Британський інженер розробив робота, що має конструкцію зворотного маятника і здатного пересуватися в будь-якому напрямку. У ньому встановлено дві пари коліс Ілона, що дозволяють рухатися в будь-якому напрямку без повороту коліс. Розробка була представлена на конференції ICRA 2019.
Представлений робот по суті представляє приватний випадок зворотного маятника. У такій конструкції, на відміну від звичайного маятника, точка опори знаходиться нижче центру мас, через що, будучи у вертикальному положенні, він завжди нестабільний. Для підтримки зворотного маятника у вертикальному положенні точку його опори необхідно постійно зміщувати. Цей принцип часто застосовується на практиці в різних пристроях, наприклад, Segway та інших гіроскутерах. Крім того, схожі принципи управління використовуються в ракетах, в яких двигуни, що створюють реактивну тягу, знаходяться нижче центру мас і тим самим викликають нестабільність.
Інженер Меттью Вотсон (Matthew Watson) з Шеффілдського університету розробив робота, який, на відміну від гіроскутерів, може рухатися в будь-який бік без повороту корпусу. Такі здібності робот має завдяки застосуванню коліс Ілона. Вони були розроблені в 1970-х роках інженером Бенгтом Ілоном і найбільш часто застосовуються у вилочних навантажувачах на складах. Кожне колесо складається з круглого заснування і закріплених під кутом роликів. Змінюючи крутячий момент на різних колесах машина може зсуватися в потрібному напрямку, не повертаючи корпус.
У своєму роботі Вотсон використовував чотири таких колеса, але вони розташовані вздовж однієї осі у вигляді двох пар. Стаття, представлена на ICRA 2019, поки не опублікована, але деякі висновки про пристрій робота можна зробити виходячи з іншої статті, що описує попередню версію розробки. У тому роботі інженери використовували для управління положенням робота чотири двигуни з датчиками кута повороту, а також по три гіроскопи та акселерометри.
Створивши модель, що зв'язує параметри обертання коліс і параметри руху всієї конструкції, інженери створили алгоритм управління роботом, що дозволяє йому пересуватися в будь-якому напрямку. На ролику можна бачити, що робот здатний пересуватися навіть по складних траєкторіях, наприклад, поєднуючи поступальний рух з обертальним.
Раніше конструкцію зворотного маятника застосовували інші розробники роботів і дронів. Наприклад, нещодавно одноногого робота Salto-1P зробили автономним, навчивши самостійно відстежувати параметри свого руху. Він пересувається, постійно стрибаючи на одній нозі, що приводиться в рух електромотором, а також керуючи обертанням навколо різних осей за допомогою маховика і двох гвинтів. А минулого року швейцарські інженери навчили квадрокоптер виконувати круговий оборот з вертикально шостим, не закріпленим на корпусі.