密西根大學UM開發的一種小型、低成本且高精度的陀螺儀可以幫助無人機和自動駕駛汽車在沒有GPS信號的情況下保持在正常軌道上。
UM工程學以及電氣工程和計算機科學教授Khalil Najafi說：「我們的陀螺儀比普通手機使用的陀螺儀精度高10,000倍，但價格卻比普通陀螺儀便宜10倍。這種陀螺儀比具有類似性能的大型陀螺儀便宜1,000倍。」。
大多數智慧型手機都包含陀螺儀，可以檢測屏幕的方向並幫助弄清楚我們所面對的方向，但是其準確性很差。這就是為什麼手機在導航過程中經常錯誤地指示用戶所面對的方向的原因。對於開車的人來說，這可能無關緊要，但是無人駕駛汽車可能會由於GPS信號丟失而迅速丟失。目前，自動駕駛汽車在其備用導航系統內部使用了更大且價格更高的高性能陀螺儀。「高性能陀螺儀是一個瓶頸，並且已經存在了很長的時間。該陀螺儀可以通過在大多數自動駕駛汽車中使用高精度和低成本慣性導航來消除這一瓶頸，」電機工程和計算機科學的助理研究科學家Jae Yoong Cho說道。
更好的備用導航設備還可以幫助士兵在GPS信號受阻的區域找到自己的出路。或者在更普通的情況下，準確的室內導航可以加快倉庫機器人的速度。
能夠在沒有一致的定向信號的情況下進行導航的設備稱為慣性測量單元。它由三個加速度計和三個陀螺儀組成，空間中的每個軸一個。但是，如果要很好地了解使用現有IMU的方式是非常昂貴的，即使對於像自動駕駛汽車這樣昂貴的設備，它也超出了範圍。
製造這種價格合理的小型陀螺儀的關鍵是幾乎對稱的機械諧振器。它看起來像一個Bundt pan穿過1釐米厚的玻璃酒杯。與酒杯一樣，敲打玻璃時產生的聲音的持續時間取決於玻璃的質量，聲音對陀螺儀功能至關重要。完整的設備使用放置在玻璃諧振器周圍的電極來推動和拉動玻璃，使其振鈴並保持運轉。
電氣和計算機工程專業的博士生Sajal Singh說：「基本上，玻璃諧振器會以一定的模式振動。如果突然旋轉它，振動模式會保持其原始方向。因此，通過監視振動模式，可以直接測量旋轉速度和角度。」其幫助開發了這個製造過程。
振動運動通過玻璃的方式揭示了陀螺儀在空間中旋轉的時間、速度和旋轉速度。為了使它們的諧振器儘可能地完美， Najafi的團隊首先從一塊近乎完美的純玻璃片（稱為熔融石英）開始，其厚度約為四分之一毫米。他們使用噴燈加熱玻璃，然後將其模製成類似Bundt pan的形狀-被稱為「鳥盆」諧振器，因為它也類似於倒置的鳥盆。然後，他們在外殼上添加金屬塗層，並在外殼周圍放置電極，以啟動和測量玻璃中的振動。整件東西都裝在一個真空包裝中，約郵票大小，高度為半釐米，可防止空氣迅速衰減振動。
該論文來自第七屆IEEE慣性傳感器與系統國際研討會。