Cubli – robot, który samodzielnie skacze, przemieszcza się i balansuje na krawędzi
Inżynierowie z Instytutu Systemów Dynamicznych z Politechniki Federalnej w Zurichu stworzyli małego robota kostkę, który może autonomicznie skakać i balansować na krawędziach, a nawet „chodzić”. Do wykonywania tych ewolucji wykorzystuje mechanizmy kołowe oraz hamulce rowerowe.
Obecnie naukowcy opracowują algorytm uczenia się, który pozwoliłby samodzielnie dopasowywać się robotowi do wielkości przeszkód, jakie napotka.
Twórcy chcieli „zbudować robota, który będzie prostym sześcianem o ścianie długości 15 cm, który mógłby skakać i dokonywać samodzielnych spacerów po biurku, posiadając zamontowane wewnątrz baterie, silnik i wszystkie elementy elektryczne”.
Przemieszczanie się sześcianu lub utrzymywanie balansu na krawędzi jest względnie proste do osiągnięcia, jednak wyzwaniem było opracowanie mechanizmu umożliwiającego skok.
Pierwszym krokiem było wymyślenie robota, drugim zastanowienie się jak wykorzystując prawa fizyki wprowadzić go w ruch. Aby to sięgnąć, postanowiono zastosować koła reakcyjne oraz wygenerowany przez nie moment bezwładności do zainicjowania ruchu.
W pierwszej wersji inżynierowie stworzyli dwuwymiarową wersję samoporuszającego się kwadratu, aby przetestować zaproponowane rozwiązania matematyczne.
„Koła reakcyjne zamontowane na trzech ścianach sześcianu poruszają się z dużą prędkością kątową, a następnie hamują gwałtownie, dzięki czemu Cubli może podskoczyć,” tłumaczy twórca robota, Mohanarajah Gajamohan.
Równowagę kontową do balansowania na krawędzi utrzymuje, wykorzystując moment obrotowy kół reakcyjnych – podobnie jak żyroskop lub Segway.
„Kiedy Cubli już prawie osiąga pozycję, w której opiera się o krawędź, moment obrotowy kół reakcyjnych jest dopasowywany w ten sposób, by sześcian mógł balansować na swoim wierzchołku. Dzięki niemu można też kontrolować, by Cubli spadł w żądanym kierunku. Połączenie tych elementów – podskakiwania, balansowania i kontrolowanego spadania, sprawia, że Cubli może chodzić’”.
Jednak jednym z najbardziej niezwykłych zdolności robota jest to, że jest „oporny” na działanie czynników zewnętrznych – będzie trwać w swojej pozycji mimo prób pchnięcia go lub przesunięcia.
Zobaczcie film przygotowany przez twórców robota.
