[发明专利]一种可倾式混合驱动大空间两构态变胞式整枝伐树机器人

摘要

一种可倾式混合驱动大空间两构态变胞式整枝伐树机器人，包括倾斜调节液压缸、大功率常规电机、小功率伺服电机、行走系统、底盘、机架、驱动臂、传动臂、工作臂、铰链、液压缸、虎克铰和锯头装置。该机器人能够柔性混合驱动控制，全方位调节机身位姿，并能实现两种构态变换，具有大工作空间、高精度、高动态稳定性、控制简单的特点。能够进行树木整枝、伐木和木材分段截取，具有多功能为一体的优点。

主权项

一种可倾式混合驱动大空间两构态变胞式整枝伐树机器人，包括倾斜调节液压缸、大功率常规电机、小功率伺服电机、行走系统、底盘、机架、驱动臂、传动臂、工作臂、铰链、液压缸、虎克铰和锯头装置，其特征在于，具体结构和连接关系为：所述倾斜调节液压缸包括第一倾斜调节液压缸和第二倾斜调节液压缸，所述第一倾斜调节液压缸一端通过第十六铰链与底盘连接，另一端通过第十七铰链与机架连接，所述第二倾斜调节液压缸一端通过第十八铰链与底盘连接，另一端通过第十九铰链与机架连接，通过两个倾斜调节液压缸的相互作用，即第一倾斜调节液压缸伸展，第二倾斜调节液压缸压缩，或者相反，达到整机倾斜状态，实现树木整枝伐树机的三维空间内的全方位调节；所述大功率常规电机和机架固定连接，驱动第三连杆；所述小功率伺服电机包括第一小功率伺服电机和第二小功率伺服电机，第一小功率伺服电机和机架固定连接，驱动第一连杆，第二小功率伺服电机和机架固定连接，驱动第五连杆；所述行走系统通过转动副与底盘连接；所述底盘一端通过第十四铰链与机架连接，另一端通过第十五铰链与机架连接；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；所述锯头装置包括刀锯机构、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锯头装置上，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，原动机与锯头装置固定连接，原动机设置于锯头装置内部，锯头装置有两个滚轮，沿竖直中心线对称分布与锯头装置两侧；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；所述打枝刀设置于锯头装置上部，与锯头装置固定连接。