[發(fā)明專利]一種采用混合驅(qū)動并聯(lián)雙自由度抓木作業(yè)機構(gòu)

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• 申請日: 2017-10-07
• 公開（公告）號: CN109623768A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種采用混合驅(qū)動并聯(lián)雙自由度抓木作業(yè)機構(gòu)，其特征在于：包括大臂、大臂連桿、大臂驅(qū)動桿、小臂、小臂連桿、小臂驅(qū)動桿、連桿、電動推桿、手腕連桿、底座、可回轉(zhuǎn)平臺及伺服驅(qū)動裝置；小臂一端連接在手腕連桿上，小臂另一端與小臂連桿一端連接，小臂連桿與小臂驅(qū)動桿一端連接，小臂驅(qū)動桿另一端連接在底座上，手腕連桿一端連接在小臂上，所述大臂連桿一端連接在大臂中部，大臂連桿另一端與大臂驅(qū)動桿一端連接，大臂驅(qū)動桿另一端連接在可回轉(zhuǎn)平臺上，本發(fā)明將兩個電機安裝在工作平臺上，克服了串聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型抓木機轉(zhuǎn)動慣量大，動力學(xué)性能差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點，結(jié)合了常速電機和伺服電機的優(yōu)點，具有容易控制、反應(yīng)靈敏、制造維修成本低的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及林木機械領(lǐng)域，特別是涉及一種采用混合驅(qū)動并聯(lián)雙自由度抓木作業(yè)機構(gòu)。

背景技術(shù)

這幾年來，由于勞動力市場的人員緊缺，人力成本逐年攀升，促進了抓木機在木材采伐加工搬運作業(yè)中的廣泛應(yīng)用。抓木機有機械式和液壓式兩種類型，目前抓木機的機械臂大多數(shù)是液壓驅(qū)動，由于液壓傳動采用液壓油作為傳遞動力的介質(zhì)，存在以下問題：其起動性較差，容易因為內(nèi)部元件磨損后產(chǎn)生泄漏，而且泄漏的液壓油會污染環(huán)境，影響木材原料的質(zhì)量；液壓油受溫度影響較大，總效率較低，有時有噪音和振動。有時會出現(xiàn)過熱，工作無力等現(xiàn)象；液壓元件加工精度要求高，裝配要求嚴格，制造較為困難，使用中維修保養(yǎng)要求技術(shù)較高，難度較大。隨著抓木機功能的增加，其液壓系統(tǒng)越來越復(fù)雜，出現(xiàn)故障更具有突然性、隱蔽性。機械式抓木機是利用機械傳動件實現(xiàn)抓木動作，具有堅固耐用等優(yōu)點，但是傳統(tǒng)的單自由度機械式抓木機不能完成復(fù)雜的動作，應(yīng)用范圍十分有限，機械式可控機構(gòu)電動抓木機，用連桿機構(gòu)取代了液壓傳動，當主動桿由伺服電機驅(qū)動時，容易實現(xiàn)自動化、數(shù)控化控制，解決了液壓系統(tǒng)存在的一些不足，但存在需要配備與連桿機構(gòu)自由度同等數(shù)量的控制電機來進行控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜帶來的機構(gòu)重量、運動慣量大和成本高的問題。混合輸入機構(gòu)是利用兩種不同性質(zhì)的電機(常速電機和伺服電機)來驅(qū)動，在機械性能和成本上有個良好的折中，以適應(yīng)工作柔性特征，能很好的滿足抓木機的工作要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于抓木機的二自由度閉鏈混合驅(qū)動連桿機構(gòu)，克服液壓式抓木機液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油等缺點，同時解決開鏈結(jié)構(gòu)驅(qū)動電機都安裝在關(guān)節(jié)的位置，導(dǎo)致手臂轉(zhuǎn)動慣量大、動態(tài)性能下降，累積誤差大，承載能力小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，同時解決全部采用伺服電機帶來的成本高的問題。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種采用混合驅(qū)動并聯(lián)雙自由度抓木作業(yè)機構(gòu)，其特征在于：包括大臂、大臂連桿、大臂驅(qū)動桿、小臂、小臂連桿、小臂驅(qū)動桿、連桿、電動推桿、手腕連桿、底座、可回轉(zhuǎn)平臺及伺服驅(qū)動裝置；小臂一端連接在手腕連桿上，小臂另一端與小臂連桿一端連接，小臂連桿與小臂驅(qū)動桿一端連接，小臂驅(qū)動桿另一端連接在底座上，連桿一端與小臂連桿一端連接、另一端與大臂中部連接，電動推桿一端連接在小臂上，電動推桿另一端連接在手腕連桿上，手腕連桿一端連接在小臂上，所述大臂連桿一端連接在大臂中部，大臂連桿另一端與大臂驅(qū)動桿一端連接，大臂驅(qū)動桿另一端連接在可回轉(zhuǎn)平臺上，伺服驅(qū)動裝置包括第一伺服電機和第二伺服電機，第一伺服電機與大臂驅(qū)動桿連接，第二伺服電機與小臂驅(qū)動桿連接。

本發(fā)明公開了一種采用混合驅(qū)動并聯(lián)雙自由度抓木作業(yè)機構(gòu)，將兩個電機安裝在工作平臺上，采用了一個電動推桿用于控制手腕俯仰的角度大小，克服了開鏈結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型機械手轉(zhuǎn)動慣量大，動力學(xué)性能差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊化程度低的缺點，結(jié)合了常速電機和伺服電機的優(yōu)點，具有容易控制、反應(yīng)靈敏、制造維修成本低的優(yōu)點。克服了液壓式抓木機液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油等缺點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述一種采用混合驅(qū)動并聯(lián)雙自由度抓木作業(yè)機構(gòu)的機構(gòu)示意圖

具體實施方式