1.2 球形機器人特點及應用

球形機器人最大的特點是運動方式特殊，球形外殼將使機器人能在失穩(wěn)后獲得最大的穩(wěn)定性，與依靠輪子滾動行走的輪式機器人相比，不存在“翻倒”的問題，并且能在多個方向上滾動行走；與步行或爬行機器人相比，具有運動速度快、承載能力強的特點，而且具有驅動少、控制簡單的優(yōu)勢[8]。另外，球形機器人造型新穎別致、行動靈活、轉彎半徑小，甚至可以實現(xiàn)零半徑轉彎。由于機器人球面上任何點與地面接觸都是穩(wěn)定的，因此，球形機器人可以自由地向任何方向滾動，以實現(xiàn)全方位行走。當與障礙物或其他運動機構發(fā)生碰撞時，球形結構具有較強的自我恢復能力，且機器人能夠輕易滾過粗糙的地形。同時，由于球體滾動點接觸的阻力相對滑動或輪式裝置的線接觸的運動阻力小得多，所以球形機器人具有運動效率高、能量消耗小的優(yōu)點[9]。

由于球形機器人具有諸多獨特優(yōu)勢，對球形機器人的研究備受科技人員關注。目前，球形機器人已成為一個重要的研究領域，具有十分廣闊的應用前景。其應用領域主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）工業(yè)應用：球形機器人由于其外形的特殊性，所以它成為在特殊環(huán)境下進行探測的儀器搭載平臺，同時，球形機器人也非常適合在特殊情況下對管道、溝渠等環(huán)境進行疏通、勘察等工作，尤其球形機器人具有輪式機器人所不具有的“不怕翻倒”的優(yōu)勢，使它對于管道中的突發(fā)情況具有很好的應變能力。

（2）軍事應用：由于球形機器人具有體積小、運動靈活等特點，在軍事領域，可應用于敵后偵查、智能炸彈等，也可搭載武器，以完成各種戰(zhàn)斗任務。

（3）運輸應用：球形機器人可以充當一種理想的運輸工具，與普通的交通工具不同之處在于球形機器人可以沿任意方向滾動，并能始終保持所搭載的人或物豎直向上。在娛樂場所，球形機器人可作為游人的運載工具，在柔軟的土壤、沙地、雪地或冰面上運動[10,11]。

（4）辦公巡邏：球形機器人還可以勝任企事業(yè)單位下班后的巡邏工作，并可以應付各種突發(fā)情況，如異常事故和火災等。

（5）面向家庭的應用：球形機器人還可應用于家政服務，作為電子寵物、數(shù)字家電控制器、娛樂設備等使用，是未來家庭中一個具有潛力的好幫手。