Cubli: Ein Würfel, der geht

23. Dezember 2013, 00:00 Uhr
Cubli: Ein Würfel, der geht
Cubli: Ein Würfel, der geht

Forschern des Instituts für dynamische Systeme der ETH Zürich gelang mit dem Cubli die Entwicklung eines Würfels, der laufen und springen kann. Er kann sogar auf einer Ecke oder Kante balancieren. Der Name Cubli ist eine Kombination aus dem englischen „cube“ und dem schweizer Dimunitiv - hat somit ganz und gar nichts mit dem fast identischen „Cüpli“ zu tun, das unentbehrlicher Bestandteil des „Apéro“ ist, einem spezifisch schweizer Kommunikationsritual.

 

Laut den Forschern handelt es sich beim Cubli ohne Umlaut um einen 15 × 15 × 15 cm großen Würfel, der Einiges kann. Innendrin stecken drei „reaction wheels“, also Kreisel orientiert in den drei Raumachsen, die auf hohe Drehzahlen gebracht und sehr flott abgebremst werden können. Bei letzterem springt der Würfel, bzw. er stellt sich auf. Wenn ein Cubli fast auf einer Ecke steht, können die Kräfte der Kreisel über die Motoren so gesteuert werden, dass der Würfel stabil balanciert. Genau so kann man erreichen, dass er gezielt in eine bestimmte Richtung kippt. Die Kombination dieser drei Fähigkeiten: Springen, Balancieren und gezieltes Umfallen resultiert in einer Art Gehfähigkeit des Würfels.

Die Entwickler haben auch ein Video aufgezeichnet, das die Fähigkeiten des Cubli demonstriert. Auch wenn das sehr lustig aussieht, ist es doch ein völlig ernsthaftes Forschungsprojekt, das jede Menge Herausforderungen bietet. Es geht dabei um Mathematik, Physik und die komplexe Steuerung und Überwachung von Fahrzeugen, was durchaus Erkenntnisse für brauchbare Anwendungen mit sich bringt. Mohanarajah Gajamohan, Michael Muehlebach, Tobias Widmer und Raffaello D'Andrea haben auf der ECC 2013 (European Control Conference) ihre Arbeit „The Cubli: A Reaction Wheel-based 3D Inverted Pendulum“ präsentiert. Sie meinen, dass Algorithmen für die Steuerung pendelartiger Systeme ein wichtiges und aktuelles Forschungsgebiet seien.

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