2.2 球形机器人的设计原则

在实现球形机器人功能并保证其性能可靠的基础上，力求做到结构简单、控制方便、功能可靠。具体设计原则概述如下。

（1）基本功能。球形机器人应具有球形或类球形的外壳，以滚动方式行走，具有全方位运动的特点。球形机器人的转弯半径应尽量小，在静止的状态下，能实现零半径转弯。

（2）结构简单。驱动力依靠内驱装置提供，在保证实现球形机器人运动功能的前提下，尽量减少驱动的维数；本着满足功能的前提下，尽量采用简单的方案；在满足性能要求的前提下，尽量选择常用的材料和元器件，以降低机器人的制造成本。

（3）运行可靠。球形机器人的应用环境多变，并随时可能遇到各种各样的干扰，因此球形机器人需要具有可靠的控制系统。

（4）承载能力强。要求球形机器人的驱动机构体积小，以节省有限的球内空间。

（5）高强壮性。球形机器人较难实现精确的位置控制和速度控制，为此，必须在机械结构上保证球形机器人具有较好的刚性和较高的配合精度，以减小因为机械变形带来的误差。

（6）维护方便。运用遥控或者程控的方式对球形机器人进行控制，所有的零部件应安装在球壳内部，以避免因雨淋、潮湿等导致零部件损坏而带来不必要的维护工作。