本發(fā)明涉及運輸工具，并且更具體地，涉及用于支撐車輛并且越過地面或其他表面的組件。

背景技術：

常規(guī)裝置可包括球形殼體和內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)，該內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)包括聯(lián)接到一個或多個輪的一個或多個馬達，該輪與球形殼體的內(nèi)表面接合。包括彈簧和接觸端的偏置機構可聯(lián)接到內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)，以在輪和接觸端之間提供直徑方向相對的力，從而允許馬達的動力被傳遞到球形殼體的內(nèi)表面，引起自推進式裝置沿接觸表面滾動。自推進式裝置可基于其質(zhì)心的移動、馬達的獨立動力和偏置機構對內(nèi)表面的力的組合而轉(zhuǎn)動。磁聯(lián)接部件可包括在偏置機構中。磁聯(lián)接部件可包括含黑色金屬或永磁體，諸如釹磁體，以提供穿過球形殼體與外部裝置和/或配件磁相互作用的磁場。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的支撐組件，包括：至少兩個球形輪胎，所述球形輪胎在路面上行進并且相對于所述路面和所述車輛轉(zhuǎn)動；以及驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)磁地驅(qū)動所述輪胎相對于所述驅(qū)動系統(tǒng)自身轉(zhuǎn)動，從而使得所述驅(qū)動系統(tǒng)的任何部分都不與所述輪胎或所述路面物理接觸。

根據(jù)組件的另一方面，所述驅(qū)動系統(tǒng)使所述車輛磁懸浮在距所述輪胎第一預定距離。

根據(jù)組件的又另一方面，所述驅(qū)動系統(tǒng)使其自身磁懸浮在距所述輪胎的內(nèi)表面第二預定距離。

根據(jù)組件的再另一方面，所述輪胎是具有與外部環(huán)境完全隔離的內(nèi)部空間的封閉球體。

根據(jù)組件的又另一方面，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括第一磁被動部分和第二磁主動部分。

根據(jù)組件的再另一方面，所述第一部分僅產(chǎn)生恒定的磁場。

根據(jù)組件的又另一方面，所述第二部分產(chǎn)生恒定的磁場和可變的磁場。

根據(jù)組件的再另一方面，所述驅(qū)動系統(tǒng)使所述車輛相對于所述驅(qū)動系統(tǒng)保持基本恒定的定向。

根據(jù)組件的又另一方面，所述輪胎包括多個層。

根據(jù)組件的再另一方面，所述多個層中的一個機械地支撐由所述車輛確定的載荷的部分。

根據(jù)組件的又另一方面，所述多個層中的一個包括用于在所述輪胎和所述路面之間產(chǎn)生牽引力的胎面。

根據(jù)組件的再另一方面，所述多個層中的一個包括用于阻尼振動的彈性體層，所述振動由輪胎在所述路面上行進產(chǎn)生。

本申請還包括如下技術方案：

1.一種用于車輛的支撐組件，包括：

至少兩個球形輪胎，所述球形輪胎在路面上行進并且相對于所述路面和所述車輛轉(zhuǎn)動；以及

驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)磁地驅(qū)動所述輪胎相對于所述驅(qū)動系統(tǒng)自身轉(zhuǎn)動，從而使得所述驅(qū)動系統(tǒng)的任何部分都不與所述輪胎或所述路面物理接觸。

2.如技術方案1所述的支撐組件，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)使所述車輛磁懸浮在距所述輪胎第一預定距離。

3.如技術方案2所述的支撐組件，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)使其自身磁懸浮在距所述輪胎的內(nèi)表面第二預定距離。

4.如技術方案3所述的支撐組件，其中，所述輪胎是具有與外部環(huán)境完全隔離的內(nèi)部空間的封閉球體。

5.如技術方案4所述的支撐組件，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括第一磁被動部分和第二磁主動部分。

6.如技術方案5所述的支撐組件，其中，所述第一部分僅產(chǎn)生恒定的磁場。

7.如技術方案6所述的支撐組件，其中，所述第二部分產(chǎn)生恒定的磁場和可變的磁場。

8.如技術方案7所述的支撐組件，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)使所述車輛相對于所述驅(qū)動系統(tǒng)保持基本恒定的定向。

9.如技術方案8所述的支撐組件，其中，所述輪胎包括多個層。

10.如技術方案9所述的支撐組件，其中，所述多個層中的一個機械地支撐由所述車輛確定的載荷的部分。

11.如技術方案10所述的支撐組件，其中，所述多個層中的一個包括用于在所述輪胎和所述路面之間產(chǎn)生牽引力的胎面。

12.如技術方案11所述的支撐組件，其中，所述多個層中的一個包括用于阻尼振動的彈性體層，所述振動由輪胎在所述路面上行進產(chǎn)生。

附圖說明

在附圖中以舉例方式而非限制方式描述本發(fā)明，其中，相似的附圖標記表示相似的元件，并且在附圖中：

圖1示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的組件；

圖2是圖示用以控制自推進式裝置的操作的常規(guī)系統(tǒng)的示例性框圖；

圖3是處于控制設備的控制下的常規(guī)自推進式裝置的示意圖；

圖4示意性地圖示常規(guī)自推進式裝置的示例；

圖5圖示常規(guī)自推進式裝置的另一個示例；以及

圖6是圖4和5的計算機系統(tǒng)和自推進式裝置的示例性框圖。

具體實施方式

示例性的常規(guī)裝置，諸如在us9,090,214和us9,211,920中所描述的裝置，其全部內(nèi)容通過引用合并于此，可包括球形殼體和內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)，內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)包括聯(lián)接到一個或多個輪的一個或多個馬達，該輪與球形殼體的內(nèi)表面接合。包括彈簧和接觸端的偏置機構可聯(lián)接到內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)，以提供輪和接觸端之間的直徑方向相對的力，從而允許馬達的動力被傳遞到球形殼體的內(nèi)表面，引起自推進式裝置沿接觸表面滾動。自推進式裝置可基于其質(zhì)心的移動、馬達的獨立動力和偏置機構對內(nèi)表面的力的組合而旋轉(zhuǎn)。磁聯(lián)接部件可包括在偏置機構中。磁聯(lián)接部件可包括含黑色金屬或永磁體，諸如釹磁體，以提供穿過球形殼體與外部裝置和/或配件磁相互作用的磁場。

示例性的用于裝置的外部配件可包括磁聯(lián)接部件，以與偏置機構的磁聯(lián)接部件（例如，接觸端）磁聯(lián)接。因此，當引起自推進式裝置的球形殼體滾動時，外部配件可經(jīng)由穿過球形殼體的磁相互作用保持穩(wěn)定地聯(lián)接到偏置構件的接觸端。

自推進式裝置、或外部配件、或兩者均可包括磁體（例如釹磁體），以產(chǎn)生引起磁相互作用的磁場。這種相互作用可包含在外部配件和球形殼體的外表面之間發(fā)生接觸的磁吸引。在該示例中，可以通過用基本無摩擦的材料涂覆球形殼體的外表面和/或外部配件的接觸表面以減小摩擦力。額外地或替代地，磁相互作用可包含排斥力，這種排斥力包括在外部配件和球形殼體之間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁懸浮的穩(wěn)定性機構（例如，一個或多個另外的磁體）。

如在此使用的，當自推進式裝置處于操作控制下時，在偏置機構的角轉(zhuǎn)動的語境下，“基本上”表示在0°和小于90°之間。因此，當自推進式裝置處于非加速狀態(tài)時，“基本上”穩(wěn)定、“基本上”恒定的角度，或偏置機構（或彈簧部件）和自推進式裝置在其上滾動的外部表面之間的“基本上”垂直表示相對于該表面小于90°，并且通常小于45°。如在此進一步使用的，在球形殼體的外表面和外部配件裝置的接觸表面之間的摩擦的語境下，“基本上”表示兩個常規(guī)光滑表面（例如，拋光的金屬或木頭表面）之間低于正常的摩擦關系。因此，“基本上”無摩擦的材料表示被設計或制造成用于減小摩擦的材料。

在此描述的一個或多個常規(guī)示例提供了由計算裝置執(zhí)行的方法、技術和動作可以以編程方式執(zhí)行，或者作為由計算機實施的方法執(zhí)行。如在此使用的，“以編程方式”表示通過使用代碼或計算機可運行指令。這些指令可被存儲在計算裝置的一個或多個存儲資源中。以編程方式執(zhí)行的步驟可以是自動的也可以不是自動的。

在此描述的一個或多個常規(guī)示例可利用系統(tǒng)的編程模塊或部件來實施。編程模塊或部件可包括能夠執(zhí)行一個或多個所陳述的任務或功能的程序、子程序、程序的部分、軟件部件和/或硬件部件。如在此使用的，模塊或部件可存在于獨立于其他模塊或部件的硬件部件上。替代地，模塊或部件可以是其他模塊、程序和/或機器的共享元件或過程。

在此描述的一些示例通常需要使用計算裝置，包括處理和存儲器資源。例如，在此描述的一個或多個示例可整體地或部分地在計算裝置（諸如數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、臺式計算機、移動/智能電話、個人數(shù)字助手（pda）、筆記本計算機、打印機、數(shù)碼相框和/或平板裝置）上實施。存儲器、處理和網(wǎng)絡資源均可以與本文描述的任何示例的建立、使用和/或執(zhí)行（包括任何方法的執(zhí)行和/或任何系統(tǒng)的實施）相關地使用。

此外，可通過使用一個或多個處理器可運行的指令實施在此描述的一個或多個示例。這些指令可由計算機可讀介質(zhì)承載。下文中結合附圖示出和描述的機器提供了處理資源和計算機可讀介質(zhì)的示例，該資源和計算機可讀介質(zhì)可承載和/或運行用于執(zhí)行示例的指令。具體地，以示例示出的許多機器可包括處理器和用于保存（hold）數(shù)據(jù)和指令的各種形式的存儲器。計算機可讀介質(zhì)的示例可包括永久性存儲器存儲裝置，諸如個人計算機或服務器上的硬盤驅(qū)動器。計算機存儲介質(zhì)的其他示例可包括便攜式存儲單元，諸如cd或dvd單元、閃存（諸如被承載在智能電話、多功能裝置和/或平板裝置上）和磁存儲器。計算機、終端、可聯(lián)網(wǎng)裝置（例如，移動裝置，諸如移動電話）都可利用處理器、存儲器和/或存儲在計算機可讀介質(zhì)上的指令。此外，示例可以計算機程序、或能夠承載這種程序的非臨時性計算機可用承載介質(zhì)的形式實施。

現(xiàn)在參照圖2，示出了示例性自推進式裝置100的示意性繪圖。自推進式裝置100可在另一個裝置（諸如由用戶操作的計算裝置）的控制下移動。自推進式裝置100可被配置有能夠進行以下操作中的一個或多個的資源：在裝置開始移動之后，保持對相對于初始參照框架（referenceframe）的定向和/或位置的自我認知；以編程方式處理控制輸入，從而使得對于不同的控制輸入能夠進行一系列不同的特定程序響應；使得另一個裝置能夠利用可與自推進式裝置上的程序邏輯通信的軟件或程序邏輯控制自推進式裝置移動；和/或就自推進式裝置的移動和狀態(tài)產(chǎn)生可被控制裝置軟件解釋的輸出響應。

自推進式裝置100可包括若干個互相連接的子系統(tǒng)和模塊。處理器114可運行來自程序存儲器104的程序指令。可改變存儲在程序存儲器104中的指令，例如增加特征、修正缺陷和/或修改裝置行為。程序存儲器104可存儲程序指令，該程序指令可與鏈接的控制器裝置上的軟件通信或以其他方式操作。處理器114可運行不同組的程序指令，以便改變自推進式裝置100解釋或以其他方式響應來自鏈接的控制器的控制輸入的方式。

無線通信端口110連同通信變換器102可在處理器114和其他外部裝置之間交換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)交換例如可為程序存儲器104提供通信、控制、邏輯指令、狀態(tài)信息和/或更新。處理器114可生成與狀態(tài)和/或位置信息相對應的輸出，該輸出經(jīng)由無線通信端口110通信到鏈接的控制器。自推進式裝置100的移動性可能限制硬線連接。因此，用語“連接”可被理解成表示邏輯連接，諸如在不與自推進式裝置100物理連接的情況下形成的無線鏈接。

無線通信端口110可實施通信協(xié)議，并且變換器102可以是適合用于傳送和接收無線電信號的天線。在替代性實施方式中也可以使用其他無線通信媒介和協(xié)議。傳感器112可向處理器114傳送關于周圍環(huán)境和情況的信息。傳感器112可包括慣性測量裝置，包括三軸陀螺儀、三軸加速計和/或三軸磁強儀。傳感器114可提供輸入，以使得處理器114能夠在裝置100開始移動之后，保持對裝置相對于初始參照框架的定向和/或位置的認知。此外，傳感器112可包括用于檢測光、溫度、濕度和/或測量化學品濃度或放射性的儀器。

狀態(tài)/變量存儲器106可存儲關于系統(tǒng)當前狀態(tài)的信息，包括例如關于每個軸的位置、定向、轉(zhuǎn)動速率和/或平移。狀態(tài)/變量存儲器106還可存儲與當例如裝置投入使用（例如裝置被開啟）時裝置100的初始參照框架相對應的信息，以及當裝置處于使用中時的位置和定向信息。因此，裝置100可利用狀態(tài)/變量存儲器106的信息，以便在裝置移動時保持裝置的位置和定向信息。

時鐘108可通過實施用于測量間隔和變化速率的時基（time-base）向處理器114提供時間信息。時鐘108可提供日、日期、年、時間和/或警告功能。時鐘108可允許自推進式裝置100在預設的時間發(fā)出警告聲或警報。

擴展端口120可為額外的配件或裝置提供連接。擴展端口120可提供用于未來的擴展以及添加選擇或改進的靈活性。例如，擴展端口120可用于向基本的自推進式裝置100添加外設、傳感器、處理硬件、存儲器、顯示器或致動器。

在變型中，擴展端口120可提供能夠利用模擬或數(shù)字信號與適當配置的部件通信的接口。因此，擴展端口120可提供標準的或公知的電接口和協(xié)議。此外，擴展端口120可實現(xiàn)光學接口。適于擴展端口120的示例性接口可包括通用串行總線（usb）、內(nèi)部集成電路總線（i2c）、串行外設接口（spi）和/或以太網(wǎng)。

可包括顯示器118，以向外部裝置或用戶呈現(xiàn)信息。顯示器118可以用各種形式呈現(xiàn)信息。在變型中，顯示器118可產(chǎn)生具有顏色和圖案的光、聲音、振動、音樂和/或感覺刺激的組合。顯示器118可連同致動器126一起操作，以通過裝置100的物理移動通信信息。例如，裝置100可被制成為模仿人的頭部，點頭和/或搖頭以通信“是”或“否”。

在變型中，顯示器118可以是光發(fā)射器，不論在可見光或是不可見光的范圍。在紅外或紫外范圍內(nèi)的不可見光可以用于例如發(fā)送人類感官不可見但專用探測器可獲取的信息。在一些示例中，顯示器118可包括發(fā)出各種光頻率的一系列發(fā)光二極管（led），led被布置成使得它們的相對強度可變并且所發(fā)出的光被摻混以形成顏色混合。

顯示器118可包括led陣列，led陣列包括若干個led，每個led發(fā)出人眼可見的原色。處理器114可改變每個led的相對強度，以產(chǎn)生寬的顏色范圍。光的原色是其中幾個顏色可按不同量摻混以產(chǎn)生寬色域的表現(xiàn)色(apparentcolor)的那些顏色。已知許多組原色，包括例如紅/綠/藍、紅/綠/藍/白、以及紅/綠/藍/琥珀色。例如，紅、綠和藍色led一起可限定包括顯示器118的能夠使用的一組可用三原色的裝置。在其他示例中，可以使用其他組原色和白色led。顯示器118還可包括用于指示裝置100上的用于對準的參照點的led。

動力電池124可存儲用于操作裝置100的電子器件和機電部件的能量。動力電池124可以是可充電電池。此外，感應充電端口128可允許無需有線的電連接而為動力電池124充電。在變型中，感應充電端口128可接收磁能并將其轉(zhuǎn)化成電能，以為動力電池124充電。充電端口128還可提供與外部充電裝置的無線通信接口。

可包括深度睡眠傳感器122，以使自推進式裝置100進入功率很低或“深度睡眠”模式，其中大多數(shù)電子裝置不使用電池電力。這對于長期存儲或運送可以是有用的。在變型中，深度睡眠傳感器122可以是非接觸式的，這是因為該傳感器穿過裝置100的殼體感測而無需有線連接。深度睡眠傳感器122可以是霍爾效應傳感器，其被安裝成使得外部磁體可被應用在裝置100上的預定位置以激活深度睡眠模式。

可以包括驅(qū)動致動器126，以將電能轉(zhuǎn)化成機械能用于各種用途。驅(qū)動致動器126的主要用途可以是使自推進式裝置100推進和轉(zhuǎn)向。移動和轉(zhuǎn)向致動器也可被稱作驅(qū)動系統(tǒng)或牽引系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)可在處理器114的控制下以轉(zhuǎn)動和平移方式使裝置100移動。驅(qū)動致動器126的示例可包括但不限于：輪、馬達、螺線管、推進器、槳輪和/或擺。驅(qū)動致動器126可包括兩個平行的輪，每個輪被安裝到軸上，該軸通過減速齒輪系統(tǒng)與獨立可變速馬達連接。因此，處理器114可控制兩個驅(qū)動馬達的速度。

驅(qū)動致動器126可產(chǎn)生除僅轉(zhuǎn)動和平移自推進式裝置100之外的各種移動。因此，在一些變型中，驅(qū)動致動器126可允許裝置100運行交流性的或喚起情感的移動，包括模仿人類姿勢，例如點頭、搖晃、顫動、旋轉(zhuǎn)和/或翻轉(zhuǎn)。在一些變型中，處理器114可協(xié)調(diào)驅(qū)動致動器126與顯示器118。例如，處理器114可向驅(qū)動致動器126和顯示器118提供信號，以使得設備100旋轉(zhuǎn)或顫動并且同時發(fā)出彩色光的圖案。因此，裝置100可與移動同步地發(fā)出光和/或聲音圖案。

在進一步的變型中，自推進式裝置100可用作其他網(wǎng)絡連接裝置的控制器。裝置100可含有傳感器和無線通信能力，并且因此裝置100可執(zhí)行用于其他裝置的控制器的功能。例如，自推進式裝置100可手持并且用于感測姿勢、移動、轉(zhuǎn)動、組合輸入等。

圖3是處于控制裝置208的控制下的自推進式裝置214的示例性常規(guī)示意圖，該控制裝置208諸如智能電話或平板計算裝置。更具體地，自推進式裝置214可通過可源自控制器裝置208的編程邏輯和/或控制使其移動受到控制。自推進式裝置214可在計算裝置208的控制下移動，該計算裝置208可由用戶202操作。利用標準的或?qū)Ｓ械臒o線通信協(xié)議，計算裝置208可將控制數(shù)據(jù)204無線地通信到自推進式裝置214。在變型中，自推進式裝置214可至少部分地自我控制，利用傳感器和內(nèi)部程序邏輯控制其移動參數(shù)（例如，速度、方向等）。更進一步地，為了在計算裝置208上產(chǎn)生或替代內(nèi)容的目的，自推進式裝置214可通信關于裝置的位置和/或移動參數(shù)的數(shù)據(jù)。自推進式裝置214可通過其移動和/或內(nèi)部程序邏輯控制計算裝置208的多個方面。自推進式裝置214可具有多個操作模式，包括其中所述裝置由計算裝置208控制，所述裝置是另一個裝置（例如，另一個自推進式裝置或計算裝置208）的控制器，和/或所述裝置是部分或完全自主的操作模式。

自推進式裝置214和計算裝置208可共享計算平臺，程序邏輯在計算平臺上共享，以便使得用戶202能夠操作計算裝置208并產(chǎn)生多種輸入，包括簡單的方向輸入、命令輸入、姿勢輸入、運動和/或其他感覺輸入、聲音輸入或其組合，使得自推進式裝置214能夠?qū)挠嬎阊b置208接收的輸入解釋成命令或一組命令，和/或使得自推進式裝置214能夠通信關于該裝置的位置、移動和/或狀態(tài)的數(shù)據(jù)，以便影響計算裝置208上的狀態(tài)（例如，顯示器狀態(tài)，諸如與控制器-用戶界面相對應的內(nèi)容）。自推進式裝置214可包括編程接口，該編程接口便于額外的程序邏輯和/或指令使用該裝置。計算裝置208可執(zhí)行編程，該編程可與自推進式裝置214上的程序邏輯通信。

根據(jù)一些示例，自推進式裝置214包括引起運動或方向性移動的致動器或驅(qū)動機構。自推進式裝置214可用許多相關用語和短語稱謂，包括受控裝置、機器人、機器人裝置、遠程裝置、自主裝置和遠程受控裝置。自推進式裝置214可被構造成在各種介質(zhì)中移動并被控制。例如，自推進式裝置214可移動通過諸如平坦表面、沙地表面和/或巖石表面的介質(zhì)。

如圖4所示，自推進式裝置214可對應于可滾動和/或執(zhí)行其他移動（諸如旋轉(zhuǎn)）的球形物體。自推進式裝置214可包括經(jīng)由穿過裝置的球形殼體的磁聯(lián)接而磁聯(lián)接自推進式裝置214的外部配件216。自推進式裝置214可對應于無線電控制的飛行器，諸如飛機、直升機、氣墊船和/或氣球。裝置214可對應于無線電控制的船只，諸如船或潛水艇。也可實施許多其他變型，諸如其中裝置214是機器人的那些變型。

自推進式裝置214可包括密封的中空外罩，外罩基本是球形形狀的，能夠通過外罩內(nèi)側的致動器的動作進行方向性移動。自推進式裝置214可利用網(wǎng)絡通信鏈路210、212與計算裝置208通信。一個鏈路210可將數(shù)據(jù)從計算裝置208傳輸?shù)阶酝七M式裝置214。另一個鏈路212可將數(shù)據(jù)從自推進式裝置214傳輸?shù)接嬎阊b置208。鏈路210、212可以是單獨的單向鏈路，或是單個的沿兩個方向通信的雙向通信鏈路。鏈路210、212在類型、帶寬和/或容量上可以不是相同的。例如，從計算裝置208至自推進式裝置214的鏈路210具有的通信速率和帶寬可比鏈路212的更高。在一些情形中，可僅建立一個鏈路210或212。于是通信可以是單向的。

計算裝置208可對應于至少包括處理器和通信能力的任何裝置，所述通信能力適于至少與自推進式裝置214建立單向通信。這類裝置的示例可包括但不限于：移動計算裝置（例如多功能消息/聲音通信裝置，諸如智能電話）、平板計算機、便攜式通信裝置和/或個人計算機。

用戶202可經(jīng)由計算裝置208與自推進式裝置214交互，以便控制自推進式裝置214和/或在計算裝置208接收來自自推進式裝置214的反饋或相互作用。這樣，用戶202可通過計算裝置208的各種機構明確明確輸入204。這類輸入的示例可包括：文本輸入、聲音命令、觸摸感測表面或屏幕、物理操縱、姿勢、敲擊、搖晃及其組合。

用戶202可與計算裝置208交互，以便接收反饋206。計算裝置208可響應用戶輸入產(chǎn)生反饋206。反饋206還可基于從自推進式裝置214通信到計算裝置208的關于例如自推進式裝置的位置或狀態(tài)的數(shù)據(jù)。反饋206的示例可包括文本顯示、圖形顯示、聲音、音樂、音調(diào)模式、光的顏色或強度的調(diào)整、觸覺的、振動的和/或觸知的刺激。反饋206可以與在計算裝置208上產(chǎn)生的輸入組合。計算裝置208由此可輸出內(nèi)容，該內(nèi)容被修改以反映從自推進式裝置214通信的位置或狀態(tài)信息的內(nèi)容。

計算裝置208和/或自推進式裝置214因此可被配置成使得用戶輸入204和反饋206為用戶202最大程度地提供可用性和可訪問性，該用戶202可能具有有限的感知、思考、認知、運動和/或其他能力。這允許殘疾的或有特殊需要的用戶202操作系統(tǒng)200。

圖4示意性地示出自推進式裝置300的另一個常規(guī)示例。自推進式裝置300可具有允許其在成年人的手中被容易地抓握、抬起和/或搬運的尺寸和重量。自推進式裝置300可包括具有外表面的球形殼體302，該外表面在裝置滾動移動時與外部表面接觸。球形殼體302包括內(nèi)表面304和被球形殼體的內(nèi)表面包封的若干個機械和電子部件。

球形殼體302可由傳送用于無線通信的信號、但不透潮氣和污物的材料構成。球形殼體302可進一步是耐久的、可洗的和/或防碎的。球形殼體302還可以被構造成能夠傳送光并被紋理化（textured）以擴散光。球形殼體302可以是密封的聚碳酸酯塑料。球形殼體302可包括具有相關聯(lián)的附接機構的兩個半球形殼，由此球形殼體可打開，以允許訪問內(nèi)部電子和機械部件。

若干個電子和機械部件可位于球形殼體302內(nèi)，用于處理、無線通信、推進和/或其他功能（共同被稱作“內(nèi)部機構”）。在所述部件之中，示例可包括使得裝置300能夠推進自身的驅(qū)動系統(tǒng)301。驅(qū)動系統(tǒng)301可聯(lián)接到處理資源和其他控制機構。承載件314用作驅(qū)動系統(tǒng)301的部件的附接點和支撐。驅(qū)動系統(tǒng)301的部件可以非剛性地附接到球形殼體302。代替地，驅(qū)動系統(tǒng)301可包括與球形殼體302的內(nèi)表面304摩擦接觸的一對輥318、320。

承載件314可與能量存儲部件316機械地接觸和/或電接觸。能量存儲部件316可提供能量貯存器，以為裝置300及其相關聯(lián)的電子部件提供動力?？赏ㄟ^感應充電端口326補充能量存儲部件316。能量存儲部件316可以是可充電電池。這種電池可包括鋰聚合物電池。也可以使用其他合適的可充電電池化學成分/機械裝置。承載件314可為大多數(shù)內(nèi)部部件（包括電子組件的印刷電路板、傳感器陣列、天線和連接器）提供安裝位置，并為內(nèi)部部件提供機械附接點。

驅(qū)動系統(tǒng)301可包括馬達322、324和輪318、320。馬達322、324可分別聯(lián)接到輪318、320，各自通過相關聯(lián)的軸、輪軸和齒輪驅(qū)動（未示出）。輪318、320的外周可在基本上兩個點處機械地接觸內(nèi)表面304。這些點可提供球形殼體302或球的驅(qū)動機構，并且可被涂覆材料以增加輪318、320和內(nèi)表面304之間的摩擦并減少打滑。例如，輪318、320可包括硅橡膠輪胎。

偏置機構315可主動地推動輪318、320靠在內(nèi)表面304上。彈簧312和彈簧端部310可包括偏置機構315。更具體地，彈簧312和彈簧端部310可被定位成在與輪318、320直徑地相對的點處接觸內(nèi)表面304。彈簧312和彈簧端部310可提供額外的接觸力以減少輪318、320的打滑，特別是在內(nèi)部機構未被定位成輪位于底部并且重力未能提供足夠的力以防止驅(qū)動輪318、320打滑的情形中。彈簧312可提供力將輪318、320和彈簧端部310壓靠在內(nèi)表面304上。

彈簧端部310可提供與內(nèi)表面304的幾乎無摩擦的接觸。彈簧端部310可以是圓形表面，其被配置成在與內(nèi)表面304接觸的所有接觸點處類似地產(chǎn)生（mirror）低摩擦接觸區(qū)域。圓形表面可包括一個或多個軸承，以進一步降低彈簧端部310沿內(nèi)表面304移動的接觸點處的摩擦。彈簧312和彈簧端部310可由非磁性材料制成，以避免干擾敏感的磁傳感器。但是，彈簧端部310可包括一個或多個磁部件以磁聯(lián)接到外部配件裝置330。

彈簧312可具有使得輪318、320和彈簧端部310可恒定地接合到球形殼體302的內(nèi)表面304的彈簧常數(shù)。這樣，來自馬達322、324的大部分動力可被直接傳遞以轉(zhuǎn)動球形殼體302，而非引起內(nèi)部部件（例如，偏置機構315和內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)301）偏斜或傾斜（pitch）。因此，雖然可至少部分地通過傾斜內(nèi)部部件（并因此使裝置的質(zhì)心傾斜）而引起自推進式裝置300的運動，但也可通過輪318、320靠在球形殼體302的內(nèi)表面304上的主動的力（經(jīng)由偏置機構315）并且通過將來自馬達322、324的電功率直接傳遞到輪318、320而直接引起運動。偏置機構315的傾斜可顯著減小，并且保持基本恒定（例如，基本垂直于自推進式裝置300在其上移動的外部表面）。在硬加速或減速期間，偏置機構315的傾斜可增大（例如增大至超過45°）。此外，在正常操作條件下，偏置機構315的傾斜可保持穩(wěn)定或細微變化（例如在10°至15°的范圍內(nèi)）。

彈簧端部310可由與磁體相吸引的磁性金屬形成。這類金屬可包括鐵、鎳、鈷、釓、釹、釤和/或含有一定比例的這些金屬的其他金屬合金。替代地，彈簧端部310可包括與球形殼體302的內(nèi)表面304接觸的基本無摩擦的接觸部分，以及與內(nèi)表面304接觸或不接觸的包括以上金屬或金屬合金的磁相互作用部分?；緹o摩擦的接觸部分可由有機聚合物（諸如熱塑性或熱固性聚合物）構成。

替代地，彈簧端部310可以是磁體，諸如拋光的釹永磁體。彈簧端部310可產(chǎn)生延伸超過球形殼體302的外表面的磁場，以與外部配件裝置300磁聯(lián)接。此外，彈簧端部310可包括基本無摩擦的接觸部分，并且具有包括在其中的磁體。

自推進式裝置300的磁部件可被包括在任何內(nèi)部部件上，諸如彈簧312或承載件314，或被包括在與偏置機構315或承載件聯(lián)接的額外部件上。外部配件裝置300可包括磁部件332，以與偏置機構315（例如，彈簧端部310）磁聯(lián)接。磁部件332可包括永磁體，諸如釹磁體。磁部件332可磁聯(lián)接到彈簧端部310。這樣，磁部件332所產(chǎn)生磁場可延伸穿過球形殼體302，以保持與彈簧端部310磁接觸。外部配件裝置330的磁部件332可包括磁性金屬，該磁性金屬被吸引到包括彈簧端部310的磁體。

彈簧端部310和磁部件中的一個或多個可包括任何數(shù)量的電磁體和/或永磁體。這類磁體可以是形狀不規(guī)則的，以在自推進式裝置300運動時提供額外的磁穩(wěn)定性。外部配件裝置300的磁部件332可以是單個磁條或多個磁條，包括一個或多個附屬條（tributarystrip），以與彈簧端部310上的單個或多個相應形狀的磁體聯(lián)接。多個磁體可分散在外部配件裝置330和彈簧端部310的各處，以提供額外的穩(wěn)定性。

在自推進式裝置300移動時，彈簧端部310和外部配件裝置330可處于穩(wěn)定的磁力排斥狀態(tài)。磁部件332或彈簧端部310還可包括超導材料，以基本消除磁排斥力的動態(tài)不穩(wěn)定性，并且當球形殼體302在其間滑動時，允許外部配件裝置330相對于彈簧端部310的穩(wěn)定的磁懸浮。為了穩(wěn)定的磁懸浮，抗磁材料可被包括在自推進式裝置300、彈簧端部310和/或外部配件裝置330中的一個或多個中。因此，在不使用導軌或磁軌的情況下，自推進式裝置300可沿任何方向移動，而外部配件裝置330保持處于沿自推進式裝置的豎直軸線基本恒定的位置。

外部配件裝置330可以呈任何形狀的形式，并且可包括任何合適的材料。外部配件裝置330的接觸表面334，或最接近球形殼體302的外表面的表面（在磁相互作用期間），可對應于球形殼體304的外表面。自推進式裝置300的球形殼體302和外部配件裝置330（即接觸表面334）可具有基本相等的曲率半徑。此半徑可約在10cm至30cm的量級。但是，半徑可為一米直至人類運輸車輛的尺寸及更大。這樣，可利用位于自推進式裝置300中的強大的電磁體實現(xiàn)磁聯(lián)接或磁相互作用以與外部配件裝置330聯(lián)接，這可執(zhí)行動作、承載載荷、包括新穎設計、表示字或圖，等等。

外部配件裝置330的接觸表面334可由基本無摩擦的材料形成或涂覆有這樣的材料，諸如合成復合物或合適的聚合物。其他合適的復合物可包括聚四氟乙烯（ptfe）、聚甲醛（pom）、超斥（ultra-repellant）表面和/或液體浸漬表面和材料，諸如注入滑液的多孔表面（slips）?；緹o摩擦表面或涂層的其他示例可包括“陶瓷合金”或“金屬陶瓷”，其可通過將金屬合金與陶瓷復合物結合產(chǎn)生。包括硼、鋁和鎂（almgb14）的金屬/陶瓷合金可與二硼化鈦（tib2）的陶瓷復合物結合，以為外部配件裝置330的接觸表面334提供幾乎無摩擦的涂層。

球形殼體302的外表面可包括以上就外部配件裝置330的接觸表面334所論述的基本無摩擦涂層或復合物中的任何材料。球形殼體302的外表面和外部配件裝置330的接觸表面334可包括基本無摩擦的涂層或復合物的任何組合。

利用例如橡膠復合物或任何合適的合成復合物（諸如硅樹脂），球形殼體302可被形成為包括更有助于提供額外摩擦的內(nèi)表面304。利用以上論述的涂層或復合物，球形殼體302可包括具有幾乎無摩擦特性的外表面。

當自推進式裝置300移動時，外部配件裝置330可在自推進式裝置300之上的基本恒定位置處保持磁聯(lián)接到彈簧端部310，。這樣，當自推進式裝置300正在移動時，偏置機構315可相對于運動平面具有可變的傾角，該傾角在一定程度上保持最小，但在大多數(shù)情形中，通常不超過45°，在相對極端的加速或減速期間除外。但是，在自推進式裝置300的連續(xù)穩(wěn)定移動期間，偏置機構315的傾側可更接近零或在10°內(nèi)。在轉(zhuǎn)移期間，方位角可以任何角度根據(jù)從馬達322、344傳遞到輪318、320的獨立動力變化。

圖5圖示用于使自推進式球形裝置400運動的示例性常規(guī)技術。自推進式裝置400可具有傳感器平臺404、旋轉(zhuǎn)中心402和質(zhì)心406，并且接觸平面表面412。裝置400的驅(qū)動機構可包括兩個獨立控制的輪式致動器408，該輪式致動器408與裝置400的球形殼體的內(nèi)表面接觸。

為了實現(xiàn)恒定速度的連續(xù)運動，可通過輪式致動器408的動作保持質(zhì)心406相對于旋轉(zhuǎn)中心402的位移。質(zhì)心406相對于旋轉(zhuǎn)中心402的位移可能難以測量。因此，閉環(huán)控制器可能難以獲得反饋以保持恒定速度。但是，位移可與傳感器平臺404和平面表面412之間的傾角410成比例?？筛鶕?jù)各種傳感器輸入感測或估算傾角410。因此，裝置400的速度控制器可被實施成使用傾角410以調(diào)節(jié)輪式致動器408的速度，并且保持跨過平面表面412的恒定速度。速度控制器可確定期望的角度410以產(chǎn)生期望的速度，并且期望的角度設定點可以是調(diào)節(jié)驅(qū)動機構的閉環(huán)控制器的輸入信息。這種速度控制技術利用合適的所感測的角度和角速率，可擴展以控制球形裝置400的轉(zhuǎn)彎和轉(zhuǎn)動。

圖6示意性地示出可實施以上示例的計算機系統(tǒng)。圖6的系統(tǒng)500可執(zhí)行就圖2的系統(tǒng)100所論述的一個或多個部件。也可利用多個計算機系統(tǒng)的組合來實施系統(tǒng)100。計算機系統(tǒng)500可包括處理資源510、主存儲器520、只讀存儲器（rom）530、存儲裝置540和通信接口550。計算機系統(tǒng)500可包括至少一個處理器510和主存儲器520，諸如隨機存取存儲器（ram）或具有待由處理器510運行的指令的其他動態(tài)存儲裝置。在由處理器510運行的指令的運行期間，主存儲器520還可存儲臨時變量或其他中間信息。計算機系統(tǒng)500還可包括只讀存儲器（rom）530或其他靜態(tài)存儲裝置，用于存儲處理器510的靜態(tài)信息和指令。存儲裝置540，諸如磁盤或光盤，可存儲信息和指令。例如，存儲裝置540可對應于計算機可讀介質(zhì)，其觸發(fā)用于移動自推進式裝置100、200、300、400的邏輯。

通信接口550可使得計算機系統(tǒng)500能夠經(jīng)由建立的網(wǎng)絡鏈路552（無線和/或硬接線）與控制器裝置580通信。使用網(wǎng)絡鏈路552，計算機系統(tǒng)500可接收用于移動自推進式裝置100、200、300、400的命令指令。

計算機系統(tǒng)500可實施在此描述的技術。計算機系統(tǒng)500可響應于處理器510以執(zhí)行那些技術，該處理器510運行主存儲器520中所包含的一個或多個指令的一個或多個序列。這類指令可從另外的機器可讀介質(zhì)（諸如存儲裝置540）被讀入主存儲器520中。運行主存儲器520中所包含的指令可使處理器510執(zhí)行在此描述的過程步驟。硬接線電路可用于替代軟件指令或與軟件指令接合以實施在此描述的示例。因此，所描述的示例不限于任何特定硬件電路和軟件的組合。

此構思的球形形狀可改變自動車輛或任何車輛的移動方式。球形形狀可對安全性、可操縱性和舒適性做出積極的貢獻，以匹配自動機動性和任何機動性的要求。多定向輪胎可沿所有方向移動，有助于乘客的安全性和舒適性，并且滿足任何空間限制。主動防滑技術可允許輪胎根據(jù)需要移動，以減少由于潛在危險（諸如黑冰或突然的障礙物）而打滑。

球形形狀可提供平穩(wěn)的搭乘，以使乘客舒適。球形形狀可產(chǎn)生流暢橫向移動，以幫助汽車在不改變其形式其行使方向的情況下避開任何障礙物。此外，由于通過球形形狀可以360度轉(zhuǎn)彎，因此可克服預期的停車限制，這是因為裝配有球形輪胎的汽車進入停車位所需的空間更小。假設公共停車區(qū)域?qū)硭鸬淖饔孟嗤?，則這可顯著增大公共停車區(qū)域的容量，而不增大停車區(qū)域的總大小。

根據(jù)本發(fā)明的球形輪胎/驅(qū)動設備可依賴磁懸浮以承載車輛的載荷。這種球形輪胎可利用磁場類似于磁懸浮列車地懸掛于車上，這會為用戶帶來增加的舒適性并減少噪聲。這種設備可允許將移動部分全部集成到球形輪胎的主體和/或車輛的主體中（例如，沒有移動部分或關鍵表面暴露于環(huán)境）。此外，充電系統(tǒng)，通過磁感應，可與外部環(huán)境完全隔離。

所述設備可簡化制造和組裝，并且完全消除了一些部件，諸如輪輞、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、軸、減震器、彈簧等，由此還減少重量和成本。磁懸浮和控制可消除車輛和道路之間的所有直接接觸，由此減輕振動、噪聲及直接接觸的其他不期望效果。

球形輪胎可具有若干個球形胎面層，這種胎面層可以模仿也可以不模仿常規(guī)輪胎胎面的功能。球形胎面內(nèi)部的結構可以是拉脹泡沫材料的或常規(guī)泡沫材料，這種材料足夠堅固以承受車輛的載荷，但也足夠柔韌以允許胎面變形并與道路產(chǎn)生合適的接觸印跡。

磁性材料層和/或抗磁材料層可位于球形胎面結構內(nèi)部，用于提供輪胎和車輛之間的懸浮和控制。車輛可永久地懸浮離開球形輪胎或交替地懸浮，從而使得當車輛休息和不使用時，車輛/輪胎不消耗能量。抗磁材料僅當其自身進入有效磁場才能產(chǎn)生磁場。

用于磁場的能量部分或全部可來自于球形輪胎內(nèi)的電池或車輛中的電池?？赏ㄟ^從車輛電池的感應傳輸而為球形輪胎中的電池充電和再充電。

球形輪胎內(nèi)的電馬達可為輪胎和車輛提供移動性（類似于以上所描述的）。替代地，磁脈沖可激發(fā)（emote）輪胎和車輛。球形輪胎的載荷承載部分可由石墨烯層或碳纖維構成。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的用于車輛901的支撐組件1000可包括至少兩個球形輪胎1010、驅(qū)動系統(tǒng)1100，該驅(qū)動系統(tǒng)激發(fā)輪胎1010，從而使得車輛901可沿路面交通。車輛901可以是汽車、高爾夫球車、摩托車、軍用交通工具等。驅(qū)動系統(tǒng)110使車輛901磁懸浮距輪胎1010第一預定距離，并且使驅(qū)動系統(tǒng)110以相對于路面恒定定向地磁保持。驅(qū)動系統(tǒng)1100的第一部分1110可使其自身磁懸浮距輪胎1010的內(nèi)表面1020第二預定距離，從而使得部分1110完全被包封在每個輪胎1010的內(nèi)部空間1025內(nèi)。驅(qū)動系統(tǒng)1100的另一部分1120可使車輛901磁懸浮20距輪胎1010第一預定距離。驅(qū)動系統(tǒng)1100的任一部分1110或部分1120可以是響應于磁場變化的磁被動部件。驅(qū)動系統(tǒng)1100的相應另一部分1120或1110可以是產(chǎn)生磁場變化的磁主動部件。任一部件1110、1120自身可產(chǎn)生恒定的磁場。

球形輪胎1010可包括若干個球形層1030。層1030中的一些可在功能上類似于常規(guī)充氣輪胎的層，諸如胎面、帶束層、覆層、胎體等。層1035中的至少一個可包括響應于磁場變化的材料，從而使得每個輪胎1010可圍繞輪胎的球心1011相對于車輛901、驅(qū)動系統(tǒng)1100和路面受控地轉(zhuǎn)動。

可以設想，在此描述的示例可以擴展到在此描述的單個元件和構思，而獨立于其他構思、概念或系統(tǒng)，并且例如包括在本申請的任何地方引用的元素的組合。雖然在此參照附圖詳細描述了多個示例，但是應該理解，本發(fā)明不限于那些確切的示例。這樣，對于本領域技術人員來說許多修改和改變是顯然的。

因此，本發(fā)明的范圍意圖由以下權利要求及其等同限定。此外，可以設想單獨地或作為示例的部分描述的特定特征可與其他單獨描述的特征或其他示例的部分組合，即使其他特征和示例為提及該特定特征。因此，沒有描述的組合不排除對這類組合的權利。

雖然上文已經(jīng)描述的某些示例，但是應該理解，僅通過舉例方式描述了的示例。因此，本發(fā)明不應該限于所描述的示例。反而，本發(fā)明的范圍應該僅受限于結合以上說明書和附圖理解的權利要求。