Un robot sferico, noto anche come robot mobile sferico, o robot a forma di palla è un robot mobile con forma esterna sferica. Un robot sferico è generalmente costituito da un guscio sferico che funge da corpo del robot e un’unità di guida interna (IDU) che consente al robot di muoversi. I robot mobili sferici si muovono tipicamente rotolando sulle superfici. Il movimento di rotolamento viene comunemente eseguito modificando il centro di massa del robot (cioè il sistema a pendolo), ma esistono altri meccanismi di guida. In un senso più ampio, tuttavia, il termine “robot sferico” può anche essere riferito a un robot stazionario con due giunti rotanti e un giunto prismatico che forma un sistema di coordinate sferiche (ad esempio, braccio di Stanford).

Il guscio sferico è solitamente realizzato in materiale solido trasparente ma può anche essere realizzato in materiale opaco o flessibile per applicazioni speciali o per speciali meccanismi di derivazione. Il guscio sferico può sigillare completamente il robot dall’ambiente esterno. Esistono robot sferici riconfigurabili in grado di trasformare il guscio sferico in altre strutture e svolgere altre attività oltre al rotolamento.

I robot sferici possono operare come robot autonomi o come robot telecomandati (telecomandati). In quasi tutti i robot sferici, la comunicazione tra l’unità di guida interna e l’unità di controllo esterna (registrazione dati o sistema di navigazione) è senza fili a causa della mobilità e della natura chiusa del guscio sferico. La fonte di energia di questi robot è principalmente una batteria situata all’interno del robot, ma esistono alcuni robot sferici che utilizzano celle solari. I robot mobili sferici possono essere suddivisi in categorie in base alla loro applicazione o al meccanismo di azionamento.

applicazioni
I robot mobili sferici hanno applicazioni di sorveglianza, monitoraggio ambientale, pattugliamento, esplorazione subacquea e planetaria, riabilitazione, sviluppo dei bambini e intrattenimento. I robot sferici possono essere utilizzati come robot anfibi praticabili sia a terra sia su (o sotto) acqua.

Locomozione
I meccanismi di azionamento più comuni dei robot sferici agiscono modificando il centro di massa del robot. Altri meccanismi di guida fanno uso di: (1) conservazione della velocità angolare mediante volani, (2) vento dell’ambiente, (3) distorsione del guscio sferico e (4) effetto giroscopico.

Ricerca attuale
La ricerca sui robot sferici prevede studi su design e prototipazione, modellazione dinamica e simulazione, controllo, pianificazione del movimento e navigazione. Da un punto di vista teorico, il movimento rotatorio di un robot sferico su una superficie rappresenta un sistema nonholonomico che è stato particolarmente studiato nell’ambito del controllo e della pianificazione del movimento.

Robot sferici commerciali
I robot sferici commerciali sono ora disponibili per la vendita al pubblico. Alcuni degli attuali commerciali sono: Sphero, BB-8, GroundBot, Roball e QueBall. Il BB-8 è un personaggio droide del film 2015 Star Wars: The Force Awakens.