文章核心观点 - 德州农工大学RAD实验室研发的RoboBall球形探测机器人，为月球等极端地形探索提供了一种全新的移动解决方案[1][3] - 该技术通过将机器人设计成一个可滚动的球体，利用内部摆锤控制重心移动，克服了传统轮式月球车在陡峭、松软地形中的移动难题[4][6] - 从RoboBall II到RoboBall III的迭代，体现了参数化、可扩展的设计思维，使机器人从技术验证平台升级为具备实际任务载荷能力的探测系统[14][22][27] RoboBall技术原理与特点 - 机器人是一个充气球体，内部装有摆锤，通过摆动改变重心实现滚动、爬坡等动作，具备抗摔、适应崎岖地形的特性[6][10] - RoboBall II作为测试平台，直径0.61米，用于验证控制算法和传感方案，但内部空间有限，难以携带探测仪器[8][12][13] - RoboBall III直径增至1.83米，重量达154公斤，采用铝合金结构、高扭矩电机和新的制造工艺，拥有可容纳17个CubeSat模块的载荷舱[14][19][21][22] 性能优化与工程设计 - 使用Rmax/R（重心高度与球体半径之比）作为核心性能指标，优化摆锤和配重以提升爬坡能力[25] - 放大设计带来质量、力矩等挑战，团队重构了驱动系统和结构，采用“反向装瓶”工艺完成重型部件装配[17][19][22] - 实验显示RoboBall III爬坡能力优于小版本，但也暴露出柔性壳体摩擦损耗及未计入零件质量等现实与模型的偏差[25] 任务应用与未来发展 - RoboBall III可执行两类任务：滚入月坑释放小型探测器组成观测网络，或携带采样装置采集样品并返回[27] - 其设计体现了一种可扩展的“滚动哲学”，未来可按任务需求定制不同尺寸的机器人，形成可扩展族群[27] - 下一步研究方向包括实现摆锤系统的跳跃、转身及多机器人集群协作，应用于火星等行星探测场景[27]