作品名稱：球形機器人-筋斗云
學校名稱：山東農業大學
參賽隊伍：岱下求知
參賽學生：魏亞男 曹鑫鵬 韓雙蔓
指導老師：李玉道 束鈺
球形機器人-筋斗云
“球形機器人-筋斗云”屬于普通球形移動機器人的擴展,在球形機器人移動的功能基礎上,以球形機器人為移動載體,增加機械臂子系統,使球形機器人具有操作能力,豐富了球形機器人的功能。為了保證機械臂系統在執行操作任務的時候的穩定性,配套設計了帶臂球形機器人支撐穩定系統。由于球形機器人不同與其他的移動機器人平臺,為保留其球形外部形狀及運動功能,需要將所有的附加子系統設計在球殼內部。為了使設計過程具有條理性,故根據需求將帶臂球形機器人分為運動驅動部分、機械臂部分和支撐穩定機構部分三個子系統。從而從這三個方面出發,分別考慮子系統的結構設計可行方案,然后將這三部分整合調整優化,得出最后的設計方案。
帶臂球形機器人是一類將驅動機構和控制系統包含在一個球形殼體內，利用球形外殼作為行走裝置的移動機器人系統。球形機器人在星球或野外探測方面有以下優點：1) 運動靈活，轉彎半徑為 0；2) 行走機構為全向球形外殼，不存在翻倒問題；3) 控制、驅動系統封閉于球殼內部，在雨天或荊棘環境中，不會發生短路或導線刮擦等問題，環境適應性強；4)球殼與地面接觸產生的摩擦力為驅動力，無被動摩擦輪，可用 2 個驅動電機實現 3 自由度運動，運動效率高。工作裝置收起時全機高1460 mm，適合室內室外作業。
通過對設計原理、設計方法的敘述，闡釋了球形機器人全部設計過程。充分利用了計算機輔助設計、制造和分析等手段。設計過程清晰完整、生產制造有理可循、具備一定的實用性。本設計工作性能優異，不僅適用于室內作業而且也可以用于室外作業，大大提高了工作效率。
