En 1852, Léon Foucault inventa un appareillage mécanique susceptible de mettre en évidence certains effets de la rotation de la Terre, et qu'il baptisa pour cette raison gyroscope. L'élément principal en était le rotor, corps solide de révolution tournant à grande vitesse autour de son axe, ce dernier conservant une certaine liberté cinématique, fonction de l'expérience à réaliser.
À l'heure actuelle, on appelle gyroscope tout appareil comprenant un rotor (ou toupie) tournant à grande vitesse autour de son axe Δ, ce dernier possédant, suivant les cas, un ou deux degrés de liberté par rapport au boîtier de l'appareil. Dans les gyroscopes libres (ou 2 axes), Δ peut se déplacer, par rapport au boîtier, dans un angle solide entourant un axe Z lié au boîtier, appelé axe de zéro ; dans certains cas, cet angle solide couvre tout l'espace, par exemple dans le gyroscope à toupie sphérique portée par champ électrique. Dans les gyroscopes 1 axe, Δ est astreint à balayer un plan fixe lié au boîtier.
À la fin du xixe siècle, Henry Bessemer (1875) puis Ernst Otto Schlick tentaient de lutter contre le roulis des navires en utilisant des gyroscopes de grandes dimensions ; ces essais aboutirent au stabilisateur Sperry (1923), qui fut installé avec succès sur un paquebot de 41 000 tonnes. Lourds et encombrants, ces systèmes seront abandonnés au profit de pilotes automatiques, dans lesquels le rôle du gyroscope est limité à la détection du mouvement angulaire du véhicule, la stabilisation étant obtenue par des nageoires asservies. Cependant, à l'heure actuelle, l'effet stabilisateur des gyroscopes est exploité dans des dispositifs mettant en jeu de faibles inerties (plates-formes stabilisées, satellites artificiels, etc.).
Au début du xxe siècle, certains industriels (Hermann Anschütz, Elmer Ambrose Sperry) appliquèrent les propriétés des gyroscopes à la recherche du nord géographique à bord des navires. Ainsi apparurent les compas gyroscopiques (ou gyrocompas), dont le fonctionnement s'est pro […]
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