Сферический робот

Сферический робот, также известный как сферический мобильный робот или шарообразный робот, представляет собой мобильный робот со сферической внешней формой. Сферический робот обычно выполнен из сферической оболочки, служащей корпусом робота и внутренним приводным устройством (IDU), который позволяет роботу двигаться. Сферические мобильные роботы, как правило, перемещаются путем прокатки поверхностей. Движение качения обычно выполняется путем изменения центра масс робота (т. Е. Системы с маятниковым движением), но существуют некоторые другие механизмы движения. В более широком смысле, однако, термин «сферический робот» также может быть отнесен к стационарному роботу с двумя вращающимися шарнирами и одним призматическим соединением, которое образует сферическую систему координат (например, консоль Стэнфорда).

Сферическая оболочка обычно изготовлена ​​из твердого прозрачного материала, но также может быть изготовлена ​​из непрозрачного или гибкого материала для специальных применений или из-за специальных механизмов получения. Сферическая оболочка может полностью изолировать робота от внешней среды. Существуют реконфигурируемые сферические роботы, которые могут превращать сферическую оболочку в другие структуры и выполнять другие задачи, кроме качения.

Сферические роботы могут работать как автономные роботы или как роботы с дистанционным управлением (телеоперации). Почти во всех сферических роботах связь между внутренним блоком управления и внешним блоком управления (регистрацией данных или навигационной системой) является беспроводной из-за подвижности и замкнутого характера сферической оболочки. Источником питания этих роботов является в основном батарея, расположенная внутри робота, но существуют некоторые сферические роботы, которые используют солнечные элементы. Сферические мобильные роботы могут быть классифицированы как по их приложению, так и по механизму привода.

Приложения
Сферические мобильные роботы имеют приложения для наблюдения, мониторинга окружающей среды, патрулирования, подводной и планетарной разведки, реабилитации, развития детей и развлечений. Сферические роботы могут использоваться в качестве амфибийных роботов, жизнеспособных на суше, а также на (или под) водой.

передвижение
Наиболее распространенные приводные механизмы сферических роботов работают путем изменения центра масс робота. В других механизмах движения используются: (1) сохранение угловой скорости маховыми колесами, (2) ветер окружающей среды, (3) искажение сферической оболочки и (4) гироскопический эффект.

Текущее исследование
Исследование сферических роботов включает исследования по разработке и прототипированию, динамическому моделированию и моделированию, управлению, планированию движения и навигации. С теоретической точки зрения движение качения сферического робота на поверхности представляет собой неголономную систему, которая особенно изучалась в области управления и планирования движения.

Коммерческие сферические роботы
Коммерческие сферические роботы теперь доступны для продажи для общественности. Некоторые из текущих коммерческих: Sphero, BB-8, GroundBot, Roball и QueBall. BB-8 – персонаж дроидов в фильме «Звездные войны: 2015» «Силы Авакенс».