球形机器人
球形机器人（Spherical Robot、spherical mobile robot或ball-shaped robot）是外型为球型的行动机器人[1]。一般是用球形的壳作为机器人的身体，透过内部驱动单元（IDU）让机器人移动[2]。球形机器人一般是用在平面上滚动的方式行动，滚动一般是透过调整机器人的重心（透过单摆驱动系统进行），不过也存在其他的驱动方式[3] [4]。
球形机器人的外壳一般会是固体的透明材料，不过有些为了驱动需要，也会做成不透明的，或是用可挠材料来制作外壳[5]。球形机器人的外壳是密封的，外界环境不会影响其内容，也有可重新配置的球形机器人，可以将球形外壳变成其他形状，因此除了滚动外，也可以进行其他的任务[6]。
球形机器人可以是自动的机器人，也可以是遥控的机器人 [7]。因为球形机器人的活动特性，以及其封闭的外壳，几乎所有球形机器人的内部驱动单元和外部控制单元（资料采集或是导航）的通讯都是利用无线通讯。这类机器人的电源大部份会是机器人内部的电池，不过也有些机器人是用太阳能电池供电[7]。球形机器人可以依其应用或是驱动机制来进行分类。
应用
编辑球形机器人的应用[7]包括监视、环境监测、巡视、水下探索、行星探索、复康、儿童发展[9]及娱乐。球形机器人也可以是可以在陆地上或是水中（或水底）行动的两栖机器人[6][10]。
行动方式
编辑最常见的球形机器人行动方式是透过调整机器人的重心位置来达到[1]。其他的行动方式[7]有利用飞轮的角动量守恒[3]、利用环境中的风、利用外壳形变的方式移动、以及用陀螺仪效应。
商品化的球形机器人
编辑目前已有可贩售的球形机器人，例如Sphero、BB-8、GroundBot、Roball及QueBall。其中BB-8是2015年电影《STAR WARS：原力觉醒》中的机器人角色。
相关条目
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参考资料
编辑- ^ 1.0 1.1 Halme, Aarne; Schonberg, Torsten; Wang, Yan. Motion control of a spherical mobile robot. 4th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control (AMC '96-MIE). 1996, 1: 259–264. doi:10.1109/AMC.1996.509415.
- ^ Mukherjee, Ranjan; Minor, Mark A.; Pukrushpan, Jay T. Motion Planning for a Spherical Mobile Robot: Revisiting the Classical Ball-Plate Problem. ASME journal of dynamic systems, measurement, and control. 2002, 124 (4): 502–511. doi:10.1115/1.1513177.
- ^ 3.0 3.1 Joshi, Vrunda A.; Banavar, Ravi N.; Hippalgaonkar, Rohit. Design and analysis of a spherical mobile robot. Mechanism and Machine Theory. 2010, 45 (2): 130–136. doi:10.1016/j.mechmachtheory.2009.04.003.
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- ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 Spherical Mobile Robots: Research, Design, Application.
- ^ The Stanford arm. [2018-03-18]. （原始内容存档于2020-08-12）.
- ^ Michaud, François; Laplante, J-F; Larouche, Hélène; Duquette, Audrey; Caron, Serge; Létourneau, Dominic; Masson, Patric. Autonomous spherical mobile robot for child-development studies. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics-Part A: Systems and Humans. 2005, 35 (4): 471–480. doi:10.1109/TSMCA.2005.850596.
- ^ Vahid Alizadeh, Hossein; Mahjoob, Mohammad J. Quadratic damping model for a spherical mobile robot moving on the free surface of the water. IEEE International Symposium on Robotic and Sensors Environments (ROSE). 2011: 125–130. doi:10.1109/ROSE.2011.6058541.