球形伸缩线性驱动旋转机器人的动力学

月球洞穴是实现人类在月球上长期和永久存在的有前景的特征。然而，由于勘测卫星成像难以触及这些洞穴，地下空腔内的具体环境尚不为人知。因此，为了推进人类在月球上的存在，需要由机器人系统对这些洞穴进行探索。然而，一系列环境因素使得这项探索尤为具有挑战性。其中包括会损坏暴露的传感器和执行器的极细月尘，以及洞穴内未知的表面和障碍物构成。一种特别适合应对这些挑战的机器人系统是球形机器人，因为其外壳将传感器和执行器与危险环境完全隔离开来。这项工作以动力学模型的形式，为这种外形尺寸引入了一种新颖的、增加了额外功能的移动方法的数学描述。一组可伸缩的线性延伸杆通过结合推离地面和利用重力矩的方式移动机器人。该方法使系统能够移动，通过将重心提升到顶部来克服障碍物，并利用杆作为三脚架，将自身转变为地面激光扫描仪。