一种旋转推断装置及方法、轨迹预测装置及方法、回球机器人。即使不使用特殊的球，也能够通过简单的结构来推断飞来的球的转速，并且能够通过简单的结构高精度地预测发生了旋转的球的轨迹。旋转推断装置具备：获取部，获取包括飞来的球的实测位置以及实测速度的状态信息；以及旋转推断部，通过基于第一时间点处的球的实测位置及实测速度、和虚拟转速来求解空气动力学模型，从而针对多个虚拟转速进行求出与第一时间点不同的第二时间点处的球的预测位置以及预测速度的处理，将使第二时间点处的预测位置与第二时间点处的实测位置之差成为最小的虚拟转速、或与使差成为最小的虚拟转速对应的第二时间点处的预测转速作为推断转速进行计算。