本实用新型属于机器人技术领域，特别是一种自充气球形机器人。
背景技术：
球形机器人是一类将运动执行、传感器、控制器安装在球壳内的系统的总称。与传统的履带式、轮式或足式移动机器人相比，具有较好的野外环境适应能力，具有不易倾覆失效的特性。自从1996芬兰赫尔辛基科技大学制作第一个球形机器人开始，国内外的专家学者提出了各种结构形式的球形机器人。总体来看，球形机器人壳体的设计，根据功能的不同，分为硬质材料壳体球形机器人和软壳体球形机器人。相对于硬壳球形机器人，软壳球形机器人具有良好的延展性，便于携带，更适用于野外恶劣的环境。软壳球形机器人使用气囊作为壳体，使用前需对其充气。
中国实用新型专利CN 102219032 A公布了一种软壳体球形机器人，该机器人包括气囊球形壳、充排气装置、运动装置。充排气装置、运动装置通过压盖装在球形壳内，充排气装置由充气泵、单向阀和排气阀组成，单向阀和排气阀固定在气泵的两侧，单向阀串联在气泵的出气口后端，排气阀与气泵的进气口相通，气泵的进气口通过第一压盖与球形壳外部相通，能够在机器人移动前对球形机器人进行充气，移动结束后对球形机器人进行排气，从而实现自主收放功能。
现有技术中利用气泵实现气囊自主充气的缺点为：充气泵的结构比较复杂，增加了球形机器人的重量；只能在运动前、静止状态下对球形机器人充气；充气时间不够快，不能在水中进行充气；在有沟壑、土坎等人员无法越过的障碍物的复杂地形环境下，不易利用抛投的方式将机器人抛过障碍物进行作业。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种自充气球形机器人。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种自充气球形机器人，包括气体发生器、中空长轴、右传动轴、左传动轴、左直行驱动电机、右直行驱动电机、转向电机、搭载平台、摆臂、气囊球形壳、左压盘、右压盘；
所述中空长轴位于气囊球形壳内部，中空长轴两端对称设置左直行驱动电机和右直行驱动电机，其中左直行驱动电机的输出轴与左传动轴的一端相连，左传动轴的另一端通过左压盘与气囊球形壳的内壁相连，右直行驱动电机的输出轴与右传动轴一端相连，右传动轴的另一端通过右压盘与气囊球形壳的内壁相连，气囊球形壳充满气体后，中空长轴的轴线与气囊球形壳的直径重合；
中空长轴上设置用于给气囊球形壳充气的气体发生器，中空长轴的中心位置设置转向电机，转向电机的输出轴与摆臂的一端相连，用于控制摆臂摆动，摆臂的另一端设置搭载平台。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：1)本实用新型的自充气球形机器人能够在地面、水中实现软壳球形机器人的快速自行充气，减小了充气机构的体积和球形机器人的质量；2)未充气前，摆臂和搭载平台旋转至紧贴中空长轴的位置，气囊球壳紧紧包裹在外侧，便于携带和快速展开作业；驱动电机和转向电机分开控制，提高了球形机器人的越障能力，实现球形机器人运动；搭载平台可根据任务需要搭载不同的装置；3)本实用新型采用气体发生器作为充气机构，实现软壳球形机器人自带气源，在水中、地面都可以快速充气，减轻机器人的重量，便于携带，能够利用抛投的方式，越过人员无法通行的障碍物进行作业。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
附图说明
图1是本实用新型的自充气球形机器人三维结构示意图。
图中编号所代表的含义为：1、气体发生器；2-1、中空长轴；2-2、右驱动轴；2-3、左驱动轴；3、进气孔；4、左直行驱动电机；5、右直行驱动电机；6、转向电机；7、搭载平台；8、摆臂；9、气囊球形壳；10-1、左压盘；10-2、右压盘。
具体实施方式
结合附图，本实用新型的一种自充气球形机器人，包括气体发生器1、中空长轴2-1、右传动轴2-2、左传动轴2-3、左直行驱动电机4、右直行驱动电机5、转向电机6、搭载平台7、摆臂8、气囊球形壳9、左压盘10-1、右压盘10-2；
所述中空长轴2-1位于气囊球形壳9内部，中空长轴2-1两端对称设置左直行驱动电机4和右直行驱动电机5，其中左直行驱动电机4的输出轴与左传动轴2-3的一端相连，左传动轴2-3的另一端通过左压盘10-1与气囊球形壳9的内壁相连，右直行驱动电机5的输出轴与右传动轴2-2一端相连，右传动轴2-2的另一端通过右压盘10-2与气囊球形壳9的内壁相连，气囊球形壳9充满气体后，中空长轴2-1的轴线与气囊球形壳9的直径重合；
中空长轴2-1上设置用于给气囊球形壳9充气的气体发生器1，中空长轴2-1的中心位置设置转向电机6，转向电机6的输出轴与摆臂8的一端相连，用于控制摆臂8摆动，摆臂8的另一端设置搭载平台7。
所述转向电机6输出轴的轴线与中空长轴2-1的轴线垂直。
所述气体发生器1上设置若干充气孔3。
所述搭载平台7上设置控制器，用于控制气体发生器1工作。
所述搭载平台7上还搭载电池、配重组件、摄像头、传感器。
所述充气装置由气体发生器1和进气孔3组成，为球形机器人气囊球形壳9充气提供气源。直行电机传动轴带动气囊球形壳9滚动，实现球形机器人的前进和后退运动，中空长轴2-1相对于气囊球形壳9不动，保证搭载平台7相对于中空长轴2-1不会前后晃动。
所述转向电机6固定在中空长轴2-1中部，摆臂8的上部与转向电机6传动轴连接，下部与搭载平台7连接，转向电机6通过摆臂8带动搭载平台7左右运动，改变球形机器人重心偏移位置，实现球形机器人的转向运动。
本实用新型的自充气球形机器人在工作时，其工作过程为：
第一步：投放前状态检查。气囊球形壳9是否有破损，左压盘10-1、右压盘10-2与气囊球形壳9的连接是否可靠，左直行驱动电机4、右直行驱动电机5、转向电机6与中空长轴2-1连接是否有松动等；
第二步：投放。第一种：作业环境无明显障碍物时，将机器人平置于地面，在静止状态下输入点火信号，第二种：作业环境有明显障碍物时，利用抛投的方式将球形机器人抛过障碍物，抛出后在空中点火控制器输入点火信号，第三种：在水域中作业时，在船上将球形机器人抛出，可在空中或到达水面后输入点火信号，输入点火信号后，气体发生器1被点燃，产生的气体经过进气孔3进入气囊球形壳9内部，球形机器人开始充气，气体发生器1停止工作后，充气完成，搭载平台7和摆臂8旋转至竖直位置，球形机器人进入工作状态；
第三步：运动控制。球形机器人进入工作状态后，通过搭载平台7上搭载的控制器控制球形机器人的动作，左直行驱动电机4、右直行驱动电机5收到信号后，同时转动，带动气囊球形壳9滚动，实现球形机器人的前进或后退，中空长轴2-1相对于气囊球形壳9保持静止，转向电机6收到信号后，带动搭载平台7、摆臂8左右摆动，改变球形机器人的重心偏移，实现球形机器人的方向控制。
该机器人在未充气前，摆臂和搭载平台旋转至紧贴中空长轴的位置，气囊球壳紧紧包裹在外侧，便于携带和快速展开作业；驱动电机和转向电机分开控制，提高了球形机器人的越障能力，实现球形机器人全向运动；搭载平台可根据任务需要搭载不同的装置。
下面结合实施例对本实用新型做进一步详细的描述。
实施例1
一种自充气球形机器人，由充气装置、气囊球壳、驱动装置三个部分组成，具体包括气体发生器1、中空长轴2-1、右传动轴2-2、左传动轴2-3、进气孔3、左直行驱动电机4、右直行驱动电机5、转向电机6、搭载平台7、摆臂8、气囊球形壳9、左压盘10-1、右压盘10-2，本实用新型在未充气前，摆臂和搭载平台旋转至紧贴中空长轴的位置，气囊球壳紧紧包裹在外侧，便于携带和快速展开作业；驱动电机和转向电机分开控制，提高了球形机器人的越障能力，实现球形机器人全向运动；搭载平台可根据任务需要搭载不同的装置。本实用新型采用气体发生器作为充气机构，实现软壳球形机器人自带气源，在水中、地面都可以快速充气，减轻充气机构的体积和球形机器人的质量，便于携带，能够利用抛投的方式，越过人员无法通行的障碍物进行作业。
本实用新型的自充气球形机器人具体实施步骤如下：
第一步：投放前状态检查。气囊球形壳9是否有破损，左压盘10-1、右压盘10-2与气囊球形壳9的连接是否可靠，左直行驱动电机4、右直行驱动电机5、转向电机6与中空长轴2-1连接是否有松动等；
第二步：投放。第一种：作业环境无明显障碍物时，将机器人平置于地面，在静止状态下输入点火信号，第二种：作业环境有明显障碍物时，利用抛投的方式将球形机器人抛过障碍物，抛出后在空中点火控制器输入点火信号，第三种：在水域中作业时，在船上将球形机器人抛出，可在空中或到达水面后输入点火信号，输入点火信号后，气体发生器1被点燃，产生的气体经过进气孔3进入气囊球形壳9内部，球形机器人开始充气，气体发生器1停止工作后，充气完成，搭载平台7和摆臂8旋转至竖直位置，球形机器人进入工作状态；
第三步：运动控制。球形机器人进入工作状态后，通过搭载平台7上搭载的控制器控制球形机器人的动作，左直行驱动电机4、右直行驱动电机5收到信号后，同时转动，带动气囊球形壳9滚动，实现球形机器人的前进或后退，中空长轴2-1相对于气囊球形壳9保持静止，转向电机6收到信号后，带动搭载平台7、摆臂8左右摆动，改变球形机器人的重心偏移，实现球形机器人的方向控制。
本实用新型采用气体发生器作为充气机构，实现软壳球形机器人自带气源，在水中、地面都可以快速充气，减轻机器人的重量，便于携带，能够利用抛投的方式，越过人员无法通行的障碍物进行作业。