پایداری ژیروسکوپی حرکت غلتشی یک ربات کروی

در این مطالعه پایداری دورانی یک نمونه ربات کروی دارای حرکت غلتشی و مجهز به روتورهای داخلی بررسی و تحلیل می شود. بدین منظور ابتدا یک مطالعه ی اغتشاشی انجام می پذیرد تا شرایط رسیدن به آستانه ی ناپایداری برای حرکت غلتشی مشخص شود. با اتکا به نظریه ی فلوکه و قضیه ی هاپف، شرایط پایداری در حالت های غلتش پایا و توزیع جرم متقارن محوری مورد مطالعه قرار می گیرد. با استخراج ثابت های حرکت حاکم بر این سیستم، معیاری برای پایداری و مطالعه ی دوشاخگی رفتار غلتشی در حالت کره مجهز به چرخ اینرسی داخلی تعیین می شود. همانند جسم معلق فضایی، این ربات در حین دوران حول محور اینرسی میانی تمایل به انحراف دارد. با تعبیه ی یک پایدارکننده ی داخلی، ساختار اینرسی کره به صورت دینامیکی تغییر می یابد تا به سیستمی ذاتا پایدار بدل شود. کنترل پذیری برگرفته از این سازوکار داخلی، طرح ریزی حرکت در فضای مفاصل روتورها را چنان ممکن می سازد که حرکت این ربات بر سطوح شیب دار نیز امکان پذیر شود.