Швейцарские инженеры из Института динамических систем и управления в Цюрихе (IDSC) разработали роботизированный куб, который они назвали Cubli (уменьшительно-ласкательная форма немецкого слова "куб"). Это устройство представляет собой металлический каркас кубической формы со стороной 15 сантиметров. Внутри него расположены три маховика, батареи, двигатели, а также инерциальные датчики, контроллеры двигателей и процессор.
Вся эта начинка позволяет Cubli подбросить себя из лежачего положения в вертикальное, то есть на одно из рёбер или на одну из вершин, и балансировать в этом состоянии, а также "шагать" по плоской поверхности.
Когда куб спокойно лежит, маховики, расположенные вдоль трёх перпендикулярных граней, вращаются на высокой скорости. Их резкая остановка ставит куб в вертикальное положение. После этого маховики начинают движение в обратном направлении, что стабилизирует Cubli в новой позиции.
Когда куб находится в вертикальном положении, инерциальные датчики постоянно отслеживают направление возможного падения куба и в зависимости от этого два маховика совершают компенсирующие вращения в ту или другую сторону, идеально поддерживая равновесие Cubli.
Благодаря слаженной работе датчиков и маховиков Cubli остаётся в вертикальном положении неподвижным, даже если поверхность трясётся или наклоняется.
Что же касается "прогулок" Cubli, то они становятся возможным при совмещении в алгоритме программы подбрасывания в вертикальное положение на ребро, стабилизации и контролируемого падения на противоположную грань. При многократном повторении этой нехитрой последовательности Cubli может самостоятельно катиться по полу.
Участник проекта Моханараджа Гаджамохан (Mohanarajah Gajamohan), и его коллеги отмечают, что описанная технология очень напоминает ту, что используется для стабилизации спутников в открытом космосе. Это так называемая маятниковая система. Алгоритмы управления ею, как и она сама, не являются революционными. Заслугой же швейцарских инженеров является, прежде всего, размер Cubli. Кроме этого, бесспорным достижением изобретателей является способность "Кубли" подбрасывать себя без помощи внешних устройств.
В новом проморолике, иллюстрирующем возможности Cubli, исследователи сообщают, что применить их разработки можно будет при создании самоорганизующихся роботов или механизмов, которые будут передвигаться по космическим объектам в разведывательных целях.
Также по теме:
Созданы первые самособирающиеся роботы-кубики
Инженеры научили робота-паука ходить без лап
Китайские инженеры научили микроробота прыгать, отталкиваясь от воды
Тараканы научат роботов быть более устойчивыми
Инженеры Гарварда научили мягкого робота маскироваться под окружающую среду
