مکعبی که می نشیند، راه می رود و می پرد

در اوایل سال 2013 تعدادی از محققین مرکز فدرال تحقیقات تکنولوژی زوریخ مقاله ای تحت عنوان چرخ واکنش سه بعدی با پاندول معکوس ارائه دادند که در آن از Cubli به عنوان پاندول معکوس با ردپایی نسبتا کوچک ، استفاده شده است. این مکعب از دو ویژگی منحصر به فرد برخوردار است اول اینکه در زمان حرکت از خود یک رد پای کوچک به جا می گذارد و دوم این که دستگاه بدون هیچ گونه نیروی خارجی می تواند به سمت بالا پرش کند و سپس ، به طور ناگهانی و با استفاده از ترمز چرخ های واکنشی اش ، با سرعت بالا چرخش داشته باشد.  در طی این جریان محققان برای مکعب  Cubli ،  سیستم های مکانیکی و کنترلی نیز ، طراحی نموده اند.

در حقیقت Cubli ، مکعبی با ابعاد 15 * 15 * 15 سانتی متر  می باشد که می تواند به سمت بالا  پرش کند و حتی با قرار گرفتن بر روی گوشه ی  از مکعب نیز تعادل خود را حفظ نماید . چرخ های عکس العمل  در سه وجه مکعب قرار گرفته اند و باعث می شوند که مکعب با سرعت و زاویه ای دلخواه ، به سمت بالا چرخش داشته باشد و زمانی که Cubli به سمت پایین می افتد و تقریبا در گوشه ی یکی از وجوهش قرار می گیرد ، گشتاور موتور کمک می کند تا تعادلش را در این حالت حفظ نماید .

و علاوه بر حفظ تعادل ، Cubli را به گونه ای طراحی کرده اند که سقوطی کنترل شده داشته باشد و در زمان سقوط  می توان  به آن دستور داد که در کدام  جهت خود فرود آید. علاوه بر سه توانایی پریدن ، حفظ تعادل و کنترل در زمان سقوط ، مکعب Cubli قادر به پیاده روی  نیز خواهد بود .

البته لازم به ذکر است که با وجود چالش هایی که  Cubli دارد ، طراحی آن توسط محققین هم چنان ادامه دارد و بر اساس اصول ریاضیات و فیزیک می توان از آن در ربات ها ، سیستم های کنترل حریق و وسایل نقلیه ی هوایی استفاده نمود. ولی باید توجه داشت که ، برای استفاده در این گونه از سیستم ها اول باید به مطالعات دقیق و پیچیده ای بر روی  کنترل و دینامیک سیستم بپردازیم و سپس طراحی لازم را انجام دهیم .