十多年前，拉尔夫·霍利斯塑造了一个非常优雅苗条的身材。机器人球形机器人.它灵活，可以牢牢地支撑在一个比保龄球还小的球轮上，被这个球轮推来推去，一时风头无两。
最近，卡内基梅隆大学机器人研究协会的霍利斯教授和日本东北大学的工程学教授Masaaki Kumagai共同创造了最新版本的ballbot，它被称为SIMbot，而驱动它移动的只有一个部件:球。
是的，SIMbot抛弃了上一代ballbot的机械传动系统。极简的机械系统让它不容易被损坏，所以连日常维护都免了。全新的引擎可以通过使用电子控制装置来驱动球向任何方向移动，而在这个移动过程中，SIMbot的机身本体会在球上保持平衡。
只要对比一下SIMbot和机械传动ballbot，就知道新一代SIMbot的速度完全可以和老司机ballbot相媲美——大约1.9米每秒。“事实上，它们也能走得像苍蝇一样快，但这并不一定足够稳定。”获得了机器人拥有硕士学位的霍利斯实验室前成员格雷格·塞法思解释道。
感应电机其实并不新鲜。在电动转子中，它们不是通过电连接来感应电流，而是通过磁场连接。唯一引人注目的是，转子是球形的，三轴合起来可以向任意方向移动，所以具有全方位的能力——没错，霍利斯和熊谷赋予了球体向各个方向移动的能力，而不仅仅是向前或向后移动几步。
他解释说:“引擎依赖于许多电子设备和软件来运行。”“但目前的趋势是，电子设备和软件价格会越来越接近人，但是机械系统价格跌幅没那么大。"
与之前的ballbot相比，SIMbot简单的机械结构是一个巨大的突破。霍利斯认为它非常适合与人类一起工作，因为机器人我们的身体可以在发动机的球体上方保持平衡，瘦高的ballbot可以通过一些狭窄的区域，比如走廊和家具之间的狭窄缝隙，而不会收缩骨骼。必要时，人们也可以帮他们一把。但它的自主性也不容忽视——sim bot可以执行一些简单的任务，比如帮助坐在椅子上的人站起来，帮他们搬东西，或者做人类的忠实向导。
目前是靠动球保持的。机器人平衡的机制完全依赖于机械方法。霍利斯建造的SIMbot使用了一种叫做“反向鼠标球”的方法:四个电机驱动的滚轴会粘在球上，这样就可以驱动它向任何方向滚动。同时，第五个引擎将控制机器人偏航运动。
“但驱动滚筒的传送带会磨损，需要更换，”其中一人表示。机器人该领域的医生迈克尔·肖明说。"更换传送带后，系统将被重新校准."他还说新引擎的晶体管系统更省时。
球形感应电机的转子是一个空心铁球，带有精密的铜壳。球中的电流会感应出六个分别装有三相绕组的叠片固定钢片。层压固定钢片放在球旁边——它不是完全垂直的。六块层叠的固定钢板会在球内产生磁波，使球向磁波方向运动。钢板中电流的变化会改变磁波的方向。
除了霍利斯和熊谷，机器人AnkitBhatia博士和来自萨尔茨堡应用科学大学的访问学者Olaf Sassnick也参与了研发，以改进发动机，使其更适合SIMbot。
“即使引擎性能没有优化，SIMbot的性能也足够惊人，”霍利斯说。“我们希望SIMbot技术将提高ballbot的可用性、实用性和可接受性。”
美国国家科学基金会和日本科学研究基金(KAKENHI)赞助了这项研究。该会议于今年5月在瑞典斯德哥尔摩的IEEEICRA举行，R&D团队展示了他们的研究成果。