大多数人认为下一代军用机器人可能是这样的:
实际的军用机器人可能是一个“球”？
近日有外媒报道称，美国国防部的创新实验室可能会将Inc放在加州伯克利。公司制造出来的球形机器人用于实战演练，不仅如此，美国也是如此。公司介绍了自主混合移动机器人(HMR)。国内也有类似公司生产球形机器人。据兵工集团介绍，静安公司我们的“守望者”系列机器人和罗技RT-G球形机器人都有应用于军事的潜力。
▍球形机器人的发展与进化球形机器人一直是全球机器人研究领域的热点，但由于基础理论尚不完善，技术水平尚处于起步阶段，国际上官方发布的成果一直很少。起初，球形机器人主要是为探索月球而设计的。例如，欧洲空间研究和技术中心()开发了一种球形机器人，名为“月球地下结构的深度自主下降和探索”()，由德国巴伐利亚州维尔茨堡的朱利叶斯·马克西米利安大学(JMU)领导的团队设计。这个球形机器人大约18英寸(46厘米)，可以通过绳子下降到月球坑。
球形机器人本质上是一个以球体为基本设计方面的机器人系统。它的基本设计原理和结构完全不同于传统的机器人配置，非常前沿和创新。之所以设计成球形，是因为更紧凑紧凑，有效载荷更高，自主性高。一方面，它可以被特殊材料包裹，以保护内部免受恶劣的月球环境的影响。另一方面，通过立体视觉系统和激光测距，还可以360度观察周围环境，同时实现自动导航。球形机器人通常由球壳和球体组成。外壳可以封装电机、传感器、控制器、电源等各种内部元件，内部主要以质心为中心旋转。机构。简单来说， 运动方式是改变机器人的重心，激活内部驱动电机开始滚动，这是一种非常规的运动方式。球形机器人在特定应用中具有独特的优势。例如在传统轮式或腿式机器人可能面临挑战的环境中的室内导航。或者可以在较小的体积内进行监听和监控，特别是在狭小的空间或崎岖的地形上。早在2011年7月，麻省理工学院别洛夫信息系统与技术实验室就公布了他们在球形机器人方面的探索成果。当时，这个鸡蛋大小的球形机器人旨在进入福岛核反应堆的地下管道，检查腐蚀迹象。当时，球形机器人配备了摄像头，可以承受反应堆的极端放射性环境，从内部实时传输图像。
他们提出了一个叫做“自动防故障”的概念。为了保证核电站发生事故时的运行安全，他们选择了一次性使用后再回收的方式。然后在2011年的IEEE上，这个机器人的概念得到了进一步的完善。他们提出了“松鼠球”的概念，即像仓鼠一样，通过改变球的质心，球形机器人可以向一个方向滚动。在机械方面，研究人员通过两轴万向节实现了任意改变机器人质心的目标，并采用了类似于无人机(UAV)的稳定性。机构使得摄像机可以在稳定水平面上运行。这项研究也被认为是球形机器人实际应用的起点。那时， 佐治亚理工学院机器人和智能机器中心主任认为，这种机器人不仅可以用于监控核反应堆，还可以用于检查其他狭窄和封闭的空间，如巨大的城市下水道管道。球形机器人的研究可以追溯到1995年IEEE ICRA会议的一篇题为“平面上的全方位机器人”的论文。介绍了内置全方位轮球形机器人的概念，讨论了其独特运动能力的运动学、动力学和控制策略。然后麻省理工学院的一篇“and of for”论文进一步改进了球形机器人的机械结构、传感系统和控制策略。这是2004年IEEE/RSJ IROS的一个内容，讨论了用于行星探测的球形机器人的设计与实现，开启了该领域的创新研究。但即便如此， 球形机器人的研究和实际产业化一直落后于其他类型的机器人。球形机器人的工业应用实践近年来，国内外许多企业都开始探索和实践球形机器人。例如公司专门为教育和娱乐设计的小型球形机器人已经开发出来，这也是世界上为数不多的出售的球形机器人。这个机器人采用透明的塑料球形外壳，发光的RGB LED面板，Wiki页面，以及教程和项目数据库。与其说是售价149.99美元的机器人。如果它走一条编程玩具的路线，就会迅速把产品范围扩大到其他编程玩具。
公司其中一些技术至今仍有参考价值。例如，为了保持平衡，公司成本更低的IMU用于读取加速度计(测量加速度)和陀螺仪(转速)，机械运动由两个编码器(跟踪运动和距离)和两个电机处理。Bolt本身就像一个三脚架的云台，通过旋转来保持平衡，这样它的光学矩阵就可以一直保持在顶部，功率元件在底部。再比如混合移动机器人(HMR)，代表的是另一种路线，即采用具有一定变形能力的轻质外骨骼作为骨架，而不是封闭结构。这种笼状球形结构更轻，更易于携带，不仅可以向任何方向滚动，还可以像多旋翼飞机一样，通过两个陀螺万向环进行低空飞行。这种混合模式的运动模式也有助于机器人避开或飞越障碍物， 还可以实现跳跃。因为很轻，这款HMR通过在地面上滚动节省能量，可以延长运行时间五倍以上。
有网友调侃，混合动力移动机器人是球形机器人，而不是无人机外面的球形外壳。然而，这种多模态机器人实际上可以更好地利用多任务规划算法，并且可以通过最少的编程来自主操作。它被设计用于多种应用，包括受限空间检查、自动安全巡逻、建筑和矿山测量以及军事监视等。实际价值可能远大于人们的预期。例如Inc公司同一个笼子里的球体被推出。机构机器人。这种电缆的整体设计灵感来自里查德·巴克明斯行·福勒的内嵌富勒烯结构()。它由6个压缩元件(即杆)和24个其他元件(即电缆或电线)组成。连杆中有导线，可以拉伸或放松，从而调节整个机器人与地面的接触点， 改变重心，使机器人向所需方向滚动或旋转。
由于机器人的固定重量不到三磅，可以使机器人从数百米高空坠落而不受损。目前。公司还在测试机器人从1000英尺高空坠落的模式。如果可行，这意味着未来机器人可以从大炮中射出，也可以通过无人机或商用飞机空投到一些复杂的地形。由于机器人具有传感器和视觉，因此可以用于许多公共安全、国防和工业应用中。应该公司目前挂在加州大学柏克莱分校的加速器，获得了美国宇航局50万美元的资助，以及美国国家科学基金会SBIR基金22.5万美元的资助。
比如国产罗技球形机器人，采用全封闭设计，为了实现两栖运动。同时，机器人采用自适应运动控制和自动驾驶系统，使机器人适应不同的运动条件。该产品采用了‘昆虫复眼’的仿生概念，通过多个摄像头形成全场景感知。根据球体本身的姿态参数进行信息标定，选择合适方位角的传感器数据形成感知图像，帮助机器人拥有相当好的自主性。
该机器人有望应用于民航机场、地下管廊、能源、化工等关键领域。在未来，它已被用于许多民航机场，地下共同沟，石化园区和公安机关。还有静安公司我们的“守望者”系列球形机器人是一个椭圆形结构，整个机器人就像一个两端有透明保护罩的球。在运动方式上，主要依靠球壳内部的驱动。机构实现滚动行走，驱动原理是偏心质量驱动法，即通过钟摆原理不断调整和改变球体的重心位置，从而产生偏心力矩使机器人向前或向后滚动，设备舱设置在球体两端。机器人的两端集成了无线电通信、GPS接收器、激光传感器， 控制和信息传输系统、位置传感器、摄像机等设备。
守夜人400总重量15公斤，平地最大滚动速度20公里/小时，平地经济巡航速度5000-8公里/小时，零初速度最大行驶坡度20度，连续行驶时间12-15小时，最大巡航里程150公里。未来在野战、反恐、救灾、社会服务等领域将有广阔的应用前景。▍结论与未来在国内外的大部分研究中，认为球形机器人在成本、效率、体积、稳定性等方面具有更强的优势，非常适合在不友好的环境中进行长时间的巡逻、监视、探测、救生、对抗、处置、侦查和战斗。然而，球形机器人仍然面临一些挑战。比如技术上，为了保证机器人在运动过程中的稳定性， 要进一步解决平衡和稳定的问题；例如，为了提高机器人的适应性，需要针对更复杂的运动模式开发精确的控制算法和硬件；在电池寿命方面，可能需要更好的电源管理方法，可以为机器人的运动和内部组件提供有效的电源。一些国内外领先的公司人们正在尝试新的材料和结构设计来解决这些问题，预计将来会有进一步的突破。球形机器人会达到什么样的市场规模？我们借用罗技科技的创始人，浙江大学博士生导师王佑教授在接受采访时表示:“球形机器人将拥有与四足和腿式机器人相同的市场规模。是一个千亿级别的巨大需求市场。与四足和多足机器人相比， 球形机器人在滚动运动中摩擦很小，能量效率是腿式机器人的8~9倍。可连续工作10小时，行驶120公里。虽然在爬楼梯等一些少见的场景中存在一些缺陷，但在大多数移动场景中，它的优势尤为突出。因此，球形机器人的应用在成本和效率上比四足和多足机器人有明显的优势。“对此感兴趣的朋友，相关论文可以参考:(1)t等(2)的《m-tran: self-》和m等(3)的《omni-》以及s.j .等(4)的《a for》和m.y .Adib等人(5)" t .等人(6)"的球-带"和s .等人的" for "
:和(如果有)是和，由Hao的用户使用，是和，且仅。