Desain kubus yang menyeimbangkan dirinya sendiri di atas sudut

Kubus penyeimbang

• Kubus ini dapat menyeimbangkan dirinya sendiri di atas sudut, sekaligus berputar secara terkendali mengelilingi sumbunya.
• Hal ini dicapai dengan menggunakan tiga reaction wheel dan sistem kontrol yang cerdas.
• Ide awal perangkat ini diusulkan oleh para peneliti di ETH Zürich, lalu mengalami beberapa penyempurnaan.

Desain mekanis

• Desain mekanis kubus ini pada dasarnya sangat mirip dengan Cubli asli, tetapi ada sedikit perbedaan.
• Struktur utamanya terdiri dari delapan "cornerstone" dan enam panel sisi.
• Tiga dari panel sisi tersebut memiliki fitur tambahan untuk menopang motor dan rakitan reaction wheel.
• Semua komponen digambar di (con)Fusion 360.

Desain elektromekanis

• Untuk motor dan pengendali motor, digunakan motor Maxon yang juga dipakai pada kubus penyeimbang lainnya.
• Pemilihan komponen berkualitas tinggi itu penting.
• Dipilih pengendali motor empat kuadran yang kompatibel dengan motor 60W.
• Perangkat lunak pengendali motor Escon nyaman digunakan.
• Untuk baterai, dipilih baterai lithium-polymer 6S1P.
• Mainboard dirancang secara kustom untuk mengintegrasikan berbagai komponen.

Desain dan tuning kontroler

• Kontroler tidak dirancang langsung dari nol, melainkan merupakan porting ke Arduino dari karya Fabio Bobrow.
• Desain kontroler attitude utama sangat menarik.
• Ini dapat dijelaskan sebagai negosiasi antara dua tujuan yang saling bertentangan.
• Commissioning dan tuning kontroler merupakan bagian terbesar dari pekerjaan yang berkaitan dengan kode.

Langkah berikutnya: melompat

• Ada rencana untuk menambahkan rem mekanis pada reaction wheel.
• Dengan ini, kubus akan dapat bergerak sendiri ke posisi seimbang.

File sumber dan dokumentasi

• Semua file desain, konfigurasi, dan kode yang terkait dengan proyek ini dapat ditemukan di repositori GitHub.
• Jika ada pertanyaan tentang proyek ini atau ingin membuat kubus sendiri, penulis dapat dihubungi.
• Biaya BOM sekitar €2500.

Pendapat GN⁺:

1. Proyek ini sangat berguna untuk belajar dengan menerapkan langsung konsep rekayasa mekanik dan elektronik yang kompleks.
2. Pendekatan open source dapat membantu insinyur dan mahasiswa lain mengeksplorasi teknologi ini dan membuat versi mereka sendiri.
3. Teknologi seperti ini dapat membantu meningkatkan pemahaman tentang sistem reaction wheel yang digunakan pada teknologi canggih seperti satelit.

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Seperti insinyur kontrol yang berpengalaman, saya juga menghabiskan beberapa hari membolak-balik tanda dari berbagai sinyal agar semuanya cocok.

  • Seseorang dengan gelar magister di bidang kontrol dan pemrosesan sinyal mengira dirinya melakukan itu karena kurang berpengalaman, tetapi kemudian menyadari bahwa hal ini juga sangat umum dialami oleh para insinyur berpengalaman.

• Menonton video itu benar-benar menakjubkan.

  • Saat menonton video, cara benda itu merespons dorongan terasa seperti sihir, seolah-olah sedang menyaksikan gaya baru. Sangat mengesankan melihat benda itu menjaga keseimbangan seperti makhluk hidup dan melawan perubahan lingkungan.

• Saya menikmati karier saya sebagai software engineer, tetapi saya menyesal tidak mempelajari bidang yang memungkinkan saya membuat hal seperti ini.

  • Meskipun puas sebagai software engineer, ia mengungkapkan minat dan hasrat pada bidang yang memungkinkan pembuatan karya menakjubkan seperti ini.

• Saya berencana menambahkan rem mekanis ke reaction wheel... ini akan memungkinkan kubus bergerak sendiri ke posisi seimbang.

  • Ia menyampaikan antusiasme terhadap fungsi kubus yang bisa berdiri sendiri lalu menyeimbangkan diri, sambil membagikan tautan video terkait.

• Mengingatkan saya pada kereta monorel Brennan.

  • Teknologi yang ditampilkan dalam video itu mengingatkannya pada kereta monorel Brennan dan menimbulkan rasa tertarik.

• Karya seni yang luar biasa. Karya lain yang dibuat insinyur ini juga sangat menarik dan enak dipandang.

  • Ia mengungkapkan kekaguman dan apresiasi pada karya seni buatan insinyur tersebut, serta membagikan tautan video ke karya-karya lainnya.

• Dengan strategi dan pengaturan yang tepat, Anda bisa berhasil. Inilah inti dari investasi.

  • Ia membagikan pengalaman masuk ke pasar dengan 10k dan memperoleh keuntungan 68k dalam waktu singkat, lalu mengatakan bahwa ia memulai bisnis dari keuntungan itu. Ia juga merekomendasikan akun tertentu di Instagram untuk saran trading lebih lanjut.

• Saya lebih terpikat pada tampilannya yang keren daripada fakta bahwa benda itu bisa menyeimbangkan diri.

  • Ia merasa desain dan penampilan luarnya lebih menarik daripada fungsinya.

• Pada hari Minggu saya bersemangat mencapai tingkat baru lewat coding. Saya puas karena mendorong kesabaran dan kreativitas. Namun setelah melihat postingan seperti ini, saya merasa benar-benar tidak berdaya, dan karena kesabaran saya pendek, saya jadi takut mencoba hal seperti ini.

  • Meskipun merasakan pencapaian melalui coding, ia merasa takut menghadapi tantangan proyek seperti ini dan menganggap dirinya kurang sabar.

• Ini terlihat luar biasa. Bisakah seseorang membuatnya lebih senyap?

  • Produk ini tampak hebat, tetapi ia mempertanyakan bagaimana suara kipasnya bisa dikurangi.