے جس میں پل سٹرنگ اور پیڈسٹل ہے۔ چانڈلر نے اس کھلونے کی تیاری جاری رکھی جب تک کہ کمپنی کو 1982 میں ٹیڈکو انکارپوریٹڈ نے نہیں خریدا۔ چینڈلر کھلونا آج بھی ٹیڈکو تیار کرتا ہے۔ 20 ویں صدی کی پہلی کئی دہائیوں میں، دوسرے موجد نے ایک مستحکم پلیٹ فارم بنا کر ابتدائی بلیک باکس نیوی گیشنل سسٹم کی بنیاد کے طور پر گائروسکوپس کو استعمال کرنے کی کوشش (ناکام) کی جس سے ایکسلریشن کی درست پیمائش کی جا سکے (تاکہ ستاروں کو دیکھنے کی ضرورت کو نظرانداز کیا جا سکے۔ پوزیشن کا حساب لگانا)۔ اسی طرح کے اصولوں کو بعد میں بیلسٹک میزائلوں کے لیے انٹریئل نیویگیشن سسٹم کی ترقی میں استعمال کیا گیا۔ دوسری جنگ عظیم کے دوران، گائروسکوپ طیاروں اور طیارہ شکن بندوق کے مقامات کے لیے اہم جزو بن گیا۔ جنگ کے بعد، گائڈڈ میزائلوں اور ہتھیاروں کے نیویگیشن سسٹم کے لیے گائروسکوپس کو چھوٹا کرنے کی دوڑ کے نتیجے میں نام نہاد مڈجٹ گائروسکوپس کی ترقی اور تیاری ہوئی جس کا وزن کم تھا اور جس کا قطر تقریبا. ان میں سے کچھ چھوٹے گائروسکوپ 10 سیکنڈ سے بھی کم وقت میں 24,000 انقلابات فی منٹ کی رفتار تک پہنچ سکتے ہیں۔ گائروسکوپ انجینئرنگ کا ایک چیلنج بنا ہوا ہے۔ مثال کے طور پر، محوری بیرنگ انتہائی درست ہونی چاہیے۔ بیرنگ میں جان بوجھ کر تھوڑی مقدار میں رگڑ متعارف کرائی جاتی ہے، کیونکہ بصورت دیگر ایک انچ (2.5 این ایم) سے بہتر کی درستگی کی ضرورت ہوگی۔ تین محور والے ایم ای ایم ایس پر مبنی گائروسکوپس کو پورٹیبل الیکٹرانک آلات جیسے ٹیبلٹس، اسمارٹ فونز اور اسمارٹ واچز میں بھی استعمال کیا جا رہا ہے۔ یہ آلات کی پچھلی نسلوں پر دستیاب 3-محور ایکسلریشن سینسنگ کی صلاحیت میں اضافہ کرتا ہے۔ یہ سینسر مل کر 6 اجزاء موشن سینسنگ فراہم کرتے ہیں۔ ایکس، وائی، اور زیڈ حرکت کے لیے ایکسلرومیٹر، اور خلا میں گردش کی حد اور شرح کی پیمائش کے لیے گائروسکوپ (رول، پچ اور یا)۔ کچھ آلات زمین کے مقناطیسی میدان سے متعلق مطلق کونیی پیمائش فراہم کرنے کے لیے میگنیٹومیٹر کو بھی شامل کرتے ہیں۔ ایم ای ایم ایس پر مبنی نئی جمود پیمائش اکائیاں سینسنگ کے تمام نو محوروں کو ایک مربوط سرکٹ پیکیج میں شامل کرتی ہیں، جو سستی اور وسیع پیمانے پر دستیاب موشن سینسنگ فراہم کرتی ہیں۔ گائروسکوپک اصول تمام گھومنے والی اشیاء میں گائروسکوپک خصوصیات ہوتی ہیں۔ کسی بھی گائروسکوپک حرکت میں کوئی شے جو اہم خصوصیات کا تجربہ کر سکتی ہے وہ خلا میں سختی اور پیش قدمی ہیں۔ خلا میں سختی خلا میں سختی اس اصول کو بیان کرتی ہے کہ ایک گائروسکوپ اس جہاز پر مقررہ پوزیشن میں رہتا ہے جس میں وہ گھوم رہا ہے، زمین کی گردش سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر بائیک کا پہیہ۔ اس اصول کو ظاہر کرنے کے لیے گائروسکوپ کی ابتدائی شکلیں (جو اس وقت نام سے نہیں جانی جاتی تھیں) استعمال کی گئیں۔ پریسیشن کا ایک سادہ معاملہ، جسے مستحکم پریسیشن بھی کہا جاتا ہے، مومنٹ کے ساتھ درج ذیل تعلق سے بیان کیا جا سکتا ہے: جہاں پریسیشن کی نمائندگی کرتا ہے، اسے اسپن کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے، نٹیشن اینگل ہے، اور اپنے متعلقہ محور کے ساتھ جمود کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ تعلق صرف Y کے ساتھ مومنٹ کے ساتھ درست ہے اور Z محور 0 کے برابر ہیں۔ مساوات کو مزید کم کیا جا سکتا ہے یہ نوٹ کرتے ہوئے کہ z-محور کے ساتھ کونیی رفتار پیش قدمی اور اسپن کے مجموعے کے برابر ہے:، جہاں z محور کے ساتھ کونیی رفتار کی نمائندگی کرتا ہے۔ یا گائروسکوپک پریسیشن ٹارک سے متاثر ہوتا ہے۔ کونیی مومنٹم اور کونیی رفتار کی تبدیلی کی شرح کے طور پر بیان کیا گیا ہے جو اسی اطلاق شدہ ٹارک سے پیدا ہوا تھا۔ اس جسمانی رجحان کے نتیجے میں بظاہر ناممکن متحرک واقعات ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک سپننگ ٹاپ۔ اس گائروسکوپک عمل کا فائدہ بہت سے ایرو اسپیس حالات میں اٹھایا جاتا ہے، جیسے ہوائی جہاز اور ہیلی کاپٹر تاکہ انہیں مطلوبہ سمت میں رہنمائی کرنے میں مدد ملے۔ عصری استعمال اسٹیڈیکیم ایک اسٹیڈیکیم رگ کو 1983 کی فلم ریٹرن آف دی جیڈی کی فلم بندی کے دوران، اضافی استحکام کے لیے دو گائروسکوپس کے ساتھ مل کر، تیز رفتار موٹر سائیکل کے تعاقب کے لیے پس منظر کی پلیٹوں کو فلمانے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ اسٹیڈیکیم کے موجد گیریٹ براؤن نے ریڈ ووڈ کے جنگل سے گزرتے ہوئے ایک فریم فی سیکنڈ پر کیمرہ چلاتے ہوئے شاٹ چلایا۔ جب 24 فریم فی سیکنڈ پر پیش کیا گیا تو اس نے خطرناک رفتار سے ہوا میں اڑنے کا تاثر دیا۔ ہیڈنگ انڈیکیٹر ہیڈنگ انڈیکیٹر یا ڈائرکشنل گائرو میں گردش کا ایک محور ہوتا ہے جو افقی طور پر سیٹ ہوتا ہے، جو شمال کی طرف اشارہ کرتا ہے۔ مقناطیسی کمپاس کے برعکس، یہ شمال کی تلاش نہیں کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب ہوائی جہاز میں استعمال کیا جاتا ہے، تو یہ آہستہ آہستہ شمال سے دور چلا جائے گا اور اسے وقتا فوقتا مقناطیسی کمپاس کو بطور حوالہ استعمال کرتے ہوئے دوبارہ ترتیب دینے کی ضرورت ہوگی۔ گائروکمپاس ایک دشاتمک گائرو یا ہیڈنگ انڈیکیٹر کے برعکس، ایک گائروکمپاس شمال کی تلاش کرتا ہے۔ یہ اپنے محور کے ارد گرد زمین کی گردش کا پتہ لگاتا ہے اور مقناطیسی شمال کے بجائے حقیقی شمال کی تلاش کرتا ہے۔ گائروکمپاس میں عام طور پر بلٹ ان ڈمپنگ ہوتی ہے تاکہ اچانک حرکت سے دوبارہ پیمائش کرتے وقت اوورشوٹ کو روکا جا سکے۔ ایکسلرومیٹر کسی شے کی ایکسلریشن کا تعین کرنے اور وقت کے ساتھ انضمام کرنے سے، شے کی رفتار کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ دوبارہ انضمام کرتے ہوئے، پوزیشن کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ سب سے آسان ایکسلرومیٹر ایک ایسا وزن ہے جو افقی طور پر حرکت کرنے کے لیے آزاد ہے، جو موسم بہار میں تناؤ کی پیمائش کے لیے اسپرنگ اور ڈیوائس سے منسلک ہوتا ہے۔ وزن کو پیچھے دھکیلنے اور وزن کو حرکت سے روکنے کے لیے درکار قوت کی پیمائش کرنے کے لیے جوابی قوت متعارف کروا کر اسے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ ایک زیادہ پیچیدہ ڈیزائن ایک گائروسکوپ پر مشتمل ہوتا ہے جس کا ایک محور پر وزن ہوتا ہے۔ آلہ وزن سے پیدا ہونے والی قوت پر رد عمل ظاہر کرے گا جب اسے تیز کیا جائے گا، اس قوت کو رفتار پیدا کرنے کے لیے مربوط کرکے۔ تغیرات گائروسٹیٹ ایک گائروسٹیٹ ایک بڑے فلائی وہیل پر مشتمل ہوتا ہے جو ایک ٹھوس کیسنگ میں چھپا ہوتا ہے۔ میز پر اس کا طرز عمل، یا معطلی یا مدد کے مختلف طریقوں کے ساتھ، تیزی سے گھومنے پر اندرونی پوشیدہ فلائی وہیل کے گیروسٹیٹک رویے کی وجہ سے جامد توازن کے عام قوانین کے متجسس الٹ پلٹ کی وضاحت کرتا ہے۔ پہلا گائروسٹیٹ لارڈ کیلون نے ڈیزائن کیا تھا تاکہ گھومنے والے جسم کی حرکت کی زیادہ پیچیدہ حالت کی وضاحت کی جا سکے جب وہ افقی سطح پر گھومنے کے لیے آزاد ہو، جیسے کہ فرش پر اوپر سے گھومتا ہوا، یا سڑک پر سائیکل۔ کیلون نے مادے اور آسمان کی لچک کے مکینیکل نظریات تیار کرنے کے لیے گیروسٹیٹس کا بھی استعمال کیا۔ جدید تسلسل میکانکس میں لارڈ کیلون کے نظریات پر مبنی ان ماڈلز کی ایک قسم ہے۔ وہ ایک مخصوص قسم کے کاسیریٹ نظریات کی نمائندگی کرتے ہیں (پہلی بار یوجین کاسیریٹ اور فرانکوئس کاسیریٹ نے تجویز کیا ہے)، جسے مصنوعی طور پر بنائے گئے ہوشیار مواد کے ساتھ ساتھ دیگر پیچیدہ ذرائع ابلاغ کی وضاحت کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ان میں سے ایک، نام نہاد کیلون کا میڈیم، قوسیمیگنیٹوسٹیٹکس کے تخمینے میں مقناطیسی سنترپتی کی حالت کے قریب مقناطیسی موصلیت کی طرح مساوات رکھتا ہے۔ جدید دور میں، گائروسٹیٹ تصور خلائی جہاز اور مصنوعی سیاروں کے گرد چکر لگانے کے لیے رویہ کنٹرول سسٹم کے ڈیزائن میں استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، میر خلائی اسٹیشن میں اندرونی طور پر نصب فلائی وہیل کے تین جوڑے تھے جنہیں گائروڈائنز یا کنٹرول مومنٹ گائروس کہا جاتا تھا۔ طبیعیات میں، ایسے کئی نظام موجود ہیں جن کی متحرک مساوات گائروسٹیٹ کی حرکت کی مساوات سے ملتی جلتی ہیں۔ مثالوں میں ایک ایسی ٹھوس باڈی شامل ہے جس میں ایک غیر متزلزل، غیر کمپریسبل، یکساں مائع سے بھری ہوئی گہا ہو، ایلسٹکا تھیوری میں ایک دباؤ والی لچکدار چھڑی کی جامد توازن ترتیب، غیر لکیری میڈیم کے ذریعے پھیلنے والی روشنی کی نبض کی پولرائزیشن حرکیات، افراتفری کے نظریہ میں لورینز سسٹم، اور پیننگ ٹریپ ماس سپیکٹرومیٹر میں آئن کی حرکت۔ ایم ای ایم ایس گائروسکوپ ایک مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹم (ایم ای ایم ایس) گائروسکوپ ایک چھوٹا گائروسکوپ ہے جو الیکٹرانک آلات میں پایا جاتا ہے۔ یہ فوکو لاکٹ کا خیال لیتا ہے اور ایک ہلنے والے عنصر کا استعمال کرتا ہے۔ اس قسم کا گائروسکوپ سب سے پہلے فوجی ایپلی کیشنز میں استعمال کیا گیا تھا لیکن اس کے بعد اسے تجارتی استعمال میں اضافے کے لیے اپنایا گیا ہے۔ نصف کروی گونج گائروسکوپ (ایچ آر جی)، جسے شراب گلاس گائروسکوپ یا مشروم گائرو بھی کہا جاتا ہے، ایک پتلی ٹھوس ریاست کے نصف کروی خول کا استعمال کرتا ہے، جو ایک موٹے تنے سے لنگر انداز ہوتا ہے۔ یہ خول الیکٹروڈ کے ذریعہ پیدا ہونے والی الیکٹروسٹیٹک قوتوں کے ذریعہ لچکدار گونج کی طرف چلایا جاتا ہے جو خول کو گھیرے ہوئے الگ الگ فیوزڈ کوارٹز ڈھانچوں پر براہ راست جمع ہوتے ہیں۔ گائروسکوپک اثر لچکدار کھڑی لہروں کی جمود خاصیت سے حاصل ہوتا ہے۔ وی ایس جی یا سی وی جی ایک کمپن ڈھانچہ گائروسکوپ (وی ایس جی)، جسے کوریولیس کمپن گائروسکوپ (سی وی جی) بھی کہا جاتا ہے، مختلف دھاتی مرکب دھاتوں سے بنے گونج کا استعمال کرتا ہے۔ یہ کم درستگی، کم قیمت والے ایم ای ایم ایس گائروسکوپ اور زیادہ درستگی اور زیادہ قیمت والے فائبر آپٹک گائروسکوپ کے درمیان پوزیشن لیتا ہے۔ درجہ حرارت پر منحصر بہاؤ اور کنٹرول سگنلز کے عدم استحکام کو کم کرنے کے لیے کم اندرونی ڈمپنگ مواد، ریزونیٹر ویکیومائزیشن، اور ڈیجیٹل الیکٹرانکس کا استعمال کرکے درستگی کے پیرامیٹرز میں اضافہ کیا جاتا ہے۔ ایچ آر جی جیسے عین مطابق سینسر کے لیے اعلی معیار کے شراب گلاس ریزونیٹرز کا استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈی ٹی جی ایک متحرک طور پر ٹیونڈ گائروسکوپ (ڈی ٹی جی) ایک روٹر ہے جو لچکدار محوروں کے ساتھ ایک عالمگیر جوڑے کے ذریعے معطل ہوتا ہے۔ لچکدار بہار کی سختی اسپن کی شرح سے آزاد ہے۔ تاہم، جمبل سے متحرک جمود (گائروسکوپک رد عمل کے اثر سے) اسپن کی رفتار کے مربع کے متناسب منفی بہار کی سختی فراہم کرتا ہے (ہو اور سیوٹ، 1964 ؛ لارنس، 1998)۔ لہذا، ایک خاص رفتار پر، جسے ٹیوننگ سپیڈ کہا جاتا ہے، دونوں لمحات ایک دوسرے کو منسوخ کر دیتے ہیں، روٹر کو ٹارک سے آزاد کرتے ہیں، جو ایک مثالی گائروسکوپ کے لیے ضروری شرط ہے۔ رنگ لیزر گائروسکوپ ایک رنگ لیزر گائروسکوپ دو الگ الگ بیموں میں تقسیم ہونے والے بیم کے شفٹنگ انٹرفیرنس پیٹرن کی پیمائش کرکے گردش کی پیمائش کرنے کے لیے سگنیک اثر پر انحصار کرتا ہے جو رنگ کے گرد مخالف سمتوں میں سفر کرتا ہے۔ جب بوئنگ 757-200 1983 میں سروس میں داخل ہوا تو اسے پہلے مناسب رنگ لیزر گائروسکوپ سے لیس کیا گیا۔ اس گائروسکوپ کو تیار ہونے میں کئی سال لگے، اور تجرباتی ماڈلز بہت سی تبدیلیوں سے گزرے اس سے پہلے کہ اسے ہنی ویل اور بوئنگ کے انجینئروں اور مینیجرز کے ذریعہ پیداوار کے لیے تیار سمجھا جائے۔ یہ مکینیکل گائروسکوپس کے ساتھ مقابلے کا نتیجہ تھا، جس میں بہتری آتی رہی۔ تمام کمپنیوں میں سے ہنی ویل نے لیزر گائرو تیار کرنے کا انتخاب اس وجہ سے کیا کہ وہ واحد تھے جن کے پاس مکینیکل گائروسکوپس کی کامیاب لائن نہیں تھی، اس لیے وہ خود سے مقابلہ نہیں کریں گے۔ انہیں جو پہلا مسئلہ حل کرنا پڑا وہ یہ تھا کہ لیزر گائروس کے ساتھ ایک مخصوص کم از کم سے نیچے کی گردش کا بالکل پتہ نہیں لگایا جا سکا، جس کی وجہ "لاک ان" نامی ایک مسئلہ ہے، جس کے تحت دونوں بیم جوڑے ہوئے آسکیلیٹرز کی طرح کام کرتے ہیں اور ایک دوسرے کی تعدد کو کنورجنس کی طرف کھینچتے ہیں اور اس وجہ سے صفر آؤٹ پٹ ہوتا ہے۔ اس کا حل یہ تھا کہ گائرو کو تیزی سے ہلا دیا جائے تاکہ وہ کبھی لاک ان نہ ہو جائے۔ ستم ظریفی یہ ہے کہ جب آلہ اپنی ہلتی ہوئی حرکت کی انتہا پر آرام کر رہا ہوتا ہے تو بہت زیادہ باقاعدگی سے حرکت سے مختصر مدت کے لاک ان کا جمع ہونا پیدا ہوتا ہے۔ کمپن پر بے ترتیب سفید شور لگا کر اس کا علاج کیا گیا۔ ہیلیم کے رساو کی وجہ سے بلاک کے مواد کو کوارٹج سے ایک نئے شیشے کے سیرامک سر وٹ میں بھی تبدیل کر دیا گیا تھا، جسے اوونز کارننگ نے بنایا تھا۔ فائبر آپٹک گائروسکوپ ایک فائبر آپٹک گائروسکوپ میکانی گردش کا پتہ لگانے کے لیے روشنی کی مداخلت کا بھی استعمال کرتا ہے۔ تقسیم شدہ بیم کے دو حصے فائبر آپٹک کیبل کے کنڈلی میں مخالف سمتوں میں 5 کلومیٹر تک سفر کرتے ہیں۔ رنگ لیزر گائروسکوپ کی طرح، یہ سگنیک اثر کا استعمال کرتا ہے۔ لندن مومنٹ لندن مومنٹ گائروسکوپ کوانٹم مکینیکل رجحان پر انحصار کرتا ہے، جس کے تحت ایک گھومنے والا سپر کنڈکٹر ایک مقناطیسی میدان پیدا کرتا ہے جس کا محور گائروسکوپک روٹر کے گھومنے والے محور کے ساتھ بالکل کھڑا ہوتا ہے۔ میگنیٹومیٹر پیدا شدہ فیلڈ کی سمت کا تعین کرتا ہے، جسے گردش کے محور کا تعین کرنے کے لیے انٹرپولیٹ کیا جاتا ہے۔ اس قسم کے گائروسکوپ انتہائی درست اور مستحکم ہو سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کشش ثقل پروب بی کے تجربے میں استعمال ہونے والوں نے ایک سال کی مدت میں گائروسکوپ اسپن محور کی واقفیت میں 0.5 ملیار سیکنڈ (1.4 ڈگری، یا تقریبا) سے بہتر تبدیلیوں کی پیمائش کی۔ یہ ایک کونیی علیحدگی کے برابر ہے جو انسانی بالوں کی چوڑائی کو دور سے دیکھا جاتا ہے۔ جی پی-بی گائرو فیوزڈ کوارٹج سے بنی تقریبا کامل کروی گھومنے والی کمیت پر مشتمل ہوتا ہے، جو نیوبیئم سپر کنڈکٹنگ مواد کی پتلی پرت کے لیے ڈائی الیکٹرک سپورٹ فراہم کرتا ہے۔ روایتی بیرنگ میں پائے جانے والے رگڑ کو ختم کرنے کے لیے، روٹر اسمبلی چھ الیکٹروڈ سے برقی میدان کے ذریعے مرکوز ہوتی ہے۔ ہیلیم کے جیٹ کے ذریعے ابتدائی اسپن اپ کے بعد جو روٹر کو 4,000 آر پی ایم پر لاتا ہے، پالش شدہ گائروسکوپ ہاؤسنگ کو الٹرا ہائی ویکیوم میں منتقل کیا جاتا ہے تاکہ روٹر پر ڈریگ کو مزید کم کیا جا سکے۔ بشرطیکہ معطلی الیکٹرانکس طاقتور رہے، انتہائی گردش کی ہم آہنگی، رگڑ کی کمی، اور کم ڈریگ روٹر کی کونیی رفتار کو تقریبا 15,000 سالوں تک گھومنے کی اجازت دے گی۔ ایک حساس ڈی سی ایس کیو یو آئی ڈی جو ایک کوانٹم، یا تقریبا 2 ڈبلیو بی جیسی چھوٹی تبدیلیوں میں تفریق کر سکتا ہے، گائروسکوپ کی نگرانی کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ روٹر کی سمت میں پیش قدمی، یا جھکاؤ، لندن مومنٹ مقناطیسی میدان کو ہاؤسنگ کے مقابلے میں منتقل کرنے کا سبب بنتا ہے۔ حرکت کرنے والا میدان ہاؤسنگ پر لگے ایک سپر کنڈکٹنگ پک اپ لوپ سے گزرتا ہے، جس سے ایک چھوٹا برقی کرنٹ آتا ہے۔ کرنٹ شونٹ مزاحمت کے پار ایک وولٹیج پیدا کرتا ہے، جسے مائکرو پروسیسر کے ذریعے کروی نقاط میں حل کیا جاتا ہے۔ یہ نظام روٹر پر لورینٹز ٹارک کو کم کرنے کے لیے بنایا گیا ہے۔ دیگر مثالیں ہیلی کاپٹر ہیلی کاپٹر کا مرکزی روٹر گائروسکوپ کی طرح کام کرتا ہے۔ اس کی حرکت گائروسکوپک پریسیشن کے اصول سے متاثر ہوتی ہے جو کہ یہ تصور ہے کہ گھومنے والی شے پر لگائی جانے والی قوت کا زیادہ سے زیادہ رد عمل تقریبا 90 ڈگری بعد میں ہوگا۔ ردعمل 90 ڈگری سے مختلف ہو سکتا ہے جب دیگر مضبوط قوتیں کھیل میں ہوں۔ سمت تبدیل کرنے کے لیے، ہیلی کاپٹروں کو پچ کے زاویے اور حملے کے زاویے کو ایڈجسٹ کرنا چاہیے۔ گائرو ایکس گائرو ایکس پروٹو ٹائپ گاڑی جو الیکس ٹریمولیس اور تھامس سمرز نے 1967 میں بنائی تھی۔ کار نے دو پہیوں پر گاڑی چلانے کے لیے گائروسکوپک پریسیشن کا استعمال کیا۔ گاڑی کے ہڈ کے نیچے جمبل ہاؤسنگ میں نصب فلائی وہیل پر مشتمل اسمبلی ایک بڑے گائروسکوپ کے طور پر کام کرتی ہے۔ فلائی وہیل کو ہائیڈرولک پمپوں کے ذریعے گھمایا گیا جس سے گاڑی پر گائروسکوپک اثر پیدا ہوا۔ ایک پریسیشنل رام گائروسکوپ کو گھومنے کے لیے ذمہ دار تھا تاکہ گاڑی کے عدم توازن کا سبب بننے والی کسی بھی قوت کا مقابلہ کرنے کے لیے پریسیشنل فورس کی سمت کو تبدیل کیا جا سکے۔ منفرد قسم کا پروٹو ٹائپ اب نیش ول، ٹینیسی کے لین موٹر میوزیم میں موجود ہے۔ کنزیومر الیکٹرانکس کمپاس، ہوائی جہاز، کمپیوٹر پوائنٹنگ ڈیوائسز وغیرہ میں استعمال ہونے کے علاوہ، گائروسکوپس کو کنزیومر الیکٹرانکس میں متعارف کرایا گیا ہے۔ چونکہ گائروسکوپ واقفیت اور گردش کے حساب کی اجازت دیتا ہے، اس لیے ڈیزائنرز نے انہیں جدید ٹیکنالوجی میں شامل کیا ہے۔ گائروسکوپ کے انضمام نے متعدد اسمارٹ فونز کے اندر پچھلے تنہا ایکسلرومیٹر کے مقابلے میں تھری ڈی اسپیس کے اندر حرکت کی زیادہ درست شناخت کی اجازت دی ہے۔ کنزیومر الیکٹرانکس میں گائروسکوپس کو زیادہ مضبوط سمت اور حرکت کی حس کے لیے اکثر ایکسلرومیٹرز کے ساتھ جوڑا جاتا ہے۔ اس طرح کی ایپلی کیشنز کی مثالوں میں اسمارٹ فونز جیسے سیمسنگ گلیکسی نوٹ 4، ایچ ٹی سی ٹائٹن، نیکسس 5، آئی فون 5 ایس، نوکیا 808 پیور ویو اور سونی ایکسپریا، گیم کنسول پردیئرز جیسے پلے اسٹیشن 3 کنٹرولر اور وائی ریموٹ، اور ورچوئل رئیلٹی ہیڈسیٹ جیسے اوکولس رفٹ شامل ہیں۔ نینٹینڈو نے "وائی موشن پلس" نامی ہارڈ ویئر کے ایک اضافی ٹکڑے کے ذریعے وائی کنسول کے وائی ریموٹ کنٹرولر میں ایک گائروسکوپ کو مربوط کیا ہے۔ یہ 3 ڈی ایس، وائی یو گیم پیڈ، اور نینٹینڈو سوئچ جوئے-کون اور پرو کنٹرولرز میں بھی شامل ہے، جو مڑتے اور ہلتے وقت حرکت کا پتہ لگاتے ہیں۔ کروز جہاز حرکت کے حساس آلات جیسے سیلف لیولنگ پول ٹیبلز کو برابر کرنے کے لیے گائروسکوپ کا استعمال کرتے ہیں۔ سائیکل کے پہیے میں ڈالا گیا برقی طاقت سے چلنے والا فلائی وہیل گائروسکوپ تربیتی پہیوں کے متبادل کے طور پر فروخت کیا جاتا ہے۔ اینڈرائیڈ فونز کی کچھ خصوصیات جیسے فوٹو سپیئر یا 360 کیمرا اور وی آر گیجٹ استعمال کرنا فون میں گائروسکوپ سینسر کے بغیر کام نہیں کرتے۔ ایروٹرم ایکسلرومیٹر اینٹی رولنگ گائرو اٹیٹیوڈ انڈیکیٹر بیلنسنگ مشین کاؤنٹرسٹیرنگ یولر اینگلز ایرک لیتھویٹ گائروکار گائرو مونوریل گائروسکوپک ورزش ٹول انٹریئل پیمائش یونٹ میگنیٹومیٹر مالیکیولر گائروسکوپ ری ایکشن وہیل ریفلنگ رگڈ باڈی ڈائنامکس ٹرن اینڈ بینک انڈیکیٹر ٹرن کوآرڈینیٹر اسٹیبلائزر نوٹس مزید پڑھنے فیلکس کلین اور آرنلڈ سومر فیلڈ، "über die Theori des Kreisels" (Tr.، گائروسکوپ کے نظریہ کے بارے میں)۔ لیپزگ، برلن، بی۔ جی۔ ٹیوبنر، 1898-1914۔ 4 وی۔ ایلس۔ 25 سینٹی میٹر۔ آڈن، ایم۔ اسپننگ ٹاپس: انٹیگریبل سسٹمز پر ایک کورس۔ نیویارک: کیمبرج یونیورسٹی پریس، 1996۔ کریبٹری، ایچ۔ "این ایلیمنٹری ٹریٹمنٹ آف دی تھیوری آف اسپننگ ٹاپس اینڈ گائروسکوپک موشن"۔ لانگ مین، گرین اینڈ سی)، 1909۔ مشی گن ہسٹوریکل ریپرنٹ سیریز کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔ سالڈ اسٹیٹ گائروسکوپی پر برسی ورکشاپ کی کارروائی، 19-21 مئی 2008۔ یالٹا، یوکرین۔ کیف-کھارکیو۔ یوکرین کا اے ٹی ایس، (2009) ای۔ لیمینس (1965)۔ ایک فکسڈ پوائنٹ کے بارے میں جوڑے دار سخت اجسام کی حرکت کا عمومی مسئلہ۔ (سپرنگر، نیویارک)۔ پیری جے۔ "سپننگ ٹاپس"۔ لندن سوسائٹی فار پروموٹنگ کرسچن نالج، 1870۔ پروجیکٹ گٹمبرگ ای بک، 2010 کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔ والٹر رگلی، والٹر ایم ہولسٹر، اور ولیم جی ڈین ہارڈ (1969)۔ گائروسکوپک تھیوری، ڈیزائن، اور آلات۔ (ایم آئی ٹی پریس، کیمبرج، ایم اے)۔ پرواٹیڈس، سی۔ جی۔ (2012)۔ ریویزٹنگ دی اسپننگ ٹاپ، انٹرنیشنل جرنل آف میٹریلز اینڈ مکینیکل انجینئرنگ، جلد۔ 1، نہیں۔ 4، پی پی۔ 71-88، Ijm-me.org پر رسائی کھولیں (ISSN آن لائن: 2164-280 X، ISSN پرنٹ: 2162-0695)۔ کوپر، ڈونلڈ اینڈ یونیورسٹی آف ویسٹرن آسٹریلیا۔ محکمہ. مکینیکل اینڈ میٹریلز انجینئرنگ 1996، گھومنے والے نظاموں کی ایکسلریشن اور ریٹرڈیشن میں گائروسکوپک ٹارک کے اطلاق کی تحقیقات۔ بیرونی روابط رائل انسٹی ٹیوشن کے 1974-75 کرسمس لیکچر پروفیسر ایرک لیتھویٹ ون وہیلڈ روبوٹ-گیروسٹیٹ بذریعہ اولگا کاپوسٹینا اور یوری مارٹینینکو وولفرم مظاہرے پروجیکٹ اپوسٹولیوک وی۔ تھیوری اینڈ ڈیزائن آف مائکرو مکینیکل وائبریٹری گائروسکوپس فلائی وہیلز 1852 تعارف