在进行各种探测活动的时候,我们需要形状各异的探测运动装置.该课题设计和制造了一种新型的球形滚动式的运动装置——球形运动器,该运动器能通过滚动沿任意方向接近或达到我们所需要的任意位置.球形运动器采用新颖的内部驱动系统,它赋予了运动器在实现加速、减速和恒速等运动方式时快速的可操作性,球形的外壳机构使运动器较以往的轮式或轨道式的结构装置具有更大的灵活性.这是一种对运动方式、驱动原理、力学分析、控制系统等诸多方面的大胆尝试与创新.该文分析了国内外在该领域的研究状况,尤其对国外各种球形运动装置进行了分析和比较,总结了它们在设计结构上的特点,进行了综合分析.对球形运动器内部的各种功能单元提出了各种方案,对每种方案的优缺点进行分析比较,选择其中最理想的一种.在力学上对该球形运动器进行了深入细致的分析.分别从运动学和动力学两方面入手,最后利用ADAMS软件,对运动器进行运动状态的仿真.对运动器的控制系统和路径规划进行分析,引入了非完整系统的概念.