“ 一颗球如何通吃陆地与水面？
机器人的形态越来越自由。
双足人形机器人在展台上打太极、跑马拉松；四足机器人穿行于巡检通道；轮式平台在仓储场景中搬运码垛；半人马轮足机器人、可变形机器人等异形复合形态异军突起。
普华永道发布的《2026年智能机器人产业发展白皮书》明确指出，工业机械臂、轮/四足机器人、人形机器人三大形态已形成清晰分工，到2030年将呈现“形态多元化、场景精准化”的稳定共存格局。
那个“机器人必须像人”的时代，正在被悄悄翻页。
正是在这个语境下，一颗球闯入了视野。在中国国际国防电子展览会的展厅里，一个直径约80厘米、重约190公斤的“大黑球”吸引了大量驻足者。
它没有腿，没有履带，靠球体内电机与摆锤的配合完成运动，既能在陆地上滚，又能在水面上滚。陆地上能够以最高35公里的时速滚动，水面上依靠加装的螺旋桨漂浮行驶，沙漠、雪地、积水路段都能一路碾过去。
它是已经在国防电子展、公安实战、化工园区中出没的国产水陆两栖球形机器人。
当整个机器人行业还在为“像不像人”争论不休时，球形机器人用一种极为朴素的几何智慧，给出了另一种答案。
01.
从“带腿的球”到“会滚的潜艇”
球形机器人的研究并不新鲜。过去二十年里，全球学术界一直在探索这个奇特形态的运动可能性。
早期的方案大多走“壳内藏腿”的路线，即在球形外壳内部装入机械腿，陆地上伸出来爬行，水里缩回去靠螺旋桨推进。这种设计逻辑清晰，但代价也很明显。两套驱动系统、两套控制策略，系统冗余度高，集成度低，一旦进入水陆过渡地带，切换过程往往笨拙且容易搁浅。
真正的转折发生在最近两年。研究者开始意识到，球形本身就是一个被低估的工程平台——它的外壳既是陆地上的滚动接触面，也可以天然成为水中的浮力舱和流线型船体。
2025年底发表在《Ocean Engineering》上的一项研究，提出了一种颇具启发性的方案：多模态推进系统（MPS-ASR），将摆锤驱动与螺旋桨推进进行协同集成。摆锤负责陆地和浅水区的低速运动，螺旋桨负责深水高速推进，而两者的“混合模式”则专门针对水陆过渡带优化，这既解决了搁浅风险，也简化了模式切换流程。
实验数据显示，混合推进模式能够保持纯螺旋桨推进速度的95%至97%，同时显著降低能耗。
更具想象力的方案来自杜克大学团队开发的MARBLE机器人。它彻底放弃了任何外露的运动部件，完全依靠内部三个正交直线滑块的质量重分布来驱动球体滚动。同一套机械架构，在陆地上产生滚动，在水面上通过被动鳍片产生推进力，不需要任何机械重构，也不需要独立的驱动系统。
这种“一个架构通吃两种介质”的设计哲学，标志着两栖球形机器人正在从功能叠加走向系统融合。前者是工程妥协的产物，后者才是真正的技术跃迁。
02.
当球形学会“动手”
抓取能力是球形机器人的另一重大突破。
2026年发表在《Robotics and Autonomous Systems》上的一项研究，为仿生两栖球形机器人开发了一种集成机械爪的多功能机械腿。实现结果显示，该机械腿最大抓取力达到22.5牛，在水下携带6牛负载时仍能高效移动，抓取成功率稳定超过90%。更重要的是，机器人在地面上的爬行能力也得到了验证。
这意味着球形机器人正在突破“移动传感器”的角色边界，它不再只是一个滚来滚去拍照的设备，而是开始具备物理交互和作业能力。从浅水区的水下采样，到海洋探测中的目标物回收，球形机器人正在向“移动操作平台”的方向进化。
与此同时，多机器人协同也在加速推进。2025年1月《Scientific Reports》刊登的仿龟两栖球形机器人编队控制研究，验证了三台机器人在水面和水下环境中的编队运动能力，包括漂浮、下潜、自由运动以及水下动态目标跟踪等多场景任务。
03.
从论文到战场：一颗球的产业化路径
学术界的探索为技术方向提供了指引，但真正让球形机器人从实验室滚进真实世界的，是中国企业的产业化推进。
逻腾（杭州）科技研发的RT-G系列球形机器人，研发灵感可以追溯到瑞典乌普萨拉大学的水星探测器课题，该课题最初的目标是设计一种能在火星表面滚动探测的球形装置。
这个“外太空”基因赋予了它天然的全地形适应能力：封闭球壳能够承受高达4吨的冲击力，搭载L4级自动驾驶系统，2.5秒完成加速，最高时速35公里。
相关信息显示，逻腾科技成立于2017年底，创始人是浙江大学控制科学与工程学院副教授王酉，公司掌握了包括美国、英国等国际主要发达国家在内的近20项国际发明专利，在球形机器人方面已确立了确定了领先地位。
据悉，其产品是全球唯一实现商业化量产的两栖球形机器人。
在中国国际国防电子展览会上，这款球展示了远超巡逻侦察的战术能力。其可挂载网枪和绊马索执行抓捕，可搭载声波驱散器进行喊话驱离，最大音量达到140分贝，球体本身的巨大撞击力甚至可以直接撞门破障。
而在实战层面，它已经走得更远。温州公安率先将球形机器人投入日常巡逻，据悉这是全球首款参与公安实战应用的水陆两栖球形机器人。
除了跟随巡特警完成城市巡逻任务，它还能适应野外、滩涂、沙漠等复杂地形，执行追踪、格斗、抓捕等警务任务。在扬州“苏超”联赛的安保现场，这款直径80厘米、重约190公斤的球形机器人首次应用于大型活动安保实战，实现了对指定区域的L4级自主巡逻防控。
场景的边界还在持续扩展。在工业领域，球形机器人已经进入机场驱鸟、油田巡检、化工园区巡查、地下管廊监测等场景，其封闭球形结构使其特别适合在腐蚀性、放射性和易燃易爆环境中替代人工巡检。海外市场方面，产品已销往中东、东南亚、非洲及欧洲地区，承担石油管线巡检等任务。
04.
球形之下，是一场关于“形态自由”的宣言
回看机器人产业的发展史，每一次范式转移都伴随着对“机器人应该长什么样”的重新定义。工业机械臂打破了“机器人必须像人”的执念，四足机器人证明了“腿不一定需要两条”，而球形机器人则在挑战一个更深层的假设，机器人的运动是否必须依赖外露的执行器。
一个完全封闭的球体，不需要腿、不需要履带、不需要螺旋桨暴露在外，就能在沙漠中滚动、在水面上漂浮、在化工园区中巡检、在警务现场中执行抓捕。
它用一种近乎极简的几何形态，完成了对“多模态运动”这个词最具象化的诠释。
当然，球形机器人并非万能。它在精细操作、复杂攀爬、人机交互等方面的局限仍然明显。但正如一位从业者所言，球形机器人是根据独特需求被“创造”出来的，它不模仿任何生物，而是从工程约束出发，寻找最优解。
在一个越来越强调场景适配而非形态仿真的时代，球形机器人或许正在为无人装备的下一程，提供一种更务实的打开方式。
