El dado trucado

Publicado por Loli Di茅guez en

Un cubo que puede saltar, balancearse y caminar

El Instituto de Sistemas Din谩micos y de Controlen elETH Zurichhan creadoun peque帽o cubo rob贸tico que puede saltar de forma aut贸noma y mantener el equilibrio sobre una de sus esquinas.

Esta 煤ltima versi贸n del cubo puede saltar, balancearse e incluso 鈥渃aminar鈥.聽Esta nueva versi贸n es independiente con respecto a la potencia y utiliza tres frenos de bicicleta ligeramente modificados. Han聽desarrollado algoritmos de aprendizaje que permiten al Cubo conocer y ajustar autom谩ticamente los par谩metros necesarios si falla un salto debido al deterioro de los frenos y los cambios en la inercia, el peso o la pendiente de la superficie.

El Cubo mantiene el equilibrio gracias a las ruedas de impulso que adem谩s le ayuda a cambiar de posici贸n聽ya que son una buena manera de almacenar energ铆a.

Las ruedas de impulso se pueden utilizar para implementar un algoritmo de control basado en el par de reacci贸n para equilibrar el cubo cuando las ruedas se aceleran o frenan.

Dadas las velocidades y los pares de torsi贸n requeridos que se determinaron necesarias para el movimiento del Cubo, estaba claro que el motor y la caja de engranajes de la rueda de impulso ser铆an un punto importante para el 茅xito聽del proyecto.聽El uso del modelo matem谩tico que desarrollaron para el estudio de las ruedas de impulso, les ayud贸 a abordar sistem谩ticamente el an谩lisis cuantitativo de las compensaciones entre velocidades m谩s altas (es decir, m谩s energ铆a para el salto) y pares m谩s altos (es decir, mejor estabilidad al equilibrar).

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El dise帽o de hardware al que llegaron fue gracias al an谩lisis聽matem谩tico, el cual dio como resultado especificaciones detalladas para los componentes principales de hardware del robot (ruedas de impulso, motores, engranajes y bater铆as) y permiti贸 un dise帽o CAD de todo el sistema.

Otro aspecto cr铆tico del dise帽o era la manera de frenar las ruedas de inercia para detener repentinamente una rueda de impulso y as铆 transferir su energ铆a a todo el cubo y hacer que salte.

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En unas fases iniciales desarrollaron un modelo en 2D para probar los conceptos de inercia y frenado de la rueda de inercia.

Cubli

Despu茅s de las exitosas pruebas con la versi贸n 2D, construyeron聽el robot completo.聽El resultado fue Cubli, un peque帽o robot con forma de cubo.

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