[发明专利]一种混合驱动大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人

摘要

一种混合驱动大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，由大功率常规电机、小功率伺服电机、行走装置、机架、驱动臂、传动臂、工作臂、铰链、液压缸、虎克铰和伐木头组合机构组成。结合机器人一个构态下的七连杆两自由度和十连杆两自由度与另一个构态下的单自由度间的变换，通过简单的混合控制驱动，完成树木的整枝、修剪、伐树或者木材分段截取任务。本发明还具有动态稳定性高、制造成本低、控制简单的优点。

主权项

一种混合驱动大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括大功率常规电机、小功率伺服电机、行走装置、机架、驱动臂、传动臂、工作臂、铰链、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。