設(shè)計了一種全向滾動球形機器人的內(nèi)驅(qū)動機構(gòu)，4 臺直線電機分別在4 個空間對稱的輪輻上徑向移動，改變系統(tǒng)重心位置，驅(qū)動球形機器人在平面上全向滾動。 基于球體純滾動的非完整約束和步進直線電機運動的離散特性，建立了球形機器人的運動模型，給出了控制其運動的二階微分方程組，進而提出了該球形機器人的軌跡規(guī)劃算法。 結(jié)合實例進行了運動分析和軌跡規(guī)劃仿真，表明這種運動分析模型是正確的，并且簡化了球形機器人的驅(qū)動裝置，降低了能耗。

　　球形機器人是機器人運動方式的突破，所有零部件都封裝在一個球殼內(nèi)，內(nèi)部驅(qū)動，造型新穎別致，行動靈活，可以實現(xiàn)原地自旋和滾動，是目前智能機器人研究領(lǐng)域的熱點問題之一。

　　目前，球形機器人研究的焦點集中在推進器裝置和控制策略兩個方面。 在推進器裝置方面有單輪驅(qū)動、小車驅(qū)動、萬向輪驅(qū)動、電機定子反轉(zhuǎn)驅(qū)動和配重體驅(qū)動。這些驅(qū)動方式各有特色，實現(xiàn)了球體的滾動。 但是，這些方案沒有在球體內(nèi)提供一個相對穩(wěn)定的平臺，球殼內(nèi)的所有部件隨著球體一起滾動，無法作為移動式機器的搭載平臺。 為此，基于角動量守恒原理設(shè)計了一種具有穩(wěn)定平臺可全向滾動的球形機器人裝置，第一次在球形機器人內(nèi)部為各種儀器或設(shè)備提供了一個穩(wěn)定的搭載平臺該裝置中球形機器人的滾動和轉(zhuǎn)向依賴于飛輪的高速旋轉(zhuǎn)，因此能耗較大，結(jié)構(gòu)精度要求較高。

　　筆者基于動量矩定理設(shè)計了一種具有穩(wěn)定平臺可全向滾動的新型球形機器人裝置，并研究了其運動分析與軌跡規(guī)劃技術(shù)。 該設(shè)計簡化了球形機器人的驅(qū)動裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能耗小，定位性和復(fù)位性好，易于實現(xiàn)連續(xù)控制且控制簡單.
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