Um Robô Esférico, também conhecido como robô móvel esférico, ou robô em forma de bola é um robô móvel com formato externo esférico. Um robô esférico é tipicamente feito de uma casca esférica que serve como o corpo do robô e uma unidade de condução interna (IDU) que permite que o robô se mova. Robôs móveis esféricos normalmente se movem rolando sobre superfícies. O movimento de rolamento é comumente realizado pela mudança do centro de massa do robô (isto é, sistema impulsionado por pêndulo), mas existem alguns outros mecanismos de direção. Num sentido mais amplo, no entanto, o termo “robô esférico” também pode ser referido a um robô estacionário com duas juntas rotativas e uma articulação prismática que forma um sistema de coordenadas esféricas (por exemplo, braço de Stanford).
O invólucro esférico é geralmente feito de material transparente sólido, mas também pode ser feito de material opaco ou flexível para aplicações especiais ou devido a mecanismos de derivação especiais. A casca esférica pode selar completamente o robô do ambiente externo. Existem robôs esféricos reconfiguráveis que podem transformar a casca esférica em outras estruturas e executar outras tarefas além do rolamento.
Os robôs esféricos podem operar como robôs autônomos ou como robôs controlados remotamente (teleoperados). Em quase todos os robôs esféricos, a comunicação entre a unidade de acionamento interna e a unidade de controle externa (registro de dados ou sistema de navegação) é sem fio devido à mobilidade e à natureza fechada do casco esférico. A fonte de energia desses robôs é principalmente uma bateria localizada dentro do robô, mas existem alguns robôs esféricos que utilizam células solares. Os robôs móveis esféricos podem ser categorizados por sua aplicação ou por seu mecanismo de acionamento.
Aplicações
Robôs móveis esféricos têm aplicações em vigilância, monitoramento ambiental, patrulha, exploração subaquática e planetária, reabilitação, desenvolvimento infantil e entretenimento. Robôs esféricos podem ser usados como robôs anfíbios viáveis tanto em terra quanto em água (ou sob).
Locomoção
Os mecanismos de acionamento mais comuns dos robôs esféricos operam alterando o centro de massa do robô. Outros mecanismos de condução fazem uso de: (1) conservação da velocidade angular por volantes, (2) vento do ambiente, (3) distorção da casca esférica e (4) efeito giroscópico.
Pesquisa atual
A pesquisa em robôs esféricos envolve estudos sobre design e prototipagem, modelagem dinâmica e simulação, controle, planejamento de movimento e navegação. Do ponto de vista teórico, o movimento de rolamento de um robô esférico em uma superfície representa um sistema não-holonômico que tem sido particularmente estudado no âmbito do controle e planejamento de movimento.
Robôs esféricos comerciais
Robôs esféricos comerciais estão agora disponíveis para venda ao público. Alguns dos comerciais atuais são: Sphero, BB-8, GroundBot, Roball e QueBall. O BB-8 é um personagem droide no filme de 2015 Star Wars: The Force Awakens.