[发明专利]一种双两和单自由度变换的变胞式自动化整枝伐树机器人

摘要

一种双两和单自由度变换的变胞式自动化整枝伐树机器人，由传感器、驱动电机、履带式行走系统、机架、驱动连杆、传动连杆、三角架、输出连杆、销轴、液压缸、虎克铰和整枝伐木装置组成。传感器包括角位移传感器、距离传感器和位移传感器，通过传感器和可控驱动电机，实现自动化信息采集及控制，结合机身不同构态的两个两自由度和一个单自由度灵活变胞，获得三种不同构态，可以在复杂环境下灵活地完成树木整枝、修剪、伐树或者木材定量分段截取自动化作业，工作效率较高。该发明还具有动态稳定性高、制造成本低、轻便灵活等优点。

主权项

一种双两和单自由度变换的变胞式自动化整枝伐树机器人，包括传感器、驱动电机、履带式行走系统、机架、驱动连杆、传动连杆、三角架、输出连杆、销轴、液压缸、虎克铰和整枝伐木装置，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；所述距离传感器与整枝伐木装置下端固定连接；所述位移传感器与整枝伐木装置固定连接；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，第五驱动电机和整枝伐木装置固定连接，驱动丝杆；所述履带式行走系统通过转动副与机架连接；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，另一端通过第十三销轴与前连杆连接，所述中摇杆一端通过第七销轴与机架连接，另一端通过第五销轴与中连杆、三角架连接，所述后摇杆一端通过第六销轴与机架连接，另一端通过第四销轴与后连杆连接；所述传动连杆包括前连杆、支架杆、中连杆、后连杆和长杆，所述前连杆一端通过第十三销轴与前摇杆连接，另一端通过第十一销轴与支架杆连接，所述支架杆一端通过第八销轴与机架连接，中部通过第十一销轴与前连杆连接，另一端通过第十销轴与长杆连接，所述中连杆一端通过第五销轴与中摇杆、三角架连接，中部通过第二销轴与三角架连接，另一端通过第一销轴与输出连杆连接，所述后连杆一端通过第四销轴与后摇杆连接，另一端通过第三销轴与长杆连接，所述长杆一端通过第三销轴与后连杆连接，中部通过第十销轴与支架杆连接，另一端通过第十二销轴与输出连杆连接；所述三角架一端通过第五销轴与中摇杆、中连杆连接，另一端通过第二销轴与中连杆连接；所述输出连杆一端通过第一销轴与中连杆连接，中部通过第十二销轴与长杆连接，另一端通过第十四销轴与虎克铰连接，输出连杆通过第一球副机构与液压缸连接；所述整枝伐木装置通过转动副与虎克铰连接，整枝伐木装置通过第二球副机构与液压缸连接；所述整枝伐木装置包括刀锯机构、下夹抱机构、滚轮、上夹抱机构和打枝刀，所述整枝伐木装置通过转动副与虎克铰连接，整枝伐木装置通过第二球副机构与液压缸连接，所述刀锯机构在整枝伐木装置的最下方，往上依次是下夹抱机构、滚轮、上夹抱机构和打枝刀。