[发明专利]一种可倾式伺服驱动三构态变胞式树木整枝伐树机器人

摘要

一种可倾式伺服驱动三构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括伺服电机、举升液压缸、伐木头组合机构、行走装置、底盘、机架、驱动连杆、传动连杆、执行连杆、销轴、液压缸和虎克铰。本发明能够在180°三维工作空间内任一方位调节，柔性伺服驱动控制，具有三构态变胞稳定输出和柔性化作业、大运动空间、高工作精度、维护保养简单的优点，能够完成树木整枝、修剪、伐树和木材分段截取功能。

主权项

一种可倾式伺服驱动三构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括伺服电机、举升液压缸、伐木头组合机构、行走装置、底盘、机架、驱动连杆、传动连杆、执行连杆、销轴、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性连接，第二伺服电机和机架固性连接，第三伺服电机和机架固性连接；所述举升液压缸包括第一举升液压缸和第二举升液压缸，所述第一举升液压缸一端通过第十三销轴与底盘连接，另一端通过第十四销轴与机架连接，所述第二举升液压缸一端通过第十五销轴与底盘连接，另一端通过第十六销轴与机架连接，通过两个举升液压缸的相互作用，即第一举升液压缸伸展，第二举升液压缸压缩，或者相反，达到整机倾斜状态，实现树木整枝伐树机器人的180°工作空间内的任一方位调节；所述伐木头组合机构包括刀锯机构、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、第三连杆、第四连杆、曲柄、第一小型电机、电机支座、丝杆和第二小型电机，所述刀锯和滑块固性连接，滑块和导杆通过圆柱副连接，所述第三连杆一端通过转动副和滑块连接，另一端通过转动副和第四连杆连接，所述曲柄一端通过转动副和第四连杆连接，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性连接，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、第一连杆、活动支座、螺母和第二连杆，所述固定支座固定于伐木头组合机构上，固定支座和活动支座通过螺杆连接，螺杆的一端连接螺母，所述第一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二连杆连接，所述第二连杆一端通过转动副和第一连杆连接，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，原动机与伐木头组合机构固定连接，原动机设置于伐木头组合机构内部，伐木头组合机构有两个滚轮，沿竖直中心线对称分布与伐木头组合机构两侧；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；所述打枝刀设置于伐木头组合机构上部，与伐木头组合机构固定连接；所述行走装置通过转动副与底盘连接，所述底盘一端通过第十一销轴与机架连接，另一端通过第十二销轴与机架连接；所述驱动连杆包括前摇杆、中摇杆和后摇杆，所述前摇杆一端通过第九销轴与机架连接，另一端通过第五销轴与前连杆连接，所述中摇杆一端通过第四销轴与机架连接，另一端通过第七销轴与中连杆连接，所述后摇杆一端通过第八销轴与机架连接，另一端通过第三销轴与曲杆连接；所述传动连杆包括前连杆、中连杆和曲杆，所述前连杆一端通过第五销轴与前摇杆连接，另一端通过第二销轴与曲杆连接，所述中连杆一端通过第七销轴与中摇杆连接，另一端通过第一销轴与执行连杆连接，所述曲杆一端通过第三销轴与后摇杆连接，中部通过第二销轴与前连杆连接，另一端通过第六销轴与执行连杆连接；所述执行连杆一端通过第一销轴与中连杆连接，中部通过第六销轴与曲杆连接，另一端通过第十销轴与虎克铰连接，执行连杆通过第一球副机构与液压缸连接；所述销轴包括第一销轴、第二销轴、第三销轴、第四销轴、第五销轴、第六销轴、第七销轴、第八销轴、第九销轴、第十销轴、第十一销轴、第十二销轴、第十三销轴、第十四销轴、第十五销轴和第十六销轴。