[发明专利]一种可倾式三构态变胞机构式自动化树木整枝伐树机器人

摘要

一种可倾式三构态变胞机构式自动化树木整枝伐树机器人，包括传感器、驱动电机、举升液压缸、行走装置、底盘、机架、驱动连杆、传动连杆、输出连杆、销轴、液压缸、虎克铰和伐木头组合机构。本发明通过传感器和可控驱动电机，实现自动化信息采集及控制，自动化作业，三构态变胞稳定输出和柔性化、运动空间大，工作精度高，维护保养简单，且能柔性控制，能够对树木进行整枝、伐树和木材截取。

主权项

一种可倾式三构态变胞机构式自动化树木整枝伐树机器人，包括传感器、驱动电机、举升液压缸、行走装置、底盘、机架、驱动连杆、传动连杆、输出连杆、销轴、液压缸、虎克铰和伐木头组合机构，其特征在于，具体结构和连接关系为：所述传感器包括角位移传感器、距离传感器和位移传感器，所述角位移传感器包括第一角位移传感器、第二角位移传感器和第三角位移传感器，第一角位移传感器与后摇杆下端固定连接，第二角位移传感器与中摇杆下端固定连接，第三角位移传感器与前摇杆下端固定连接；所述距离传感器与伐木头组合机构下端固定连接；所述位移传感器与伐木头组合机构固定连接；所述驱动电机包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机，第一驱动电机和机架固定连接，驱动后摇杆，第二驱动电机和机架固定连接，驱动中摇杆，第三驱动电机和机架固定连接，驱动前摇杆，第四驱动电机和电机支座固定连接，驱动曲柄，第五驱动电机和伐木头组合机构固定连接，驱动丝杆；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；所述行走装置通过转动副和底盘连接；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输出连杆连接，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输出连杆连接；所述输出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，输出连杆通过第一球副机构与液压缸连接；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，所述伐木头组合机构通过转动副与虎克铰连接，伐木头组合机构通过第二球副机构与液压缸连接，所述刀锯机构在伐木头组合机构的最下方，往上依次是下夹抱机构、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、第四驱动电机、电机支座、丝杆和第五驱动电机，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四驱动电机连接，所述电机支座和第四驱动电机固定连接，电机支座通过螺旋副和丝杆连接，所述第五驱动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。