[發(fā)明專利]一種可傾式混合驅動大空間兩構態(tài)變胞式整枝伐樹機器人

在審

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• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106965176A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)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: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/00;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

技術領域

本發(fā)明涉及樹木整枝伐樹機領域，特別是一種可傾式混合驅動大空間兩構態(tài)變胞式整枝伐樹機器人。

背景技術

中國專利201610396453.X公布了一種伐木機器人，通過四個驅動輪的移動，實現切割的定位，工作柔性低，工作空間小，只能實現伐木任務；中國專利201610419380.1公開了一種用于伐木機的全液壓自動伐木裝置，此伐木裝置由全液壓元件組成，其液壓元件精度要求高，液壓系統(tǒng)制造成本高，工作壽命不長，易漏油，也只能實現伐木任務；中國專利201210335835.3公開了一種伐樹截木一體機，此伐樹截木機，僅用于伐樹截木，不能用于樹木整枝、修剪，且此伐木機只能與工程機械配合使用，工作空間小，柔性更小；中國專利201310427637.4公開了一種電動植物整枝機，此植物整枝機，僅用于植物整枝，不能用于伐木、截木。現有有關伐樹機器人的設計，均功能單一，工作空間小，穩(wěn)定性不足，精度低，不能根據功能需求或者環(huán)境的變化，靈活改變構型和位姿以適應不同任務和場合，柔性低。

目前，尚未見有一種能夠柔性混合驅動控制，全方位調節(jié)位姿，并能實現兩種構態(tài)變換，其兼具大工作空間、高精度、低成本和養(yǎng)護簡單、高動態(tài)穩(wěn)定性特征，又能具有樹木整枝、伐樹和分段截取功能的一種可傾式混合驅動大空間兩構態(tài)變胞式整枝伐樹機器人的創(chuàng)新發(fā)明設計。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種可傾式混合驅動大空間兩構態(tài)變胞式整枝伐樹機器人，它能夠柔性混合驅動控制，全方位調節(jié)位姿，并能實現兩種構態(tài)變換，具有大工作空間、高精度、高動態(tài)穩(wěn)定性的特點，能夠對樹木進行整枝、伐樹和分段截取。

本發(fā)明的技術方案是：一種可傾式混合驅動大空間兩構態(tài)變胞式整枝伐樹機器人，包括傾斜調節(jié)液壓缸、大功率常規(guī)電機、小功率伺服電機、行走系統(tǒng)、底盤、機架、驅動臂、傳動臂、工作臂、鉸鏈、液壓缸、虎克鉸和鋸頭裝置，具體結構和連接關系為：

所述傾斜調節(jié)液壓缸包括第一傾斜調節(jié)液壓缸和第二傾斜調節(jié)液壓缸，所述第一傾斜調節(jié)液壓缸一端通過第十六鉸鏈與底盤連接，另一端通過第十七鉸鏈與機架連接，所述第二傾斜調節(jié)液壓缸一端通過第十八鉸鏈與底盤連接，另一端通過第十九鉸鏈與機架連接，通過兩個傾斜調節(jié)液壓缸的相互作用，即第一傾斜調節(jié)液壓缸伸展，第二傾斜調節(jié)液壓缸壓縮，或者相反，達到整機傾斜狀態(tài)，實現樹木整枝伐樹機的三維空間內的全方位調節(jié)；

所述大功率常規(guī)電機和機架固定連接，驅動第三連桿；

所述小功率伺服電機包括第一小功率伺服電機和第二小功率伺服電機，第一小功率伺服電機和機架固定連接，驅動第一連桿，第二小功率伺服電機和機架固定連接，驅動第五連桿；

所述行走系統(tǒng)通過轉動副與底盤連接；

所述底盤一端通過第十四鉸鏈與機架連接，另一端通過第十五鉸鏈與機架連接；

所述驅動臂包括第五連桿、第三連桿和第一連桿，所述第五連桿一端通過第十二鉸鏈與機架連接，另一端通過第十一鉸鏈與第六連桿連接，所述第三連桿一端通過第六鉸鏈與機架連接，另一端通過第四鉸鏈與第四連桿連接，所述第一連桿一端通過第五鉸鏈與機架連接，另一端通過第三鉸鏈與第七連桿連接；

所述傳動臂包括第六連桿、第四連桿、第二連桿、第八連桿和第七連桿，所述第六連桿一端通過第十一鉸鏈與第五連桿連接，另一端通過第九鉸鏈與第八連桿連接，所述第四連桿一端通過第四鉸鏈與第三連桿連接，另一端通過第一鉸鏈與工作臂連接，所述第二連桿一端通過第三鉸鏈與第一連桿連接，另一端通過第二鉸鏈與第七連桿連接，所述第八連桿一端通過第七鉸鏈與機架連接，中部通過第九鉸鏈與第六連桿連接，另一端通過第八鉸鏈與第七連桿連接，所述第七連桿一端通過第二鉸鏈與第二連桿連接，中部通過第八鉸鏈與第八連桿連接，另一端通過第十鉸鏈與工作臂連接；

所述工作臂一端通過第一鉸鏈與第四連桿連接，中部通過第十鉸鏈與第七連桿連接，另一端通過第十三鉸鏈與虎克鉸連接，工作臂通過第一球副機構與液壓缸連接；