平衡环结构随着科学技术的发展有很多重要的作用。
提到平衡环的应用方面，最早的工作是1629年在罗马以拉丁文出版的一本《机械》（Le Machine）的著作，作者焦瓦尼（Branca Giovanni）是一位卓越的意大利工程师。在这本书里，他提出了利用蒸汽推动叶片的蒸汽涡轮机的设计。这种构思继续发展，就产生后来实现的汽轮机和涡轮机。也是在这本书里，他提出利用平衡环来减轻车辆在颠簸不平的道路上震动，以便运送病人。右图就是该书的一幅插图。
真正把平衡环用在现代科学研究上，并且做出重要发现的是法国人佛科（Jean-Bertrand-Léon Foucault，1819-1868）。他在1851年提出利用高速旋转的陀螺来显示地球的自转。高速旋转的陀螺有保持旋转轴不变的性质。如果把陀螺放置在万向支架上，支架在地球上，地球旋转而陀螺的轴不旋转。经过不多的时间，陀螺相对于支架的变动就明显地说明地球的自转。佛科利用他前一年发明的佛科摆和这种陀螺仪雄辩地证明了地球地自转。所以佛科又称它为“转动指示器”。从此万向支架（平衡环）又有一个新地名字：陀螺支架。佛科一生身体不好，他主要靠在家自学和自己做研究。他还进行过光速的测量。他去世后他的论文由他的母亲出资出版。
应用了平衡环结构原理的陀螺仪来到世界上，逐渐显示了它的广泛应用。
在19世纪中叶，以蒸汽机驱动的轮船发明了，同时钢铁也大量作为造船材料。以前在航行中指示方向主要靠磁性罗盘，但是磁性罗盘在钢铁边上，指南性就不可靠了，这就要求人们寻求新的导航手段。陀螺仪的定向性正好可以代替罗盘的功能。
1908年，德国人安休茨制成了第一架可以用于航行的陀螺仪，随后德国的海军在最早的潜水艇上和装甲军艇上装上了这种仪表。
大约在1907年美国人斯派瑞（Elmer Ambrose Sperry，1860-1930）在一艘船上装上了陀螺仪，并且于1911年申报了专利。后来他于1921年生产了依靠陀螺仪的自动掌握轮船行驶方向的控制装置，随后，又利用陀螺的定向性制成了减轻船舶颠簸的稳定器。
在第一次世界大战期间，德国与美国先后把陀螺仪用在飞机上作为飞机倾斜与转弯的指示。到了1929年9月，美国人多里特应用无线电、陀螺水平仪、航向陀螺仪来控制飞行。在1931年美国人鲍格斯完成飞机盲目着陆，使在夜间与有云雾的天气下航行与降落成为可能。二次世界大战期间，德国人把陀螺仪安装到V-2导弹上来控制导弹的飞行。近来来陀螺仪的应用越来越广，除了用于航母、航空、航天、潜水艇与火箭导航外，还大量用于坦克与火炮的稳定，攻击鱼雷与导弹的定向，车辆特别是单轨车辆的稳定，工作平台与测量仪器的稳定等等方面。也用于摄像平台的稳定，以保证摄得影像的质量。
在公元9世纪，英国著名科学家罗伯特·胡克等人在一种新的形态下采用了平衡环的原理, 即由外而内施用动力, 而不是由内而外地稳定中央物件, 从而构成了那种西方的发明, 即万向接头。正是这个发明导致当今汽车的自动动力传送。
