[发明专利]一种伺服驱动大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人

摘要

一种伺服驱动大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，由伺服电机、整枝伐树锯组件、履带式行走装置、机架、驱动臂、传动臂、工作臂、铰链、液压缸和虎克铰组成。驱动臂由三个连杆构成，传动臂有五个连杆构成，工作臂为输出构件连接整枝伐树锯组件；整枝伐树锯组件由刀锯机构、下夹抱机构、滚轮、上夹抱机构和打枝刀构成。驱动臂由三个伺服电机实施可编程伺服控制，结合机器人机身两种构态灵活变胞，能够在大工作空间内灵活完成树木的整枝、伐木或者分段截取任务。本发明具有可编程控制、大工作空间、高动态稳定性、低制造成本的突出优点。

主权项

一种伺服驱动大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括伺服电机、整枝伐树锯组件、履带式行走装置、机架、驱动臂、传动臂、工作臂、铰链、液压缸和虎克铰，其特征在于，具体结构和连接关系为：所述伺服电机，包括第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机，第一伺服电机和机架固定连接，第二伺服电机和机架固定连接，第三伺服电机和机架固定连接；所述整枝伐树锯组件包括刀锯机构、下夹抱机构、滚轮、上夹抱机构和打枝刀；所述刀锯机构包括刀锯、滑块、导杆、第十一连杆、第十二连杆、曲柄、第一小型电机、电机支座、丝杆和第二小型电机，所述刀锯和滑块固定连接，滑块和导杆通过圆柱副连接，所述第十一连杆一端通过转动副和滑块连接，另一端通过转动副和第十二连杆连接，所述曲柄一端通过转动副和第十二连杆连接，另一端通过转动副和第一小型电机连接，所述电机支座和第一小型电机固定连接，电机支座通过螺旋副和丝杆连接，所述第二小型电机通过转动副和丝杆连接；所述下夹抱机构包括螺杆、固定支座、第九连杆、活动支座、螺母和第十连杆，所述固定支座固定于整枝伐树锯组件上，固定支座和活动支座通过螺杆连接，螺杆的一端连接螺母，所述第九连杆一端通过转动副和固定支座连接，另一端通过转动副和第十连杆连接，所述第十连杆一端通过转动副和第九连杆连接，中部通过转动副和活动支座连接；所述滚轮末端与原动机输出轴连接，原动机与整枝伐树锯组件固定连接，原动机设置于整枝伐树锯组件内部，整枝伐树锯组件有两个滚轮，沿竖直中心线对称分布与整枝伐树锯组件两侧；所述上夹抱机构和下夹抱机构结构相同，其零部件和零部件之间的连接关系均相同；所述打枝刀设置于整枝伐树锯组件上部，与整枝伐树锯组件固定连接；所述履带式行走装置通过转动副与机架连接；所述驱动臂包括第五连杆、第三连杆和第一连杆，所述第五连杆一端通过第十二铰链与机架连接，另一端通过第十一铰链与第六连杆连接，所述第三连杆一端通过第六铰链与机架连接，另一端通过第四铰链与第四连杆连接，所述第一连杆一端通过第五铰链与机架连接，另一端通过第三铰链与第七连杆连接；所述传动臂包括第六连杆、第四连杆、第二连杆、第八连杆和第七连杆，所述第六连杆一端通过第十一铰链与第五连杆连接，另一端通过第九铰链与第八连杆连接，所述第四连杆一端通过第四铰链与第三连杆连接，另一端通过第一铰链与工作臂连接，所述第二连杆一端通过第三铰链与第一连杆连接，另一端通过第二铰链与第七连杆连接，所述第八连杆一端通过第七铰链与机架连接，中部通过第九铰链与第六连杆连接，另一端通过第八铰链与第七连杆连接，所述第七连杆一端通过第二铰链与第二连杆连接，中部通过第八铰链与第八连杆连接，另一端通过第十铰链与工作臂连接；所述工作臂一端通过第一铰链与第四连杆连接，中部通过第十铰链与第七连杆连接，另一端通过第十三铰链与虎克铰连接，工作臂通过第一球副机构与液压缸连接；所述铰链包括第一铰链、第二铰链、第三铰链、第四铰链、第五铰链、第六铰链、第七铰链、第八铰链、第九铰链、第十铰链、第十一铰链、第十二铰链和第十三铰链。