Un robot esférico, también conocido como robot móvil esférico, o robot con forma de bola es un robot móvil con forma esférica externa. Un robot esférico generalmente está hecho de una carcasa esférica que sirve como cuerpo del robot y una unidad de conducción interna (IDU) que permite que el robot se mueva. Los robots móviles esféricos se mueven rodando las superficies. El movimiento de balanceo se realiza comúnmente cambiando el centro de masa del robot (es decir, el sistema impulsado por péndulo), pero existen algunos otros mecanismos de accionamiento. Sin embargo, en un sentido más amplio, el término «robot esférico» también puede referirse a un robot estacionario con dos juntas rotativas y una junta prismática que forma un sistema de coordenadas esféricas (por ejemplo, el brazo de Stanford).
La cubierta esférica generalmente está hecha de material sólido transparente pero también puede estar hecha de material opaco o flexible para aplicaciones especiales o debido a mecanismos de derivación especiales. La carcasa esférica puede sellar completamente el robot del entorno exterior. Existen robots esféricos reconfigurables que pueden transformar la cubierta esférica en otras estructuras y realizar otras tareas además de rodar.
Los robots esféricos pueden operar como robots autónomos o como robots controlados a distancia (teleoperados). En casi todos los robots esféricos, la comunicación entre la unidad de control interna y la unidad de control externa (registro de datos o sistema de navegación) es inalámbrica debido a la movilidad y la naturaleza cerrada de la carcasa esférica. La fuente de alimentación de estos robots es principalmente una batería ubicada dentro del robot, pero existen algunos robots esféricos que utilizan células solares. Los robots móviles esféricos se pueden clasificar por su aplicación o por su mecanismo de accionamiento.
Aplicaciones
Los robots móviles esféricos tienen aplicaciones en vigilancia, monitoreo ambiental, patrullaje, exploración submarina y planetaria, rehabilitación, desarrollo infantil y entretenimiento. Los robots esféricos se pueden utilizar como robots anfibios viables en tierra así como en (o debajo) del agua.
Locomoción
Los mecanismos de accionamiento más comunes de los robots esféricos funcionan cambiando el centro de masa del robot. Otros mecanismos de conducción hacen uso de: (1) conservación de la velocidad angular por volantes, (2) viento del entorno, (3) distorsión de la cubierta esférica y (4) efecto giroscópico.
La investigación actual
La investigación sobre robots esféricos implica estudios sobre diseño y creación de prototipos, modelado y simulación dinámicos, control, planificación de movimiento y navegación. Desde un punto de vista teórico, el movimiento de rodadura de un robot esférico sobre una superficie representa un sistema no holonómico que se ha estudiado particularmente en el ámbito del control y la planificación del movimiento.
Robots esféricos comerciales
Los robots esféricos comerciales ahora están disponibles para la venta al público. Algunos de los comerciales actuales son: Sphero, BB-8, GroundBot, Roball y QueBall. El BB-8 es un personaje droide en la película de 2015 Star Wars: The Force Awakens.