一个 Cubli 轮提供双轴平衡

八年前,苏黎世联邦理工学院推出了 Cubli,这是一种机器人立方体,借助三个内部反作用轮和复杂的编程,可以在其角落和边缘保持平衡。这是一个非常酷的设计,但也很容易理解:旋转反作用轮对立方体施加相反方向的力,从而精确控制滚动、俯仰和偏航,使 Cubli 能够平衡、移动甚至跳跃。

来源:Robogeek新闻频道(关于机器人技术的俄罗斯与世界新闻)

八年前,苏黎世联邦理工学院推出了 Cubli,这是一种机器人立方体,借助三个内部反作用轮和复杂的编程,可以在其角落和边缘保持平衡。这是一个非常酷的设计,但也很容易理解:旋转反作用轮对立方体施加相反方向的力,从而精确控制滚动、俯仰和偏航,使 Cubli 能够平衡、移动甚至跳跃。

这非常酷,但显然在三轴上驾驶 Cubli 需要三个反作用轮。如果你拆下一个轮子,Cubli 的一根车轴就会随心所欲,但如果你拆下两个轮子,它就会翻倒。

苏黎世联邦理工学院的研究人员(Matthias Hofer、Michael Muehlebach、Raffaello D'Andrea)认为自平衡立方体的自由度过于简单,决定建造一个平衡的单轮 Cubli (OWC)其点与原来的 Cubli 完全相同,只有一个反作用轮。

OWC 使用其单个反作用轮进行俯仰和横滚控制。偏航量不受控制,这意味着 OWC 可以绕其枢轴点旋转,尽管摩擦力阻止这种情况发生。比执行器(在本例中为反作用轮)具有更多自由度,这意味着 OWC 是所谓的欠驱动装置。但很明显,这种平衡行为需要完全控制两个完全不同的轴。

One-Wheel Cubli 不仅仅是一个抽象的硬件和软件项目。这里有潜在的有用应用,其中之一是卫星位置控制。许多卫星已经使用反作用轮来保持正确的航向,这些反作用轮对于卫星的功能非常重要,因此套件中通常包含备用轮,从而增加了质量和复杂性。