[发明专利]一种可倾式混合驱动三构态变胞式树木整枝伐树机器人

摘要

一种可倾式混合驱动三构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括举升液压缸、大功率常规电机、小功率伺服电机、行走系统、底盘、机架、连杆机构、销轴、液压缸、虎克铰和锯头装置。该机器人能够在三维工作空间内全方位调节，柔性混合驱动控制，具有稳定输出和柔性化作业、运动空间大、工作精度高、制造成本低维护保养简单特点，对任意复杂生长环境任意生长形态的树木，均可以完成树木整枝、修剪、伐树和木材分段截取功能。

主权项

一种可倾式混合驱动三构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括举升液压缸、大功率常规电机、小功率伺服电机、行走系统、底盘、机架、连杆机构、销轴、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三维空间内的全方位调节；所述大功率常规电机和机架固性连接，驱动中摇杆；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性连接，驱动后摇杆，第二小功率伺服电机和机架固性连接，驱动前摇杆；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；所述连杆机构包括驱动连杆、传动连杆和输出连杆；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。