پایداری ژیروسکوپی حرکت غلتشی یک ربات کروی

در این مطالعه پایداری دورانی یک نمونه ربات کرویِ دارای حرکت غلتشی و مجهز به روتورهای داخلی بررسی و تحلیل می‌شود. بدین‌منظور ابتدا یک مطالعه‌ی اغتشاشی انجام می پذیرد تا شرایط رسیدن به آستانه‌ی ناپایداری برای حرکت غلتشی مشخص ‌شود. با اتکا به نظریه‌ی فلوکه و قضیه‌ی 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 مطالعه‌ی دوشاخگی رفتار غلتشی در حالت کره مجهز به چرخ اینرسی داخلی تعیین می‌شود. همانند جسم معلق فضایی، این ربات در حین دوران حول محور اینرسی میانی تمایل به انحراف دارد. با تعبیه‌ی یک پایدارکننده‌ی داخلی، ساختار اینرسی کره به‌صورت دینامیکی تغییر می یابد تا به سیستمی ذاتاً پایدار بدل ‌شود. کنترل پذیری برگرفته از این سازوکار داخلی، طرح ریزی حرکت در فضای مفاصل روتورها را چنان ممکن می‌سازد که حرکت این ربات بر سطوح شیب دار نیز امکان پذیر ‌شود.