Paylaş..Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on RedditShare on TumblrEmail this to someone

Cubli zıplayabilen ve kendini dengeleyebilen bir küp. Ginger nasıl sizi düşürmeden dengede tutabiliyorsa aynı mantık ile çalışan bir sistem hatta daha karmaşığı.

ETH Zurich üniversitesinde bitirme projesi olarak yapılan Cubli fizik kurallarını sonuna kadar zorluyor.

Cubli, köşesinden atlayıp dengeleyebilen 15 × 15 × 15 cm’lik bir küpdür. Küpün üç yüzüne monte edilen tepki tekerlekleri yüksek açısal hızlarda döner ve sonra aniden frenler ve Cubli’nin atlamasına sağlar. Cubli bir köşesi üzerine bırakıldığında, köşesinde denge sağlamak için kontrollü motor momentleri uygular. Motor torkları dengelemeye ek olarak, kontrollü düşüş elde etmek için de kullanılabilir; böylece Cubli herhangi bir yönde düşme talimatı alabilir. Cubli bu üç kabiliyeti – atlama, dengeleme ve kontrollü düşme – birleştirerek aynı zamanda ‘yürüyebilir’.

Çalışma prensibi olarak motorların dönüşlerinde oluşturdukları kuvvetten yararlanıyor. Üzerindeki sensörler sayesinde hangi yöne doğru tork üretmesi gerektiğini algılayan Cubli bunun için hangi motora ne kadarlık tork üretmesi gerektiğini içindeki bir mikroişlemci ile hesaplıyor ve ilgili motorlara enerji veriyor.

 

Tork, motordan hareket parçalarına (tekerlek, dişli, palet…vb) iletilen itme kuvveti ya da dönme momentidir. Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi bir motorun şaftına bağlı bir tekerleğin bulunduğu bir düzenekte tork, kuvvetin motor şaftına olan uzunluk ile çarpımına eşittir. ( T = F x d ). Torkun birimi Newton metredir (Nm).

Bir motorun gücü o motorun torkunun açısal hızı ile çarpımına eşittir. ( P = T x w ) Motor gücü (P), motora uygulanan voltaj ile motorun çektiği akımın çarpımına eşittir. ( P = V x I ) Açısal hız ise motorun frekansının ( motorun bir saniyede tamamladığı tur sayısının) pi sayısı ile çarpımının iki katıdır. ( w = 2 x pi x f )

Elinizdeki motorun güç ve devir sayısını biliyorsanız, aşağıdaki tork hesaplama kısmını kullanarak motorunuzun torkunu hesaplayabilirsiniz. Bu formda kullanmanız gereken güç birimi watt, devir sayısı ise motorunuzun bir dakikada tamamladığı devir sayısıdır (rpm).

Tork değerlerine göre kendini ayarlayan Cubli bu sayede dengede kalabilmektedir.