[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

说明书

技术领域

本发明涉及树木整枝伐树机器人领域，特别是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。

背景技术

中国专利201610396453.X公布了一种伐木机器人，通过四个驱动轮的移动，实现切割的定位，工作精度和柔性低，运动空间小，只能实现伐木任务；中国专利201610419380.1公开了一种用于伐木机的全液压自动伐木装置，但只能实现伐木任务，且工作柔性低，工作空间小，机身不能全方位倾斜调节；中国专利201210335835.3公开了一种伐树截木一体机，此伐树截木机，仅用于伐树截木，不能用于树木整枝、修剪，且此伐木机只能与工程机械配合使用；中国专利201310427637.4公开了一种电动植物整枝机，此植物整枝机，仅用于植物整枝，不能用于伐木、截木。现有有关伐树机器人的设计，均功能单一，工作空间小，稳定性不足，精度低，平稳度差，噪音大且承载能力低，不能根据功能需求或者环境的变化，灵活改变构型以适应不同任务和场合，柔性低。

目前，尚未见有一种能够运动平稳、质量轻、承载能力大且噪音小的液压驱动，能够全方位调节，并能实现两种构态变换，其兼具大工作空间、高精度、低成本和养护简单特征，并且其驱动液压马达均安装在机架上，减少各构件负载，使其运动高动态稳定性，又能具有树木整枝、伐树和分段截取功能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的创新发明设计。

发明内容

本发明的目的是提供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，通过运动平稳、质量轻、承载能力大且噪音小的液压驱动，全方位调节，实现两种构态变换，在大工作空间、高精度、高动态稳定性状态下对树木进行整枝、伐树和分段截取。

本发明的技术方案是：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，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；