技术领域本发明涉及一种机器人，更具体地说，涉及一种异形轮式结构的全地形机器人。
背景技术：
小型移动机器人由于其特殊的需求已经成为特种机器人极为重要的分支，该种机器人具有可靠性高、适应性强、隐蔽性强、便于携带等特点。这使其成为执行侦察和高危险任务的理想平台。目前这些机器人已被广泛应用于各军事领域以及其他高危领域。由于其应用的特殊性，机器人多数工作在人员无法靠近的高危险区域，面临着许多未知的地形，可能会遇到各种障碍物，这样就无法保证机器人完成相关的任务。因此提高移动机器人的地形适应性和越障能力已经成为一个重要的研究方向。美国波士顿动力公司曾发明了一款名为“RHex”的机器人，其采用六个减速电机带动六条弧形腿实现在路面上行进、爬越障碍、跳跃、涉水等功能。但是由于其每个电机轴只带动一条弧形腿，并且弧形腿采用较硬的材质制成，弹性较差，导致行进的过程中机器人抖动较为剧烈，并且无法达到很高的运动速度。现有越障机器人由于受到机械结构限制，造成机械效率降低、运动速度较慢、续航能力差；另外，自身重量较重，不利于搬运，机器人整体体积较大，隐蔽性不强。
技术实现要素：
为了克服已有技术存在的不足，本发明目的是提供一种异形轮式结构的全地形机器人。该机器人采用一种新型异形轮，极大的提高了机器人的前进速度和连续翻越障碍能力；通过电子防抖技术处理，降低了机器人行进间抖动，操作起来更为方便；增加了红外摄像头，提高了对特殊物体的搜索能力；减少电机数量，降低了机器人的重量、缩小了机器人的体积、降低了成本。为了实现上述发明目的，解决已有技术中所存在的问题，本发明采取的技术方案是：一种异形轮式结构的全地形机器人，包括第1、2、3、4异形轮、第1、2、3、4机器人框架、第1、2、3、4减速箱、第1、2、3、4无刷电机、电路系统及电池，所述第1、2、3、4机器人框架依次固定连接成一体结构，所述第1、2异形轮分别安装在第2机器人框架上，所述第3、4异形轮分别安装在第4机器人框架上，所述第1、2减速箱分别通过螺母与第2机器人框架固定连接，所述第3、4减速箱分别通过螺母与第4机器人框架固定连接，所述第1、2、3、4无刷电机通过螺丝分别与第1、2、3、4减速箱固定连接，所述第1、2、3、4异形轮通过紧配合分别与第1、2、3、4减速箱输出轴固定在一起，所述电路系统通过导线与电池相连，并分别安装在机器人壳体的内壁上。所述第1、2、3、4异形轮结构相同，分别由6个弹簧钢、橡胶垫及1个轮毂所构成，所述弹簧钢进行折弯热处理后，采用胶水与橡胶垫粘接在一起，再用螺丝螺母、均匀对称分布地固定在轮毂上。所述电路系统，包括主控芯片STM32F103ZET6及与其相连的电池电压传感器、水深传感器、温度传感器、霍尔传感器、三轴加速度传感器、红外摄像头、三轴磁场传感器、环境光传感器、电源、串口服务器模块、辅助光源及无刷电机驱动板，所述电源还分别与前置摄像头、无线路由器、后置摄像头及电机相连，所述串口服务器模块、辅助光源及无刷电机驱动板还分别与无线路由器、后置摄像头及电机相连，所述前置摄像头、无线路由器及后置摄像头依次相连。本发明有益效果是：一种异形轮式结构的全地形机器人，包括第1、2、3、4异形轮、第1、2、3、4机器人框架、第1、2、3、4减速箱、第1、2、3、4无刷电机、电路系统及电池，所述第1、2、3、4机器人框架依次固定连接成一体结构，所述第1、2异形轮分别安装在第2机器人框架上，所述第3、4异形轮分别安装在第4机器人框架上，所述第1、2减速箱分别通过螺母与第2机器人框架固定连接，所述第3、4减速箱分别通过螺母与第4机器人框架固定连接，所述第1、2、3、4无刷电机通过螺丝分别与第1、2、3、4减速箱固定连接，所述第1、2、3、4异形轮通过紧配合分别与第1、2、3、4减速箱输出轴固定在一起，所述电路系统通过导线与电池相连，并分别安装在机器人壳体的内壁上。与已有技术相比，本发明采用一种新型异形轮，极大的提高了机器人的前进速度和连续翻越障碍能力；通过电子防抖技术处理，降低了机器人行进间抖动，操作起来更为方便；增加了红外摄像头，提高了对特殊物体的搜索能力；减少电机数量，降低了机器人的重量、缩小了机器人的体积、降低了成本。附图说明图1是本发明结构示意图。图2是本发明中的第1异形轮结构示意图。图3是本发明中的电路系统结构框图。图中：101、第1异形轮，1011、轮毂，1012、弹簧钢，1013、橡胶垫，102、第2异形轮，103、第3异形轮，104、第4异形轮，201、第1机器人框架，202、第2机器人框架，203、第3机器人框架，204、第4机器人框架，301、第1减速箱，302、第2减速箱，303、第3减速箱，304、第4减速箱，401、第1无刷电机，402、第2无刷电机，403、第3无刷电机，404、第4无刷电机，501、电路系统，601、电池。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示，一种异形轮式结构的全地形机器人，包括第1、2、3、4异形轮101、102、103、104，第1、2、3、4机器人框架201、202、203、204，第1、2、3、4减速箱301、302、303、304，第1、2、3、4无刷电机401、402、403、404，电路系统501及电池601，所述第1、2、3、4机器人框架201、202、203、204依次固定连接成一体结构，所述第1、2异形轮101、102分别安装在第2机器人框架202上，所述第3、4异形轮103、104分别安装在第4机器人框架204上，所述第1、2减速箱301、302分别通过螺母与第2机器人框架202固定连接，所述第3、4减速箱303、304分别通过螺母与第4机器人框架204固定连接，所述第1、2、3、4无刷电机401、402、403、404通过螺丝分别与第1、2、3、4减速箱301、302、303、304固定连接，所述第1、2、3、4异形轮101、102、103、104通过紧配合分别与第1、2、3、4减速箱301、302、303、304输出轴固定在一起，所述电路系统501通过导线与电池601相连，并分别安装在机器人壳体的内壁上。所述第1、2、3、4异形轮101、102、103、104结构均相同，分别由6个弹簧钢、橡胶垫及1个轮毂所构成。如图2所示，第1异形轮101中的弹簧钢1012进行折弯热处理后，采用胶水与橡胶垫1013粘接在一起，再用螺丝螺母、均匀对称分布地固定在轮毂1011上。如图3所示，所述电路系统，包括主控芯片STM32F103ZET6及与其相连的电池电压传感器、水深传感器、温度传感器、霍尔传感器、三轴加速度传感器、红外摄像头、三轴磁场传感器、环境光传感器、电源、串口服务器模块、辅助光源及无刷电机驱动板，所述电源还分别与前置摄像头、无线路由器、后置摄像头及电机相连，所述串口服务器模块、辅助光源及无刷电机驱动板还分别与无线路由器、后置摄像头及电机相连，所述前置摄像头、无线路由器及后置摄像头依次相连。本发明工作过程，具体包括以下步骤：(1)主控芯片通过访问电池电压传感器接口获取电池电压信息，并将其转化为以伏特为单位的数据，计算剩余工作时间。(2)主控芯片通过访问水深传感器接口，获取机器人内部水深信息，判断机器人是否进水以及进水量，确定机器人是否适合继续工作。(3)主控芯片通过温度传感器接口采集机器人内部温度信息，判断机器人是否处于合适工作区间并预警。(4)主控芯片访问环境光传感器接口，采集周围环境光线强度信息，决定是否需要开启辅助光源。(5)主控芯片通过霍尔传感器接口分别访问四个霍尔传感器获取传感器信息，以实现对无刷电机的控制。(6)主控芯片通过访问三轴加速度传感器接口，获取三轴加速度信息，以获取机器人行进速度，行进距离，上下抖动情况等信息。(7)主控芯片通过访问三轴磁场传感器接口，以获取三轴磁场强度信息，以判断机器人运动方向。(8)主控芯片采集红外摄像头接口，以获取红外摄像头信息。(9)将以上各传感器信息进行打包压缩处理，以减小数据发送压力。(10)主控芯片将压缩处理好的信息发送至串口服务器模块。(11)串口服务器模块将收到的数据发送至机器人端无线路由器。(12)机器人端无线路由器将从串口服务器模块以及前、后置摄像头获取的数据发送至操作者端无线路由器。(13)操作者端无线路由器将数据发送至操作者电脑。(14)操作者电脑中的上位机软件解析收到的数据，根据机器人抖动的情况对前后摄像头的图像信息进行处理，消除抖动，并将图像显示在操作者的电脑上。(15)上位机软件解析数据获得红外摄像头图像信息，并通过处理将不同温度的物体用不同颜色进行标识，显示在操作者电脑上，方便操作者对物体进行识别。(16)上位机软件解析地磁场信息，并显示在操作者电脑上，方便操作者了解前进方向。(17)上位机软件解析其他传感器的信息，将信息显示在操作者电脑上，并对一些特殊情况，如电池电压过低等进行预警。(18)操作者通过观察上位机软件显示的信息下达控制指令，上位机软件读取控制指令，并进行编码。(19)上位机软件将编码好的控制指令发送至操作者端无线路由器。(20)操作者端无线路由器将指令发送至机器人无线路由器。(21)机器人无线路由器将指令发送至串口服务器模块。(22)串口服务器模块将指令发送至主控芯片。(23)主控芯片解析所接收的指令。(24)主控芯片将电机的控制信息发送至无刷电机驱动板，以驱动各个电机按照指令运动。(25)主控芯片根据控制指令来确定是否开启辅助光源，结束。本发明优点在于：一种异形轮式结构的全地形机器人，采用一种新型异形轮，极大的提高了机器人的前进速度和连续翻越障碍能力；通过电子防抖技术处理，降低了机器人行进间抖动，操作起来更为方便；增加了红外摄像头，提高了对特殊物体的搜索能力；减少电机数量，降低了机器人的重量、缩小了机器人的体积、降低了成本。