Gimbal, jota kutsutaan myös kardaanirenkaaksi, on mekaaninen laite, joka koostuu kahdesta tai useammasta renkaasta, jotka on asennettu akseleille suorassa kulmassa toisiinsa nähden. Kolmen renkaan kardaaniin asennettu esine pysyy vaakatasossa ripustettuna renkaiden väliseen tasoon riippumatta alustan vakaudesta. Gimbaaleilla on laaja valikoima käytännön käyttötarkoituksia elokuvasta ilmailu- ja avaruussovelluksiin.
Kangolla voidaan pitää esineet tasaisina epävakaissa ympäristöissä-esimerkiksi monet kojelautaan kiinnitetyt kuppipidikkeet ovat kardaaneja. Gimbals ovat myös erittäin arvokkaita alus- ja lentokoneympäristöissä, kun mittauslaitteet, kuten kronometrit ja kompassit, on pidettävä horisontin tasalla. Gimbaaleja voidaan käyttää myös ilmailu- ja avaruusnavigointiin, koska ne voidaan asettaa antamaan vakaa mittaus tietystä vertailupisteestä, kuten maasta tai auringosta riippumatta niiden todellisesta sijainnista avaruudessa. Ilmailu- ja avaruudenavigoinnissa käytetyt gimbalit käyttävät Eulerin kulmia kohteen, kuten avaruusaluksen, suuntaamiseen.
Kun käytetään ilmailu- ja avaruusnavigointiin, gimbalit on konfiguroitu kolmen gyroskoopin sarjoiksi, jotka mittaavat nousua, rullausta ja kääntymistä. Pitch tarkoittaa veneen pyörimistä poikittaisakselin ympäri. Esimerkissä lentokoneesta koneen nokka on osoitettu ylöspäin nostaaksesi nousua ja alas laskeaksesi sitä. Rulla, joka tunnetaan myös nimellä pankki, on veneen pyöriminen pitkittäisakselia pitkin, kun taas kääntyminen viittaa kiertoon massan keskipisteen ympäri. Kardaanit on suunnattu pohjaan, esimerkiksi kuuhun, ja kardaanikulmat mittaavat veneen aseman pohjaan nähden.
Joskus gimbal -lukko, joka tunnetaan nimellä kardaanilukko, voi ilmetä, kun gimbal -järjestelmän mittauskapasiteetti voi ylittyä, mikä edellyttää käyttäjän nollata kardaanit. Tämä tapahtuu, kun yhden akselin suuntainen kierto kirjoittaa toisen, esimerkiksi kun lentokone kiipeää suoraan ilmaan, jolloin kaikki kääntymislukemat ovat merkityksettömiä, koska kaksi akselia on suunnattu samaan suuntaan. Gimbal -lukko voidaan voittaa lisäämällä redundantti gyroskooppi.
Koska kardaanit mahdollistavat esineiden liikkumisen kolmen ulottuvuuden läpi, niitä käytetään usein elokuvissa turbulenssin tai karkean meren aiheuttaman äkillisen liikkeen luomiseen. Gimbals esiintyy myös tilanteissa, joissa esine tarvitsee kääntyä tai kääntyä laajasti, kuten elokuvakameroiden tai rakettimoottoreiden tapauksessa usein tapahtuu. Gimbals ovat poikkeuksellisen hyödyllisiä työkaluja monilla teollisuudenaloilla.