Το κλείδωμα Gimbal μπορεί να προκύψει σε γυροσκόπια, τηλεσκόπια και άλλες συσκευές που κινούνται σε πολλές κατευθύνσεις και προκαλείται όταν τα αντίζυμα ή οι βάσεις, ευθυγραμμίζονται με τρόπους που εμποδίζουν τη συσκευή να κινηθεί προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Το γυροσκόπιο είναι ένας περιστρεφόμενος τροχός που στηρίζεται μέσα σε μια σειρά από κλουβιά ή βάσεις και χρησιμοποιείται σε αεροσκάφη και πλοία για να βοηθήσει στην πλοήγηση. Κάθε κλουβί παρέχει κίνηση σε μία από τις τρεις κατευθύνσεις, επιτρέποντας στο γυροσκόπιο να τοποθετηθεί σε ένα κινούμενο πλοίο ή αεροσκάφος διατηρώντας παράλληλα έναν επίπεδο προσανατολισμό.
Τα γυροσκόπια συζητήθηκαν για πρώτη φορά στη λογοτεχνία τον 18ο αιώνα και πρακτικά όργανα για πλοία που κατασκευάστηκαν τον 19ο αιώνα. Ο Έλμερ Σπέρι κατασκεύασε το πρώτο γυροσκόπιο για τον έλεγχο αυτόματου πιλότου αεροσκαφών στις αρχές του 20ου αιώνα. Το πλεονέκτημα της χρήσης γυροσκόπιων για πλοήγηση είναι ότι ο περιστρεφόμενος τροχός του γυροσκοπίου διατηρεί έναν επίπεδο προσανατολισμό ανεξάρτητα από την κίνηση του πλοίου ή του αεροσκάφους. Η σύνδεση του γυροσκόπιου με όργανα μπορεί να προσφέρει έναν «τεχνητό ορίζοντα» ή μια οπτική οργάνων του επιπέδου ακόμη και κατά τη διάρκεια καταιγίδων στη θάλασσα ή αναταράξεων αεροσκαφών.
Όλα τα αντικείμενα στο διάστημα μπορούν να περιγραφούν με έναν συνδυασμό τριών γωνιών που ορίζονται από έναν μαθηματικό τύπο που ονομάζεται γωνίες Euler. Αυτές οι τρεις γωνίες περιγράφονται συχνά με τους όρους x-, y- και z-axis. Μια συσκευή λέγεται ότι έχει τρεις βαθμούς ελευθερίας όταν μπορεί να γυρίσει πάνω ή κάτω, αριστερά ή δεξιά και μέσα ή έξω. Τα γυροσκόπια τοποθετημένα σε τρεις κλωβούς, το καθένα περιστρέφεται σε μία από τις τρεις γωνίες, μπορούν θεωρητικά να στραφούν προς οποιαδήποτε κατεύθυνση απαιτείται για την πλοήγηση.
Το αποτέλεσμα της κλειδαριάς με αντίζυμο μπορεί να φανεί σε ένα γυροσκόπιο, αλλά μπορεί να συμβεί σε λιγότερο περίπλοκες συσκευές. Για παράδειγμα, ένας θεατής που παρακολουθεί έναν δορυφόρο από πάνω με ένα τηλεσκόπιο θα φτάσει σε ένα σημείο όπου το τηλεσκόπιο είναι στραμμένο ευθεία προς τα επάνω. Σε αυτό το σημείο, ο θεατής στρέφει το τηλεσκόπιο 180° και μπορεί να συνεχίσει να παρακολουθεί τον δορυφόρο καθώς κινείται προς τον ορίζοντα προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Το κλείδωμα του Gimbal εμφανίζεται εάν το αντικείμενο που παρακολουθείται, όπως ένα αεροσκάφος, κινείται από πάνω και στη συνέχεια αλλάξει κατεύθυνση 90° και απομακρύνεται. Σε εκείνο το σημείο, το τηλεσκόπιο δεν μπορεί να στρίψει προς τα πλάγια, επειδή οι βάσεις ή τα αντίζυγα εμποδίζουν την κίνηση προς αυτή την κατεύθυνση. Το όργανο πρέπει να περιστραφεί ή να περιστραφεί στη βάση του, για να ξεπεραστεί το πρόβλημα.
Οι άνθρωποι μπορούν να προσαρμοστούν σε αυτές τις καταστάσεις, επειδή μπορεί να αναγνωρίσουν ότι το τηλεσκόπιο δεν μπορεί να συνεχίσει να παρακολουθεί το αεροσκάφος εκτός εάν το τηλεσκόπιο γυρίσει 90°. Το πρόβλημα είναι ότι συχνά η παρακολούθηση του αντικειμένου χάνεται έως ότου ο θεατής μπορεί να το βρει ξανά στον προσοφθάλμιο του τηλεσκοπίου. Αυτό μπορεί επίσης να συμβεί με κεραίες ραντάρ που χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση αεροσκαφών που στρίβουν όταν βρίσκονται πάνω από την κεραία. Το λογισμικό υπολογιστή πρέπει να είναι γραμμένο για να αντισταθμίσει την απώλεια παρακολούθησης λόγω κλειδαριάς με αντίζυμο.
Στα γυροσκόπια, υπάρχουν πολλές γωνίες όπου το κλείδωμα του αντίζυγου μπορεί να συμβεί όταν τα κλουβιά παρατάσσονται, εμποδίζοντας το γυροσκόπιο να γυρίσει. Όπως το παράδειγμα του τηλεσκοπίου, το γυροσκόπιο δεν επιτρέπεται πλέον να κινείται ελεύθερα και λέγεται ότι είναι «γυροσκοπικό κλειδωμένο». Αεροσκάφη που εκτελούν ακροβατικά ή περιστρέφονται και περιστρέφονται προς ασυνήθιστες κατευθύνσεις, μπορούν να προκαλέσουν αυτή τη συμπεριφορά στα όργανα πλοήγησής τους. Οι πιλότοι που εκτελούν αυτούς τους ελιγμούς συχνά κλειδώνουν χειροκίνητα τα γυροσκόπια πριν από τα ακροβατικά για να αποτρέψουν το κλείδωμα του αντίζυγου και την πίεση στα γυροσκόπια.
Η πλοήγηση με διαστημόπλοια χρησιμοποιεί γυροσκόπια για να διατηρήσει ένα γνωστό σημείο αναφοράς. Δεν υπάρχει ορίζοντας στο διάστημα και η θέση πρέπει να καθορίζεται από τη θέση του σε σχέση με συγκεκριμένα αστέρια, μια τεχνική που ονομάζεται ουράνια πλοήγηση. Όταν ένα διαστημικό σκάφος πέφτει ή αλλάζει κατεύθυνση, τα γυροσκόπια που διατηρούν τον προσανατολισμό «επίπεδο» μπορεί να κλειδώσουν και να προκαλέσουν απώλεια αναφοράς.
Οι αστροναύτες έπρεπε να αναφέρουν οπτικά τα αστέρια πλοήγησης και να επαναφέρουν το γυροσκόπιο για να αποτρέψουν σφάλματα πλοήγησης. Ένας τρόπος που λύθηκε το πρόβλημα ήταν να προστεθεί ένας τέταρτος βαθμός ελευθερίας, ένα άλλο κλουβί, το οποίο ήταν τοποθετημένο σε διαφορετικό προσανατολισμό ή γωνία από τα άλλα κλουβιά. Αυτό παρείχε κίνηση ακόμη και αν δύο κλουβιά ήταν κλειδωμένα με αντίζυγο, επιτρέποντας έτσι στο όργανο να συνεχίσει την πλοήγηση.