[发明专利]一种可倾式液压驱动大空间两构态变胞式整枝伐树机器人

权利要求书

1.一种可倾式液压驱动大空间两构态变胞式整枝伐树机器人，包括举升液压缸、液压马达、行走装置、底盘、机架、连杆机构、铰链、液压缸、虎克铰和整枝伐木锯组件，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十六铰链与底盘连接，另一端通过第十七铰链与机架连接，所述第二举升液压缸一端通过第十八铰链与底盘连接，另一端通过第十九铰链与机架连接，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的三维空间内的全方位调节；

所述液压马达包括第一液压马达、第二液压马达、第三液压马达、第四液压马达和第五液压马达，第一液压马达、第二液压马达和第三液压马达安装在机架上，第四液压马达与马达支座固定连接，第五液压马达通过转动副和丝杆连接；

所述行走装置通过转动副与底盘连接；

所述底盘一端通过第十四铰链与机架连接，另一端通过第十五铰链与机架连接；

所述连杆机构包括驱动连杆、传动连杆和执行连杆；所述驱动连杆包括第五连杆、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；所述传动连杆包括第六连杆、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执行连杆连接，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执行连杆连接；所述执行连杆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，执行连杆通过第一球副机构与液压缸连接；

所述整枝伐木锯组件包括刀锯机构、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、第十一连杆、第十二连杆、曲柄、第四液压马达、马达支座、丝杆和第五液压马达，所述刀锯和滑块固定连接，滑块和导杆通过圆柱副连接，所述第十一连杆一端通过转动副和滑块连接，另一端通过转动副和第十二连杆连接，所述曲柄一端通过转动副和第十二连杆连接，另一端通过转动副和第四液压马达连接，所述马达支座和第四液压马达固定连接，马达支座通过螺旋副和丝杆连接，所述第五液压马达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、第九连杆、活动支座、螺母和第十连杆，所述固定支座固定于整枝伐木锯组件上，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；

所述滚轮末端与原动机输出轴连接，原动机与整枝伐木锯组件固定连接，原动机设置于整枝伐木锯组件内部，整枝伐木锯组件有两个滚轮，沿竖直中心线对称分布与整枝伐木锯组件两侧；

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；

所述打枝刀设置于整枝伐木锯组件上部，与整枝伐木锯组件固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种可倾式液压驱动大空间两构态变胞式整枝伐树机器人，其特征在于，所述铰链包括第一铰链、第二铰链、第三铰链、第四铰链、第五铰链、第六铰链、第七铰链、第八铰链、第九铰链、第十铰链、第十一铰链、第十二铰链、第十三铰链、第十四铰链、第十五铰链、第十六铰链、第十七铰链、第十八铰链和第十九铰链。

3.根据权利要求1所述的一种可倾式液压驱动大空间两构态变胞式整枝伐树机器人，其特征在于，所述整枝伐木锯组件通过转动副与虎克铰连接，整枝伐木锯组件通过第二球副机构与液压缸连接。

4.根据权利要求1所述的一种可倾式液压驱动大空间两构态变胞式整枝伐树机器人，其特征在于，所述刀锯机构在整枝伐木锯组件的最下方，往上依次是下夹抱机构、滚轮、上夹抱机构和打枝刀。

5.根据权利要求1所述的一种可倾式液压驱动大空间两构态变胞式整枝伐树机器人，其特征在于，所述驱动连杆为第五连杆时，第二铰链和第四铰链处于重叠位置，实现八连杆单自由度运动；驱动连杆全部运动时，实现十连杆两自由度运动；驱动连杆为第三连杆和第一连杆时，第五连杆两端均与机架连接，实现七连杆两自由度运动，此状态为机构两自由度构态时的特殊状态。