2.2 球形機器人的設計原則

在實現球形機器人功能并保證其性能可靠的基礎上，力求做到結構簡單、控制方便、功能可靠。具體設計原則概述如下。

（1）基本功能。球形機器人應具有球形或類球形的外殼，以滾動方式行走，具有全方位運動的特點。球形機器人的轉彎半徑應盡量小，在靜止的狀態下，能實現零半徑轉彎。

（2）結構簡單。驅動力依靠內驅裝置提供，在保證實現球形機器人運動功能的前提下，盡量減少驅動的維數；本著滿足功能的前提下，盡量采用簡單的方案；在滿足性能要求的前提下，盡量選擇常用的材料和元器件，以降低機器人的制造成本。

（3）運行可靠。球形機器人的應用環境多變，并隨時可能遇到各種各樣的干擾，因此球形機器人需要具有可靠的控制系統。

（4）承載能力強。要求球形機器人的驅動機構體積小，以節省有限的球內空間。

（5）高強壯性。球形機器人較難實現精確的位置控制和速度控制，為此，必須在機械結構上保證球形機器人具有較好的剛性和較高的配合精度，以減小因為機械變形帶來的誤差。

（6）維護方便。運用遙控或者程控的方式對球形機器人進行控制，所有的零部件應安裝在球殼內部，以避免因雨淋、潮濕等導致零部件損壞而帶來不必要的維護工作。