本發明涉及機器人領域，具體涉及一種球形機器人。

背景技術：

球形機器人是指利用球體的滾動實現運動的機器人，可以實現全方位運動，與地面是單點接觸，摩擦阻力小，能量利用效率高，并且具有不倒翁特性，可以避免常規的機器人容易出現的傾倒失穩現象。機器人的重要部件均包容在球體內部，受到球體外殼良好的保護，不容易因破壞而失效。采取合適的密封措施，可以使球形機器人的外殼具備防水能力，進而在較為惡劣的天氣條件下使用，具有全天候的適應能力。

球形機器人由于受限于滾動的行走方式，往往運動穩定性不高，而且越障爬坡能力不強，這使得球形機器人在人們的生活領域(如具有大于30度的斜坡或樓梯等障礙)或某些凹凸不平的場地的應用受到極大的限制。

因此，如何提高球形機器人的越障爬坡能力，以增加球形機器人的應用場景和運動穩定性，為業界人士重點研究課題。

技術實現要素：

針對以上的問題，本發明的目的是提供一種球形機器人，可實現越障爬坡、自動調節姿態及增加運動穩定性。

為了解決背景技術中存在的問題，本發明提供了一種球形機器人，包括球殼及驅動組件；所述驅動組件包括固定支架、設于所述固定支架上的連接部、固連于所述連接部的伸縮驅動部和控制力矩陀螺系統、轉動連接于所述連接部的驅動臂；

所述驅動臂之遠離所述連接部的一端設有與所述球殼相接觸的驅動輪，且通過與所述球殼之間產生摩擦力帶動所述球殼轉動；所述驅動臂與所述伸縮驅動部之間設有第一連桿，所述伸縮驅動部推動所述第一連桿以帶動所述驅動臂繞所述連接部擺動，調節所述驅動輪相對所述球殼的接觸位置以控制球形機器人的行走速度；

所述球形機器人受到干擾力矩時，通過控制所述伸縮驅動部帶動所述驅動臂擺動，以改變所述球形機器人的行走速度，再控制所述兩個控制力矩陀螺系統反向同步偏擺來增加進動力矩以克服所述干擾力矩及提高所述球形機器人的穩定性。

一種實施方式中，所述伸縮驅動部包括第一導軌、將所述第一導軌固定于所述連接部的導軌固定件、套設于所述第一導軌上的第一連接件及設于所述第一導軌遠離所述連接部的一端的第二電機，所述第二電機用以驅動所述第一連接件沿所述第一導軌滑動；

所述第一連桿包括相對設置的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端分別轉動連接于所述第一連接件和所述驅動臂；所述第一連接件沿所述第一導軌滑動，帶動所述第一連桿相對于所述連接部做往復運動，且帶動所述驅動臂繞所述連接部擺動。

一種實施方式中，所述驅動臂還包括連接于所述連接部與所述驅動輪之間的第二連桿，所述驅動輪與所述第二連桿之間設有彈性連接件，所述彈性連接件沿著所述驅動臂方向伸縮，在所述球形機器人運動過程中起到緩沖減震作用及為所述驅動輪與所述球殼之間提供接觸壓力的作用。

一種實施方式中，所述彈性連接件包括彈簧、設于所述彈簧相對兩側的第二導軌、及設于所述第二導軌上的滑塊，所述第二導軌一端固定連接于所述第二連桿，另一端朝向所述驅動輪方向延伸，所述滑塊一端設于所述第二導軌上，另一端固定于所述驅動輪，所述彈簧固定于所述第二連桿與所述驅動輪之間，且處于壓縮狀態，以便于為所述驅動輪與所述球殼之間提供接觸壓力。

一種實施方式中，所述控制力矩陀螺系統包括控制力矩陀螺和偏擺電機；所述固定支架包括與所述連接部相對設置的固定端，所述固定端與所述連接部設于所述控制力矩陀螺兩側且通過偏擺軸與所述控制力矩陀螺轉動連接；所述偏擺電機設于所述控制力矩陀螺上且靠近所述固定端處，所述固定端設有第一齒輪，所述偏擺電機設有與所述第一齒輪相嚙合的第二齒輪，所述偏擺電機通過帶動所述第二齒輪相對于所述第一齒輪偏擺，以帶動所述控制力矩陀螺繞所述偏擺軸偏擺。

一種實施方式中，所述固定支架設有第一軸向，所述驅動輪和所述驅動臂關于所述第一軸向對稱分布，所述控制力矩陀螺系統為多個，且所述多個控制力矩陀螺系統的所述偏擺軸的延伸方向沿著所述第一軸向的方向延伸。

一種實施方式中，所述多個控制力矩陀螺系統沿著所述第一軸向分布和/或關于所述第一軸向對稱分布。

一種實施方式中，所述多個控制力矩陀螺系統分布于所述第一軸向兩側，且沿著所述第一軸向錯開。

一種實施方式中，所述多個控制力矩陀螺系統沿著垂直于所述第一軸向分層疊設于所支撐臺上。

一種實施方式中，所述固定支架設有第一軸向，所述驅動輪和所述驅動臂關于所述第一軸向對稱分布，所述控制力矩陀螺系統為多個，所述多個控制力矩陀螺系統之一部分沿著所述第一軸向分布，設有第一偏擺軸，所述第一偏擺軸的延伸方向沿著所述第一軸向的方向延伸，所述多個控制力矩陀螺系統之另一部分關于所述第一軸向對稱分布，設有第二偏擺軸，所述第二偏擺軸的延伸方向垂直于所述第一軸向的方向。

本申請實施例提供了一種球形機器人，包括球殼、驅動組件。所述驅動組件包括驅動臂和驅動輪，驅動輪與所述球殼內壁產生牽引力矩從而帶動所述球殼轉動；通過設置伸縮驅動和第一連桿，伸縮驅動部通過第一連桿帶動所述驅動臂繞所述連接部擺動，從而改變所述驅動輪與所述球殼內壁的接觸位置，可在不影響電機效率下實現球形機器人行走時的無級變速；在球形機器人遇到行走障礙，且驅動輪的驅動力矩足以使得所述球形機器人越障時，所述控制力矩陀螺可通過自由偏擺以產生進動力矩從而穩定球形機器人的底盤，使驅動輪的驅動力矩全部傳遞給球殼，從而使球形機器人越過障礙。當驅動輪的驅動力矩不足以越障時，球形機器人通過控制偏擺電機帶動所述控制力矩陀螺以大于自由偏擺時的角速度偏擺，以在短時間內獲得較大的進動力矩，該進動力矩與驅動輪的驅動力矩疊加以實現越障。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的一種球形機器人整體結構示意圖。

圖2-1是本發明實施例提供的一種球形機器人中驅動組件的結構示意圖。

圖2-2是本發明實施例提供的一種球形機器人中固定框架結構示意圖。

圖3是本發明實施例提供的一種無級變速結構示意圖。

圖4是本發明實施例提供的一種無級變速結構示意圖。

圖5是本發明實施例提供的一種球形機器人中控制力矩陀螺的示意圖。

圖6-1是本發明實施例提供的一種球形機器人轉速比調節原理圖。

圖6-2是本發明實施例提供的一種球形機器人轉速比調節原理圖。

圖7-1是本發明實施例提供的一種無級變速結構示意圖。

圖7-2是本發明實施例提供的一種無級變速結構示意圖。

圖8是本發明實施例提供的一種無級變速中彈性連接件結構示意圖。

圖9是本發明實施例提供的一種控制力矩陀螺示意圖。

圖10-1是本發明實施例提供的一種控制力矩陀螺的排布方式示意圖。

圖10-2是本發明實施例提供的一種控制力矩陀螺的排布方式示意圖。

圖10-3是本發明實施例提供的一種控制力矩陀螺的排布方式示意圖。

圖10-4是本發明實施例提供的一種控制力矩陀螺的排布方式示意圖。

圖10-5是本發明實施例提供的一種控制力矩陀螺的排布方式示意圖。

圖10-6是本發明實施例提供的一種控制力矩陀螺的排布方式示意圖。

圖10-7是本發明實施例提供的一種控制力矩陀螺的排布方式示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。

請參閱圖1至圖2-1，圖1是本發明實施例提供的一種球形機器人，包括球殼1和設于所述球殼1內部的驅動組件2、支撐臺4、固定于所述支撐臺4上的固定支架5。所述驅動組件2包括設于所述固定支架5上的連接部20、固定連接于所述連接部20的伸縮驅動部22和控制力矩陀螺系統3、轉動連接于所述連接部20的驅動臂21。所述固定支架5通過彈性支撐輪連接至所述球殼1內壁，可與所述驅動組件2一起與所述球殼1相對轉動，以防止所述驅動組件2在所述球殼1內不穩定。

所述驅動臂21遠離所述連接部20的一端設有驅動輪201、及驅動所述驅動輪201繞其中心軸自轉的第一電機202，所述驅動輪201的部分周面與所述球殼1內壁相接觸，所述驅動輪201在自轉過程中，在所述球殼1內壁產生轉動摩擦力(牽引力矩)從而帶動所述球殼1相對于所述驅動組件2轉動，所述球殼1的轉動于地面之間產生摩擦力，實現了所述球殼1相對于地面的滾動。所述第一電機202與所述驅動輪201之間的傳動方式不局限于皮帶傳動，也可用其他傳動方式。

請參閱圖2-1及圖3，所述驅動臂21與所述伸縮驅動部22之間設有第一連桿23，所述伸縮驅動部22推動所述第一連桿23相對于所述連接部20做往復運動，帶動所述驅動臂21繞所述連接部20擺動以改變所述驅動輪與在所述球殼的接觸位置來調節所述球形機器人的行走速度。

請參閱圖3及圖4，一種實施方式中，所述驅動臂21為兩個，且對稱分布于所述伸縮驅動部22兩側，所述伸縮驅動部22推動所述第一連桿23相對于所述連接部20做往復運動，可帶動兩個所述驅動臂21繞所述連接部20做張開或收緊運動，通過所述驅動輪相對在所述球殼1的接觸位置的變化來調節所述球殼1轉速。具體為，所述驅動輪201相對于所述球殼1做圓周運動，在所述驅動輪速度一定下，其中，所述驅動輪201沿著半徑越大的圓運動，則球形機器人行走速度越慢，所述驅動輪201沿著半徑越小的圓運動，則球形機器人行走速度越快。通過調節驅動臂21的張開或收緊的角度，來調節所述驅動輪201相對在所述球殼1的接觸位置的變化，即調節所述驅動輪201在所述球殼1內壁運動的圓周半徑，在驅動輪201轉速一定下，所述驅動輪201在所述球殼1內壁沿著不同的圓周運動，則所述驅動輪201與所述球殼1之間的轉速比不同，從而實現在不影響電機效率的同時使所述球殼1的無級變化。

請參閱圖5，控制力矩陀螺系統3包括控制力矩陀螺31和偏擺電機32，所述控制力矩陀螺31包括轉子311、軸承312、套設于所述轉子311外圍的轉子框架313及驅動所述轉子311繞其中心軸轉動的自轉電機314，所述自轉電機314設于所述轉子框架313上，通過帶動所述軸承312以帶動所述轉子311旋轉。所述偏擺電機32固定于所述轉子框架313上與所述控制力矩陀螺31一起相對于所述固定支架5偏擺。在所述球形機器人運動過程中，所述自轉電機314帶動所述轉子311繞軸承312高速旋轉。

為了增大球形機器人在越障過程中轉動力矩，需要降低所述球殼1的轉動速度，此時，球形機器人通過控制所述第一電機202驅動所述伸縮驅動部22帶動所述第一連桿23相對于所述第一電機202運動，從而帶動所述驅動臂21收緊以實現在不影響所述電機效率的狀態下降低所述球殼1行走速度，為越障做準備。在球形機器人遇障(如較大坡度、地面突出物、樓梯等)時，障礙物會對所述球殼1產生干擾力矩以阻礙其運動，所述球殼1將該干擾力矩通過所述驅動輪201傳送至所述驅動組件2，高速旋轉狀態下的所述控制力矩陀螺系統3受到所述干擾力矩作用，會自由偏擺產生一個與所述干擾力矩方向相反大小相等的進動力矩使球形機器人底盤穩定，使得驅動力矩(驅動輪驅動球殼的力矩)全部轉遞給球殼以實現越障。在球形機器人受到較大干擾力矩干擾時，所述球形機器人控制高速旋轉下的所述控制力矩陀螺31以大于自由偏擺時的角速度偏擺，以增大所述進動力矩。所述控制力矩陀螺31產生的進動力矩一方面穩定了所述驅動組件，避免其發生翻轉，另一方面，將進動力矩通過所述固定支架5傳遞至驅動輪201，進而與驅動輪201的驅動力矩疊加后全部傳送至球殼1，從而提高球形機器人的越障爬坡性能及自動調整姿態平衡。

本申請實施例提供了一種球形機器人，驅動輪201與所述球殼1內壁產生牽引力矩從而帶動所述球殼1行走；通過設置伸縮驅動部22和第一連桿23，伸縮驅動部22通過第一連桿23帶動所述驅動臂21繞所述連接部20擺動，從而改變所述驅動輪201與球殼1內壁的接觸位置，在不影響電機功率下實現球形機器人行走時的無級變速；通過設置控制力矩陀螺系統3，當球形機器人遇障時，所述球殼1受到干擾力矩干擾，所述控制力矩陀螺系統3產生進動力矩，并結合所述驅動臂21使得所述球殼1的行走速度減小，在驅動組件2傳送至所述球殼1的功率一定情況下，所述球殼1的轉動力矩增大，從而促進所述球形機器人越障，平衡所述球形機器人的姿態。

一種實施方式中，驅動臂21為一對，所述伸縮驅動部22經過所述球殼1的中心，所述驅動臂21和驅動輪201對稱分布于伸縮驅動部22的兩側；所述驅動組件2中所述驅動輪201與所述球殼1之間的輸出轉速比i為：

i＝(n1/n2)＝(l/r)∝(1/θ)(1)

其中，n1為所述驅動輪201的轉速，在所述第一電機202驅動功率不變的情況下，所述驅動輪201的轉速不變；n2為所述球殼1的轉速；r所述驅動輪201半徑，為不變量；l為所述驅動輪201沿著相對于所述球殼1運動的圓周半徑；θ為所述驅動輪201中心到所述一對驅動臂21球殼1的中心交點的連線與豎直中心線之間的夾角。

由式(1)可知，所述一對驅動臂21張開的夾角θ越大，所述驅動輪201沿著所述球殼1運動的圓周半徑l越小，則所述驅動輪201與所述球殼1之間的輸出轉速比i就越小，所述球殼1的轉動速度越快；所述一對驅動臂21張開的夾角θ越小，所述驅動輪201沿著所述球殼1運動的圓周半徑l越大，則所述驅動輪201與所述球殼1之間的輸出轉速比i就越大，所述球殼1的轉動速度越慢。本實施例通過調節所述一對驅動臂21張開的夾角θ，即可實現所述球殼1的轉動速度的調節，而且，由于所述一對驅動臂21張開的夾角θ可調連續變化，則所述驅動輪201與所述球殼1之間的輸出轉速比i也可調連續變化，從而實現了所述球殼1轉動的無級變速調節。

請參閱圖6-1，當球形機器人越障或爬坡時，在電機輸出功率一定的情況下，為提供足夠大的輸出扭轉動力矩，則需要較小的球殼1速度，即需要增大所述驅動輪201與所述球殼1之間的輸出轉速比，也就是驅動臂21張開的夾角θ較小。此時通過控制第二電機224帶動第一連接件223朝向所述第二電機224移動，第一連接件223通過第一連桿23帶動驅動臂21繞所述連接部20朝向所述第一連接件223轉動，從而使一對驅動臂21收緊，從而得到減小的夾角θ1，此時驅動輪201沿著直徑為a1c1、b1d1的圓周運動。由式(1)可知，此時轉速比i增大，球殼1速度減小，從而球形機器人獲得更大的越障驅動力矩。

請參閱圖6-2，當球形機器人在平地行走時，需要提高機器人的移動速度，即要增大所述球殼1的轉動速度，需要減小所述驅動輪201與所述球殼1之間的輸出轉速比，也就是驅動臂21張開的夾角θ較大。此時通過控制第二電機224推動第一連接件223朝向所述連接部20移動，第一連接件223通過第一連桿23帶動驅動臂21繞所述連接部20朝遠離所述第一連接件223方向轉動，從而使一對驅動臂21伸展開，從而得到較大的夾角θ2，此時驅動輪201沿著直徑為a2c2、b2d2的圓周運動。由式(1)可知，此時轉速比i減小，球殼1速度增加，從而實現球形機器人獲得更快的行走速度。

由上可知，通過改變驅動臂21張開的夾角θ，即可根據需求在一定范圍內任意改變轉速比i，從而使得所述球殼1實現無級變速。

在本申請實施方式中，所述一對驅動臂21交點可以位于球殼1中心處，及所述連接部20設于所述球殼1中心，也可以不位于球殼1中心處，本申請對于所述一對驅動臂21交點相對于所述球殼1中的位置不做限制。

請參閱圖7-1及圖7-2，所述伸縮驅動部22包括第一導軌221、將所述第一導軌221固定于所述連接部20的導軌固定件222、套設于所述第一導軌221上的第一連接件223及設于所述第一導軌221遠離所述連接部20的一端的第二電機224，所述第二電機224用以驅動所述第一連接件223沿所述第一導軌221滑動。

所述第一連桿23包括相對設置的第一端232和第二端233，所述第一端232和所述第二端233分別轉動連接于所述第一連接件223和所述驅動臂21；所述第一連接件223沿所述第一導軌221滑動，帶動所述第一連桿23相對于所述連接部20做往復運動，且帶動所述驅動臂21繞所述連接部20擺動。

可以理解的，所述第二電機224不局限于采用螺桿式電機或直線電機，也可以采用液壓氣缸或其他可實現將驅動臂21擺動的其他連桿機構。

一種實施方式中，所述第一導軌221兩端還設有第一限位件225、226，所述第一限位件225、226用于所述第一連接件223沿所述第一導軌221滑動的兩個端點位置的限位。所述第一限位件225、226可以為限位阻尼塊，也可用限位開關或其他限位方式替代。所述第一限位件225、226的材質可以為橡膠等耐磨材料，一方面對第一連接件223起到了緩沖減震作用，另一方面，減少對第一連接件223的磨損，延長其使用壽命。

請參閱圖7-1及圖7-2，所述驅動臂21還包括連接于所述連接部20與所述驅動輪201之間的第二連桿227；所述第二連桿227上設有第二連接件229，所述第一連桿23的第二端233轉動連接于所述第二連接件229。所述第一連接件223沿所述第一導軌221朝向所述連接部20滑動過程，使得所述第一連桿23始終推動所述驅動臂21繞所述連接部20轉動，以增大所述驅動臂21繞著所述連接部20伸展的角度。具體而言，第二電機224推動第一連接件223朝向所述連接部20運動過程中，所述第一連桿23始終保持向上推動所述第二連接件229，進而推動驅動臂21張開，直到第一連接件223位于最頂端時，即最靠近所述連接部20的位置時，此時驅動臂21張開的夾角θ最大，這樣的設計可獲得較大的驅動臂21張開的夾角θ，同時第一連接件223移動距離較小，可簡化和減少伸縮驅動部22的結構，從而減少驅動組件2占據的空間，便于其他結構的布局。

請參閱圖8，所述驅動輪201與所述第二連桿227之間設有彈性連接件24，所述彈性連接件24沿著所述驅動臂21方向伸縮，在所述球形機器人運動過程中起到緩沖減震作用及為所述驅動輪201與所述球殼1之間提供接觸壓力的作用。一種實施方式中，所述彈性連接件24包括彈簧241、設于所述彈簧241相對兩側的第二導軌242、及設于所述第二導軌242上的滑塊243，所述第二導軌242一端固定連接于所述第二連桿227，另一端朝向所述驅動輪201方向延伸，所述第二導軌242兩端設有第二限位件244、245，第二限位件244、245用于限制所述滑塊243的滑動位置。所述滑塊243一端設于所述第二導軌242上，可相對于所述第二導軌242滑動，另一端固定于所述驅動輪201，所述彈簧241固定于所述第二連桿227與所述驅動輪201之間，且處于壓縮狀態，以便于為所述驅動輪201與所述球殼1之間提供接觸壓力。此外，在球形機器人運動過程中，所述彈簧241可通過其壓縮量的變化確保驅動輪201始終與球殼1緊密接觸以便于增大所述驅動輪201所述球殼1之間的傳動效率。其他實施方式中，所述彈性連接件24也可以是彈性橡膠、彈性塑料等其他的彈性元件，在本申請中，不對所述彈性連接件24的具體結構進行限制。

請參閱圖2-2，所述彈性支撐輪6包括彈性件61和的支撐輪62，所述支撐輪62與所述球殼1內壁相接觸。支撐輪62還可以為滾珠。彈性件61可以設置為彈簧、彈性橡膠等彈性件，所述彈性件61處于壓縮狀態，起到緩沖保護作用，及壓縮狀態的所述彈性件61確保在運動過程中，所述驅動輪201與所述球殼1接觸，甚至給予所述驅動輪201一定的接觸壓力。

請參閱圖2-2及圖4，所述固定支架5包括與所述連接部20相對設置的固定端51，所述固定端51與所述連接部20設于所述控制力矩陀螺31兩側且通過偏擺軸33與所述控制力矩陀螺31轉動連接。所述偏擺電機32設于所述控制力矩陀螺32上且靠近所述固定端51處，所述固定端51設有第一齒輪511，所述偏擺電機32設有與所述第一齒輪511相嚙合的第二齒輪521，所述偏擺電機32通過帶動所述第二齒輪521相對于所述第一齒輪511偏擺，以帶動所述控制力矩陀螺31繞所述偏擺軸33偏擺。

請參閱圖9，一種實施方式中，所述驅動組件2中可以包括兩個控制力矩陀螺系統3a、3b，兩個控制力矩陀螺系統3a、3b的轉子自轉方向相反。所述固定支架4設有第一軸向y，所述驅動輪201關于所述第一軸向y對稱分布，且所述兩個控制力矩陀螺系統3a、3b的所述偏擺軸33a、33b的延伸方向沿著所述第一軸向y的方向延伸。當所述球形機器人沿y正方向行走遇到障礙時，球形機器人控制驅動臂21相對于所述伸縮驅動部22收緊，以增大所述球殼1與所述驅動輪201之間的行走速度比，從而降低球殼的行走速度，為球殼越障做準備。由于障礙的干擾力矩，驅動輪201的驅動力矩無法全部傳遞給球殼1，使得部分驅動力矩傳遞給位于球殼1內部的連接部20，這時控制力矩陀螺系統3將發生進動而產生進動力矩平衡上述的部分驅動力矩，以穩定球殼1內部的連接部20并增加驅動輪201與所述球殼1之間的傳動效率，使驅動輪201的驅動力矩全部傳遞給球殼1從而實現越障，進而避免球殼1內部的驅動組件將在球殼1內發生翻滾，球殼1無法獲得最大驅動力矩實現越障。

本申請實施例中，所述控制力矩陀螺系統3還可以為多個，對于所述控制力矩陀螺系統3的排布方式可以采用如下方式：當越障需要的進動力矩方向沿第一軸向y時，控制力矩陀螺系統3的偏擺軸向沿x方向布置；反之，當越障需要的進動力力矩方向沿x軸時，控制力矩陀螺系統3的偏擺軸向沿第一軸向y方向布置。

以當越障需要的進動力矩方向沿x軸時為例，多個控制力矩陀螺系統3的偏擺軸向均沿y方向布置。所述控制力矩陀螺系統3具體的排列方式包括但不限于：

第一種實施例，如圖10-1所示，所述多個控制力矩陀螺系統3可以沿著所述第一軸向y分布，所述偏擺軸33的延伸方向沿著所述第一軸向y的方向延伸。

第二種實施例，如圖10-2所示，所述多個控制力矩陀螺系統3可以關于所述第一軸向y對稱分布，所述偏擺軸33的延伸方向沿著所述第一軸向y的方向延伸。

第三種實施例，如圖10-3及圖10-4所示，所述多個控制力矩陀螺系統3分布于所述第一軸向y兩側，且沿著所述第一軸向y錯開，所述偏擺軸33的延伸方向沿著所述第一軸向y的方向延伸。

第四種實施例，如圖10-5所示，所述多個控制力矩陀螺系統3沿著垂直于所述支撐臺4的方向z疊設于所支撐臺4上，所述偏擺軸33的延伸方向沿著所述第一軸向y的方向延伸。

第五種實施例，如圖10-6所示，所述多個控制力矩陀螺系統3之一部分沿著所述第一軸向y分布，所述多個控制力矩陀螺系統3之另一部分關于所述第一軸向y對稱分布，所述偏擺軸33的延伸方向均沿著所述第一軸向y的方向延伸。

所述多個控制力矩陀螺系統3還可以同時提供x和y兩個方向的進動力矩。第六種實施例，如圖10-7所示，所述多個控制力矩陀螺系統3之一部分沿著所述第一軸向y分布，設有第一偏擺軸，所述第一偏擺軸的延伸方向沿著所述第一軸向y的方向延伸，所述多個控制力矩陀螺系統3之另一部分關于所述第一軸向y對稱分布，設有第二偏擺軸，所述第二偏擺軸3的延伸方向x垂直于所述第一軸向y的方向。具體而言，所述控制力矩陀螺系統3可以為兩對，互相成對的所述控制力矩陀螺系統3，其中，兩個偏擺軸延伸方向沿著所述第一軸向y的方向延伸，另兩個偏擺軸延伸方向沿x的方向。

以上所示的排列方式，僅僅是本申請所保護的多個控制力矩陀螺系統排列方式的幾個實施例，還可以有其他的排列方式，且以上所示的排列方式都可以作為一個基本單元擴充驅動組件2中控制力矩陀螺31的數量，構建復雜的控制力矩陀螺系統3。基于本申請實施方式及結合上述控制力矩陀螺系統3的數量和排布方式，所述球形機器人中，對本申請所提供的控制力矩陀螺系統3進行簡單的數量變化，或基于本申請的布局思想，對本申請所提供的控制力矩陀螺系統3進行簡單的排列方式變化，這些都屬于本申請的保護范圍。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，但該較佳實施例并非用以限制本發明，該領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。