[發明專利]一種雙兩和單自由度變換的變胞式自動化整枝伐樹機器人

在審

• 申請號: 201710182209.8
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107116619A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 王汝貴;孫家興;袁吉偉;黃慕華;陳輝慶
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B27C5/00
• 分類號: B27C5/00;A01G23/091;A01G3/08
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司45104
• 代理人: 黃永校

1.一種雙兩和單自由度變換的變胞式自動化整枝伐樹機器人，包括傳感器、驅動電機、履帶式行走系統、機架、驅動連桿、傳動連桿、三角架、輸出連桿、銷軸、液壓缸、虎克鉸和整枝伐木裝置，其特征在于，具體結構和連接關系為：

所述傳感器包括角位移傳感器、距離傳感器和位移傳感器，所述角位移傳感器包括第一角位移傳感器、第二角位移傳感器和第三角位移傳感器，第一角位移傳感器與后搖桿下端固定連接，第二角位移傳感器與中搖桿下端固定連接，第三角位移傳感器與前搖桿下端固定連接；所述距離傳感器與整枝伐木裝置下端固定連接；所述位移傳感器與整枝伐木裝置固定連接；

所述驅動電機包括第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機、第四驅動電機和第五驅動電機，第一驅動電機和機架固定連接，驅動后搖桿，第二驅動電機和機架固定連接，驅動中搖桿，第三驅動電機和機架固定連接，驅動前搖桿，第四驅動電機和電機支座固定連接，驅動曲柄，第五驅動電機和整枝伐木裝置固定連接，驅動絲桿；

所述履帶式行走系統通過轉動副與機架連接；

所述驅動連桿包括前搖桿、中搖桿和后搖桿，所述前搖桿一端通過第九銷軸與機架連接，另一端通過第十三銷軸與前連桿連接，所述中搖桿一端通過第七銷軸與機架連接，另一端通過第五銷軸與中連桿、三角架連接，所述后搖桿一端通過第六銷軸與機架連接，另一端通過第四銷軸與后連桿連接；

所述傳動連桿包括前連桿、支架桿、中連桿、后連桿和長桿，所述前連桿一端通過第十三銷軸與前搖桿連接，另一端通過第十一銷軸與支架桿連接，所述支架桿一端通過第八銷軸與機架連接，中部通過第十一銷軸與前連桿連接，另一端通過第十銷軸與長桿連接，所述中連桿一端通過第五銷軸與中搖桿、三角架連接，中部通過第二銷軸與三角架連接，另一端通過第一銷軸與輸出連桿連接，所述后連桿一端通過第四銷軸與后搖桿連接，另一端通過第三銷軸與長桿連接，所述長桿一端通過第三銷軸與后連桿連接，中部通過第十銷軸與支架桿連接，另一端通過第十二銷軸與輸出連桿連接；

所述三角架一端通過第五銷軸與中搖桿、中連桿連接，另一端通過第二銷軸與中連桿連接；

所述輸出連桿一端通過第一銷軸與中連桿連接，中部通過第十二銷軸與長桿連接，另一端通過第十四銷軸與虎克鉸連接，輸出連桿通過第一球副機構與液壓缸連接；所述整枝伐木裝置通過轉動副與虎克鉸連接，整枝伐木裝置通過第二球副機構與液壓缸連接；

所述整枝伐木裝置包括刀鋸機構、下夾抱機構、滾輪、上夾抱機構和打枝刀，所述整枝伐木裝置通過轉動副與虎克鉸連接，整枝伐木裝置通過第二球副機構與液壓缸連接，所述刀鋸機構在整枝伐木裝置的最下方，往上依次是下夾抱機構、滾輪、上夾抱機構和打枝刀。

2.根據權利要求1所述的一種雙兩和單自由度變換的變胞式自動化整枝伐樹機器人，其特征在于，所述銷軸包括第一銷軸、第二銷軸、第三銷軸、第四銷軸、第五銷軸、第六銷軸、第七銷軸、第八銷軸、第九銷軸、第十銷軸、第十一銷軸、第十二銷軸、第十三銷軸和第十四銷軸。

3.根據權利要求1所述的一種雙兩和單自由度變換的變胞式自動化整枝伐樹機器人，其特征在于，所述中搖桿和中連桿為雙桿，其他連桿均為單桿。

4.根據權利要求1所述的一種雙兩和單自由度變換的變胞式自動化整枝伐樹機器人，其特征在于，所述三角架為兩個。

5.根據權利要求1所述的一種雙兩和單自由度變換的變胞式自動化整枝伐樹機器人，其特征在于，所述刀鋸機構包括刀鋸、滑塊、導桿、第三連桿、第四連桿、曲柄、第四驅動電機、電機支座、絲桿和第五驅動電機，所述刀鋸和滑塊固性連接，滑塊和導桿通過圓柱副連接，所述第三連桿一端通過轉動副和滑塊連接，另一端通過轉動副和第四連桿連接，所述曲柄一端通過轉動副和第四連桿連接，另一端通過轉動副和第四驅動電機連接，所述電機支座和第四驅動電機固性連接，電機支座通過螺旋副和絲桿連接，所述第五驅動電機通過轉動副和絲桿連接。

6.根據權利要求1所述的一種雙兩和單自由度變換的變胞式自動化整枝伐樹機器人，其特征在于，所述下夾抱機構包括螺桿、固定支座、第一連桿、活動支座、螺母和第二連桿，所述固定支座固定于整枝伐木裝置上，固定支座和活動支座通過螺桿連接，螺桿的一端連接螺母，所述第一連桿一端通過轉動副和固定支座連接，另一端通過轉動副和第二連桿連接，所述第二連桿一端通過轉動副和第一連桿連接，中部通過轉動副和活動支座連接。