Gyroscopes Got So Small [video]
🇬🇧 English
A Hacker News commenter clarifies a point from a YouTube video about how gyroscopes became so small. The video's subject is the MEMS gyro, a microelectromechanical sensor found in IMUs, or inertial measurement units.
The commenter explains that an IMU cannot determine a device's position. It can measure rotation easily. Position could in theory be estimated by double-integrating accelerometer readings to get distance moved, but the positional drift that builds up over time from this double integration is far too large to be useful in any meaningful application.
The commenter also notes that a well-regarded video on YouTube explores this limitation in the context of a VR headset. They did not provide a link, saying they could not be bothered to find it at that moment.
The exchange highlights a common misconception about motion sensing. Rotation tracking with gyroscopes is practical, while accurate position tracking requires additional sensors or methods to correct the drift.
🇸🇦 العربية
كيف أصبحت الجيروسكوبات بهذا الصغر
يوضح معلّق في Hacker News نقطة من فيديو على YouTube حول كيف أصبحت الجيروسكوبات بهذا الصغر. يدور الفيديو حول جيروسكوب MEMS، وهو مستشعر ميكروإلكتروميكانيكي يوجد في وحدات القياس بالقصور الذاتي، أو IMUs.
يشرح المعلّق أن وحدة IMU لا تستطيع تحديد موقع الجهاز. فهي قادرة بسهولة على قياس الدوران. ونظريًا يمكن تقدير الموقع عبر التكامل المزدوج لقراءات مقياس التسارع للحصول على المسافة المقطوعة، لكن الانحراف الموضعي المتراكم مع الوقت بفعل هذا التكامل المزدوج يكون كبيرًا جدًا بحيث لا يصلح للاستخدام في أي تطبيق مفيد.
ويلاحظ المعلّق أيضًا أن فيديو معروفًا وحظي بتقدير واسع على YouTube يستكشف هذا القيد في سياق سماعة الواقع الافتراضي. ولم يقدم رابطًا، قائلًا إنه لا يرغب في البحث عنه في تلك اللحظة.
يسلّط هذا النقاش الضوء على مفهوم خاطئ شائع حول استشعار الحركة. فتتبع الدوران باستخدام الجيروسكوبات عملي، بينما يتطلب التتبع الدقيق للموقع مستشعرات إضافية أو طرقًا لتصحيح الانحراف.
لماذا لا تستطيع وحدة IMU تتبع الموقع بدقة؟
تستطيع وحدة IMU قياس الدوران بشكل جيد، لكن تقدير الموقع يتطلب التكامل المزدوج لبيانات مقياس التسارع. فأخطاء المستشعر الصغيرة تنمو بسرعة مع الوقت، مما يسبب انحرافًا موضعيًا يجعل التقدير غير صالح للاستخدام في معظم التطبيقات دون تصحيح إضافي من مستشعرات أخرى.
🇧🇩 বাংলা
গায়রোস্কোপ এত ছোট কীভাবে হলো
একজন Hacker News মন্তব্যকারী গায়রোস্কোপ কীভাবে এত ছোট হয়ে উঠল, সে বিষয়ে একটি YouTube ভিডিওর একটি বিষয় স্পষ্ট করেছেন। ভিডিওটির বিষয় হলো MEMS গায়রোস্কোপ, যা একটি মাইক্রোইলেকট্রোমেকানিক্যাল সেন্সর এবং যা IMU, অর্থাৎ ইনার্শিয়াল মেজারমেন্ট ইউনিটে পাওয়া যায়।
মন্তব্যকারী ব্যাখ্যা করেন যে একটি IMU কোনো ডিভাইসের অবস্থান নির্ধারণ করতে পারে না। এটি সহজেই ঘূর্ণন পরিমাপ করতে পারে। তাত্ত্বিকভাবে অ্যাক্সিলারোমিটার রিডিংয়ের ডাবল-ইন্টিগ্রেশনের মাধ্যমে অতিক্রান্ত দূরত্ব বের করে অবস্থান অনুমান করা যেতে পারে, কিন্তু এই ডাবল-ইন্টিগ্রেশন থেকে সময়ের সাথে জমে ওঠা অবস্থানগত ড্রিফট এত বড় হয় যে কোনো অর্থবহ ব্যবহারে তা কাজে আসে না।
মন্তব্যকারী আরও উল্লেখ করেন যে YouTube-এর একটি সুপরিচিত ভিডিও VR হেডসেটের প্রেক্ষাপটে এই সীমাবদ্ধতা নিয়ে আলোচনা করে। তিনি কোনো লিংক দেননি, বলেছেন তখন সেটি খুঁজে বের করার মতো ইচ্ছা তাঁর ছিল না।
এই আলোচনা গতি সেন্সিং সম্পর্কে একটি সাধারণ ভুল ধারণাকে তুলে ধরে। গায়রোস্কোপ দিয়ে ঘূর্ণন ট্র্যাকিং ব্যবহারিক, আর নির্ভুল অবস্থান ট্র্যাকিংয়ের জন্য ড্রিফট সংশোধনের অতিরিক্ত সেন্সর বা পদ্ধতির প্রয়োজন হয়।
IMU কেন অবস্থান নির্ভুলভাবে ট্র্যাক করতে পারে না?
IMU ঘূর্ণন ভালোভাবে মাপতে পারে, কিন্তু অবস্থান অনুমানের জন্য অ্যাক্সিলারোমিটার ডেটার ডাবল ইন্টিগ্রেশন প্রয়োজন। ছোট সেন্সর ত্রুটি সময়ের সাথে দ্রুত বাড়ে, যার ফলে অবস্থানগত ড্রিফট হয় এবং অন্য সেন্সরের অতিরিক্ত সংশোধন ছাড়া বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনে এই অনুমান অকেজো হয়ে পড়ে।
🇩🇪 Deutsch
Wie Gyroskope so klein wurden
Ein Kommentator auf Hacker News erläutert einen Punkt aus einem YouTube-Video darüber, wie Gyroskope so klein geworden sind. Das Thema des Videos ist das MEMS-Gyroskop, ein mikroelektromechanischer Sensor, der in IMUs, also Inertialmesseinheiten, verbaut ist.
Der Kommentator erklärt, dass eine IMU die Position eines Geräts nicht bestimmen kann. Sie kann Rotationen problemlos messen. Die Position könnte theoretisch durch doppelte Integration der Beschleunigungsmesserwerte geschätzt werden, um die zurückgelegte Strecke zu erhalten. Die Positionsdrift, die sich durch diese doppelte Integration im Laufe der Zeit aufbaut, ist jedoch viel zu groß, um in irgendeiner sinnvollen Anwendung nützlich zu sein.
Der Kommentator weist außerdem darauf hin, dass ein gut angesehenes Video auf YouTube diese Einschränkung im Zusammenhang mit einem VR-Headset untersucht. Einen Link hat er nicht angegeben; er schrieb, dass er sich im Moment nicht die Mühe machen wolle, ihn zu suchen.
Der Austausch verdeutlicht ein verbreitetes Missverständnis über die Bewegungserfassung. Die Rotationsverfolgung mit Gyroskopen ist praktikabel, während eine genaue Positionsverfolgung zusätzliche Sensoren oder Methoden zur Korrektur der Drift erfordert.
Warum kann eine IMU die Position nicht genau verfolgen?
Eine IMU kann Rotationen gut messen, die Schätzung der Position erfordert jedoch eine doppelte Integration der Beschleunigungsmesserdaten. Kleine Sensorfehler wachsen mit der Zeit schnell an und verursachen eine Positionsdrift, die die Schätzung für die meisten Anwendungen unbrauchbar macht, sofern keine zusätzliche Korrektur durch andere Sensoren erfolgt.
🇪🇸 Español
Cómo se volvieron tan pequeños los giroscopios
Un comentarista de Hacker News aclara un punto de un video de YouTube sobre cómo los giroscopios se volvieron tan pequeños. El tema del video es el giroscopio MEMS, un sensor microelectromecánico que se encuentra en las IMU, o unidades de medición inercial.
El comentarista explica que una IMU no puede determinar la posición de un dispositivo. Puede medir la rotación con facilidad. En teoría, la posición podría estimarse mediante la doble integración de las lecturas del acelerómetro para obtener la distancia recorrida, pero la deriva posicional que se acumula con el tiempo a partir de esta doble integración es demasiado grande para ser útil en cualquier aplicación significativa.
El comentarista también señala que un video muy bien valorado en YouTube explora esta limitación en el contexto de un casco de realidad virtual. No proporcionó un enlace, y dijo que en ese momento no tenía ganas de buscarlo.
El intercambio pone de relieve un malentendido común sobre la detección de movimiento. El seguimiento de la rotación con giroscopios es práctico, mientras que el seguimiento preciso de la posición requiere sensores o métodos adicionales para corregir la deriva.
¿Por qué una IMU no puede rastrear la posición con precisión?
Una IMU puede medir bien la rotación, pero estimar la posición requiere la doble integración de los datos del acelerómetro. Los pequeños errores del sensor crecen rápidamente con el tiempo, provocando una deriva posicional que hace que la estimación no sea utilizable en la mayoría de las aplicaciones sin una corrección adicional de otros sensores.
🇫🇷 Français
Comment les gyroscopes sont devenus si petits
Un commentateur de Hacker News précise un point d'une vidéo YouTube sur la façon dont les gyroscopes sont devenus si petits. La vidéo porte sur le gyroscope MEMS, un capteur microélectromécanique que l'on trouve dans les IMU, ou centrales inertielles.
Le commentateur explique qu'une IMU ne peut pas déterminer la position d'un appareil. Elle peut facilement mesurer la rotation. En théorie, la position pourrait être estimée par double intégration des mesures de l'accéléromètre afin d'obtenir la distance parcourue, mais la dérive de position qui s'accumule au fil du temps à cause de cette double intégration est bien trop importante pour être utile dans une application réelle.
Le commentateur note également qu'une vidéo très appréciée sur YouTube explore cette limite dans le contexte d'un casque de réalité virtuelle. Il n'a pas fourni de lien, expliquant qu'il n'avait pas envie de la chercher à ce moment-là.
Cet échange met en lumière une idée reçue courante sur la détection du mouvement. Le suivi de la rotation avec des gyroscopes est pratique, alors que le suivi précis de la position nécessite des capteurs supplémentaires ou des méthodes permettant de corriger la dérive.
Pourquoi une IMU ne peut-elle pas suivre la position avec précision ?
Une IMU mesure bien la rotation, mais l'estimation de la position nécessite une double intégration des données de l'accéléromètre. De petites erreurs de capteur s'amplifient rapidement avec le temps, provoquant une dérive de position qui rend l'estimation inutilisable pour la plupart des applications sans correction supplémentaire provenant d'autres capteurs.
🇮🇳 हिन्दी
जाइरोस्कोप इतने छोटे कैसे हो गए
एक Hacker News टिप्पणीकार ने एक YouTube वीडियो के एक बिंदु को स्पष्ट किया है कि जाइरोस्कोप इतने छोटे कैसे हो गए। वीडियो का विषय MEMS जाइरोस्कोप है, जो एक माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सेंसर है और IMU, यानी इनर्शियल मेज़रमेंट यूनिट्स में पाया जाता है।
टिप्पणीकार बताता है कि IMU किसी डिवाइस की स्थिति का निर्धारण नहीं कर सकता। वह आसानी से घूर्णन माप सकता है। सिद्धांततः एक्सेलेरोमीटर रीडिंग के डबल-इंटीग्रेशन द्वारा स्थिति का अनुमान लगाया जा सकता है ताकि तय की गई दूरी मिल सके, लेकिन इस डबल-इंटीग्रेशन से समय के साथ जमा होने वाला पोज़िशनल ड्रिफ्ट इतना बड़ा होता है कि किसी सार्थक अनुप्रयोग में उपयोगी नहीं रहता।
टिप्पणीकार ने यह भी लिखा कि YouTube पर एक अच्छी तरह सराहा गया वीडियो VR हेडसेट के संदर्भ में इस सीमा की पड़ताल करता है। उन्होंने कोई लिंक नहीं दिया और कहा कि उस समय उसे खोजने का मन नहीं था।
यह चर्चा गति संवेदन के बारे में एक आम गलतफहमी को उजागर करती है। जाइरोस्कोप से रोटेशन ट्रैकिंग व्यावहारिक है, जबकि सटीक पोज़िशन ट्रैकिंग के लिए ड्रिफ्ट को सुधारने हेतु अतिरिक्त सेंसर या तरीकों की आवश्यकता होती है।
IMU पोज़िशन को सटीक रूप से क्यों ट्रैक नहीं कर सकता?
IMU रोटेशन को अच्छी तरह माप सकता है, लेकिन पोज़िशन का अनुमान लगाने के लिए एक्सेलेरोमीटर डेटा का डबल इंटीग्रेशन आवश्यक है। छोटी सेंसर त्रुटियाँ समय के साथ तेजी से बढ़ती हैं, जिससे पोज़िशनल ड्रिफ्ट होता है और अन्य सेंसरों से अतिरिक्त सुधार के बिना अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए यह अनुमान उपयोगी नहीं रहता।
🇮🇩 Bahasa Indonesia
Bagaimana Giroskop Menjadi Sekecil Ini
Seorang komentator Hacker News menjelaskan satu poin dari video YouTube tentang bagaimana giroskop menjadi sekecil ini. Subjek video tersebut adalah giroskop MEMS, sensor mikroelektromekanis yang ditemukan dalam IMU, atau unit pengukuran inersia.
Komentator tersebut menjelaskan bahwa IMU tidak dapat menentukan posisi suatu perangkat. IMU dapat mengukur rotasi dengan mudah. Secara teori, posisi dapat diperkirakan dengan integrasi ganda pembacaan akselerometer untuk memperoleh jarak yang ditempuh, tetapi pergeseran posisi yang terakumulasi seiring waktu akibat integrasi ganda ini terlalu besar untuk berguna dalam aplikasi yang bermakna.
Komentator tersebut juga mencatat bahwa sebuah video yang cukup dihargai di YouTube membahas keterbatasan ini dalam konteks headset VR. Ia tidak memberikan tautan, dengan alasan tidak ingin repot mencarinya saat itu.
Pertukaran ini menyoroti kesalahpahaman umum tentang pendeteksian gerak. Pelacakan rotasi dengan giroskop bersifat praktis, sedangkan pelacakan posisi yang akurat memerlukan sensor tambahan atau metode untuk mengoreksi pergeseran.
Mengapa IMU tidak dapat melacak posisi secara akurat?
IMU dapat mengukur rotasi dengan baik, tetapi memperkirakan posisi memerlukan integrasi ganda data akselerometer. Kesalahan kecil pada sensor membesar dengan cepat seiring waktu, menyebabkan pergeseran posisi yang membuat perkiraan tidak dapat digunakan untuk sebagian besar aplikasi tanpa koreksi tambahan dari sensor lain.
🇯🇵 日本語
ジャイロスコープはどうしてこんなに小さくなったのか
Hacker Newsのコメント投稿者が、ジャイロスコープがどのようにこれほど小さくなったのかを扱ったYouTube動画の一点について補足しています。動画の主題はMEMSジャイロスコープで、これは微小電気機械システムのセンサーであり、IMU(慣性計測装置)に搭載されています。
このコメント投稿者は、IMUではデバイスの位置を特定できないと説明しています。回転の測定は容易にできます。理論上は、加速度計の読み取り値を二重積分して移動距離を求めることで位置を推定できますが、この二重積分によって時間とともに蓄積される位置ドリフトは大きすぎて、意味のあるどの用途にも役立たないということです。
また、YouTubeにある評価の高い動画がVRヘッドセットの文脈でこの限界を取り上げていると指摘しています。投稿者はリンクを示さず、その時点ではわざわざ探す気にならなかったと述べています。
このやり取りは、モーションセンシングに関するよくある誤解を浮き彫りにしています。ジャイロスコープによる回転の追跡は実用的ですが、正確な位置の追跡には、ドリフトを補正するための追加のセンサーや手法が必要になります。
IMUが位置を正確に追跡できないのはなぜですか?
IMUは回転を正しく測定できますが、位置の推定には加速度計データの二重積分が必要です。わずかなセンサー誤差は時間とともに急速に拡大し、位置ドリフトを引き起こします。そのため、他のセンサーによる追加の補正がなければ、ほとんどの用途で推定結果は使えません。
🇧🇷 Português
Como os giroscópios ficaram tão pequenos
Um comentarista do Hacker News esclarece um ponto de um vídeo do YouTube sobre como os giroscópios ficaram tão pequenos. O tema do vídeo é o giroscópio MEMS, um sensor microeletromecânico encontrado em IMUs, ou unidades de medição inercial.
O comentarista explica que uma IMU não consegue determinar a posição de um dispositivo. Ela pode medir a rotação com facilidade. Em teoria, a posição poderia ser estimada por meio da dupla integração das leituras do acelerômetro para obter a distância percorrida, mas a deriva posicional que se acumula ao longo do tempo com essa dupla integração é grande demais para ser útil em qualquer aplicação significativa.
O comentarista também observa que um vídeo muito bem avaliado no YouTube explora essa limitação no contexto de um headset de realidade virtual. Ele não forneceu um link, dizendo que não estava com disposição para procurá-lo naquele momento.
A troca de comentários destaca um equívoco comum sobre a detecção de movimento. O rastreamento de rotação com giroscópios é prático, enquanto o rastreamento preciso de posição exige sensores adicionais ou métodos para corrigir a deriva.
Por que uma IMU não consegue rastrear a posição com precisão?
Uma IMU consegue medir bem a rotação, mas estimar a posição exige a dupla integração dos dados do acelerômetro. Pequenos erros do sensor crescem rapidamente com o tempo, causando uma deriva posicional que torna a estimativa inutilizável para a maioria das aplicações sem correção adicional de outros sensores.
🇷🇺 Русский
Как гироскопы стали такими маленькими
Комментатор Hacker News поясняет один момент из видео на YouTube о том, как гироскопы стали такими маленькими. Тема видео — MEMS-гироскоп, микроэлектромеханический датчик, который используется в IMU, или инерциальных измерительных блоках.
Комментатор объясняет, что IMU не может определить положение устройства. Он легко измеряет вращение. Теоретически положение можно оценить путём двойного интегрирования показаний акселерометра, чтобы получить пройденное расстояние, однако позиционный дрейф, который накапливается со временем из-за такого двойного интегрирования, слишком велик, чтобы быть полезным в каком-либо значимом приложении.
Комментатор также отмечает, что хорошо известное видео на YouTube рассматривает это ограничение в контексте VR-гарнитуры. Ссылку он не привёл, сказав, что в тот момент ему не хотелось её искать.
Этот обмен мнениями подчёркивает распространённое заблуждение о датчиках движения. Отслеживание вращения с помощью гироскопов практично, тогда как точное отслеживание положения требует дополнительных датчиков или методов для коррекции дрейфа.
Почему IMU не может точно отслеживать положение?
IMU хорошо измеряет вращение, но оценка положения требует двойного интегрирования данных акселерометра. Небольшие ошибки датчика быстро накапливаются со временем, вызывая позиционный дрейф, из-за которого оценка непригодна для большинства приложений без дополнительной коррекции от других датчиков.
🇨🇳 简体中文
陀螺仪是如何变得如此小巧的
一位 Hacker News 评论者澄清了一段 YouTube 视频中的一个要点。该视频的主题是 MEMS 陀螺仪,这是一种微机电传感器,见于 IMU(惯性测量单元)之中。
该评论者解释说,IMU 无法确定设备的位置。它很容易测量旋转。理论上,位置可以通过对加速度计读数进行二次积分来估算,从而得到移动的距离,但这种二次积分随时间累积的位置漂移过大,在任何有意义的应用中都无法使用。
该评论者还指出,YouTube 上一段备受好评的视频在 VR 头显的背景下探讨了这一局限。他们没有提供链接,表示当时懒得去找。
这次交流凸显了关于运动传感的一个常见误解。使用陀螺仪进行旋转追踪是切实可行的,而精确的位置追踪则需要额外的传感器或方法来修正漂移。
为什么 IMU 无法准确追踪位置?
IMU 可以很好地测量旋转,但估算位置需要对加速度计数据进行二次积分。微小的传感器误差会随时间迅速放大,造成位置漂移,因此在大多数应用中,如果没有其他传感器的额外修正,这种估算结果将无法使用。