三年调试千次实验高三学生发明球形机器人获区域

在电线密布的车间、摆放精密仪器的实验室、人潮拥挤的城市中，轮式、履带式有太多不便完成的任务。而我设计的机器人，运动灵活、占地极小，正是填补轮式、履带式机器人不足的完美替代品。 人大附中高中三年级的男生吕宁一，花了近 年的时间制作出一款 具有自启动功能的球轮机器人平台 ，集自启、爬坡、负重功能于一体，先后获得日内瓦国际发明展金奖和全国青少年科技创新大赛二等奖两项发明大奖。

足球场上 灵感乍现

2012年7月，初三毕业的暑假，吕宁一和其他完成中考、即将走入高中校园的学生一样，暂时放下了学习的压力，开始享受轻松的假期。那个暑假里，他把大部分的时间都放在与同学们一起奔跑、驰骋在球场上。

就是在轻松踢球的过程中，这个勤于观察、善于发现的男孩，找到了自己的关注点 我发现足球的滚动有它自己的特点：首先，球体滚动的方向具有任意性，不受转弯半径的限制。也就是说，球的滚动不像汽车车轮一样，需要 拐弯 才能改变方向。其次，球体滚动向各个方向的动力相同。这一点也不像汽车车轮，向前行驶和 倒车 时的马力是不同的。 没有转弯半径和全向机动的特点使球体的运动要比轮式和履带式运动方式灵活、优越许多。

发现了这一点，吕宁一决定据此制作一款 球轮机器人 ，将球体运动的这个优越性运用到具体实践中去，为日常生活带来便利。

从支架支撑到独自站立

有了创作的灵感，吕宁一很快投入到创作工作中， 2012年8月，通过论证，写出了机器人的初步设想。经过紧张的研制过程， 个多月后，机器人初步的形态就制作出来了。

球形轮运动机器人，由三个驱动电机、三个万向轮和一个支撑球体组成，三个万向轮与球体成一定倾斜角固定对称安装，通过协调转动，驱动球体在地面滚动，可以使机器人平顺地向任何方向运动而不改变机器人本身的朝向。为了使其能够实现自启动、平衡、行走功能，球形轮机器人加载了惯性以实现姿态、角速度、速度的测量，同时由车载计算机和单片机作为，对测量数据进行处理，实现精确稳定控制。