本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人。

背景技術(shù)：

中國專利201610396453.x公布了一種伐木機(jī)器人，通過四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切割的定位，工作精度和柔性低，運(yùn)動(dòng)空間小，只能實(shí)現(xiàn)伐木任務(wù)；中國專利201610419380.1公開了一種用于伐木機(jī)的全液壓自動(dòng)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(shí)現(xiàn)伐木任務(wù)；中國專利201210335835.3公開了一種伐樹截木一體機(jī)，此伐樹截木機(jī)，僅用于伐樹截木，不能用于樹木整枝、修剪，且此伐木機(jī)只能與工程機(jī)械配合使用；中國專利201310427637.4公開了一種電動(dòng)植物整枝機(jī)，此植物整枝機(jī)，僅用于植物整枝，不能用于伐木、截木。因此有必要設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定輸出，柔性化，運(yùn)動(dòng)空間大，制造成本低，工作壽命長，維護(hù)保養(yǎng)簡單，兼具樹木整枝、伐樹和木材截取功能的樹木整枝伐樹機(jī)器人。

將變胞機(jī)構(gòu)應(yīng)用于樹木整枝伐樹機(jī)器人的設(shè)計(jì)，將產(chǎn)生一類新型的變胞機(jī)構(gòu)式樹木整枝伐樹機(jī)器人。

目前，尚未見到一種能夠在180°工作空間內(nèi)任一方位調(diào)節(jié)，柔性伺服驅(qū)動(dòng)控制，并兼具穩(wěn)定輸出和柔性化作業(yè)、運(yùn)動(dòng)空間大、工作精度高、制造成本低維護(hù)保養(yǎng)簡單特點(diǎn)，又能夠完成樹木整枝、修剪、伐樹和木材分段截取功能的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的創(chuàng)新發(fā)明設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人，它能夠在180°工作空間內(nèi)任一方位調(diào)節(jié)，柔性伺服驅(qū)動(dòng)控制，并兼具穩(wěn)定輸出和柔性化作業(yè)、運(yùn)動(dòng)空間大、工作精度高、制造成本低維護(hù)保養(yǎng)簡單特點(diǎn)，又能夠完成樹木整枝、修剪、伐樹和木材分段截取功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人，包括伺服電機(jī)、舉升液壓缸、伐木頭組合機(jī)構(gòu)、行走裝置、底盤、機(jī)架、驅(qū)動(dòng)連桿、傳動(dòng)連桿、執(zhí)行連桿、銷軸、液壓缸和虎克鉸，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述伺服電機(jī)，包括第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)，第一伺服電機(jī)和機(jī)架固性連接，第二伺服電機(jī)和機(jī)架固性連接，第三伺服電機(jī)和機(jī)架固性連接；

所述舉升液壓缸包括第一舉升液壓缸和第二舉升液壓缸，所述第一舉升液壓缸一端通過第十三銷軸與底盤連接，另一端通過第十四銷軸與機(jī)架連接，所述第二舉升液壓缸一端通過第十五銷軸與底盤連接，另一端通過第十六銷軸與機(jī)架連接，通過兩個(gè)舉升液壓缸的相互作用，即第一舉升液壓缸伸展，第二舉升液壓缸壓縮，或者相反，達(dá)到整機(jī)傾斜狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)樹木整枝伐樹機(jī)器人的180°工作空間內(nèi)的任一方位調(diào)節(jié)；

所述伐木頭組合機(jī)構(gòu)包括刀鋸機(jī)構(gòu)、下夾抱機(jī)構(gòu)、滾輪、上夾抱機(jī)構(gòu)和打枝刀；

所述刀鋸機(jī)構(gòu)包括刀鋸、滑塊、導(dǎo)桿、第三連桿、第四連桿、曲柄、第一小型電機(jī)、電機(jī)支座、絲桿和第二小型電機(jī)，所述刀鋸和滑塊固性連接，滑塊和導(dǎo)桿通過圓柱副連接，所述第三連桿一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和滑塊連接，另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第四連桿連接，所述曲柄一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第四連桿連接，另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第一小型電機(jī)連接，所述電機(jī)支座和第一小型電機(jī)固性連接，電機(jī)支座通過螺旋副和絲桿連接，所述第二小型電機(jī)通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和絲桿連接；

所述下夾抱機(jī)構(gòu)包括螺桿、固定支座、第一連桿、活動(dòng)支座、螺母和第二連桿，所述固定支座固定于伐木頭組合機(jī)構(gòu)上，固定支座和活動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)副和固定支座連接，另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第二連桿連接，所述第二連桿一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第一連桿連接，中部通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和活動(dòng)支座連接；

所述滾輪末端與原動(dòng)機(jī)輸出軸連接，原動(dòng)機(jī)與伐木頭組合機(jī)構(gòu)固定連接，原動(dòng)機(jī)設(shè)置于伐木頭組合機(jī)構(gòu)內(nèi)部，伐木頭組合機(jī)構(gòu)有兩個(gè)滾輪，沿豎直中心線對(duì)稱分布與伐木頭組合機(jī)構(gòu)兩側(cè)；

所述上夾抱機(jī)構(gòu)和下夾抱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，其零部件和零部件之間的連接關(guān)系均相同；

所述打枝刀設(shè)置于伐木頭組合機(jī)構(gòu)上部，與伐木頭組合機(jī)構(gòu)固定連接；

所述行走裝置通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與底盤連接，所述底盤一端通過第十一銷軸與機(jī)架連接，另一端通過第十二銷軸與機(jī)架連接；

所述驅(qū)動(dòng)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(jī)架連接，另一端通過第五銷軸與前連桿連接，所述中搖桿一端通過第四銷軸與機(jī)架連接，另一端通過第七銷軸與中連桿連接，所述后搖桿一端通過第八銷軸與機(jī)架連接，另一端通過第三銷軸與曲桿連接；

所述傳動(dòng)連桿包括前連桿、中連桿和曲桿，所述前連桿一端通過第五銷軸與前搖桿連接，另一端通過第二銷軸與曲桿連接，所述中連桿一端通過第七銷軸與中搖桿連接，另一端通過第一銷軸與執(zhí)行連桿連接，所述曲桿一端通過第三銷軸與后搖桿連接，中部通過第二銷軸與前連桿連接，另一端通過第六銷軸與執(zhí)行連桿連接；

所述執(zhí)行連桿一端通過第一銷軸與中連桿連接，中部通過第六銷軸與曲桿連接，另一端通過第十銷軸與虎克鉸連接，執(zhí)行連桿通過第一球副機(jī)構(gòu)與液壓缸連接；

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、第十四銷軸、第十五銷軸和第十六銷軸。

所述伐木頭組合機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與虎克鉸連接，伐木頭組合機(jī)構(gòu)通過第二球副機(jī)構(gòu)與液壓缸連接。

所述刀鋸機(jī)構(gòu)在伐木頭組合機(jī)構(gòu)的最下方，往上依次是下夾抱機(jī)構(gòu)、滾輪、上夾抱機(jī)構(gòu)和打枝刀。

所述后搖桿、中搖桿和前搖桿分別由第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)均安裝在所述的機(jī)架上。

所述驅(qū)動(dòng)連桿全部運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)八連桿兩自由度運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)連桿為前搖桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述中搖桿一端與后搖桿一端連接，實(shí)現(xiàn)四連桿單自由度運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)連桿全部制動(dòng)時(shí)，所述中搖桿一端與后搖桿一端連接，前搖桿兩端均與機(jī)架連接，實(shí)現(xiàn)零自由度運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：

1.能夠靈活變胞，改變其運(yùn)動(dòng)空間，通過運(yùn)動(dòng)空間的疊加，實(shí)現(xiàn)在大運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)的作業(yè)，并可通過兩舉升液壓缸的相互作用，實(shí)現(xiàn)其180°工作空間內(nèi)任意一方位傾斜作業(yè)，且驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副在機(jī)架上，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能好，工作效率高。

2.通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)伺服驅(qū)動(dòng)，柔性化程度高，林場作業(yè)時(shí)，因樹木生長形態(tài)復(fù)雜多變，該樹木整枝伐樹機(jī)器人可在其復(fù)雜狀況下柔性靈活作業(yè)。

3.能夠?qū)崿F(xiàn)在面對(duì)樹木整枝和伐樹任務(wù)下的三種構(gòu)態(tài)變換，柔性化程度高，可完成復(fù)雜樹木整枝伐樹動(dòng)作；另外，機(jī)構(gòu)由全桿件組成，制造成本低，工作壽命長，機(jī)構(gòu)維護(hù)保養(yǎng)簡單。

4.能夠?qū)崿F(xiàn)在環(huán)境惡劣、地勢崎嶇的森林里進(jìn)行樹木整枝、修剪、伐樹和木材分段截取作業(yè)動(dòng)作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的第一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的第二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的零自由度時(shí)第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖4為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的零自由度時(shí)第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖5為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的單自由度時(shí)第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖6為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的單自由度時(shí)第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖7為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的兩自由度時(shí)第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖8為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的兩自由度時(shí)第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖9為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的整機(jī)傾斜兩自由度時(shí)高處樹木整枝第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖10為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的整機(jī)傾斜兩自由度時(shí)高處樹木整枝第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖11為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的伐木頭組合機(jī)構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的伐木頭組合機(jī)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的下夾抱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人的刀鋸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記為：1、第一銷軸；2、中連桿；3、第二銷軸；4、前連桿；5、曲桿；6、第三銷軸；7、后搖桿；8、中搖桿；9、第一伺服電機(jī)；10、第四銷軸；11、第五銷軸；12、前搖桿；13、第三伺服電機(jī)；14、機(jī)架；15、行走裝置；16、執(zhí)行連桿；17、第六銷軸；18、第一球副機(jī)構(gòu)；19、液壓缸；20、虎克鉸；21、伐木頭組合機(jī)構(gòu)；22、滾輪；23、下夾抱機(jī)構(gòu)；231、螺桿；232、固定支座；233、第一連桿；234、活動(dòng)支座；235、螺母；236、第二連桿；24、刀鋸機(jī)構(gòu)；241、滑塊；242、導(dǎo)桿；243、第三連桿；244、第四連桿；245、曲柄；246、第一小型電機(jī)；247、電機(jī)支座；248、絲桿；249、第二小型電機(jī)；2410、刀鋸；25、上夾抱機(jī)構(gòu)；26、打枝刀；27、第七銷軸；28、第八銷軸；29、第二伺服電機(jī)；30、第二球副機(jī)構(gòu)；31、第九銷軸；32、第十銷軸；33、第十一銷軸；34、第十二銷軸；35、第十三銷軸；36、第一舉升液壓缸；37、第十四銷軸；38、第十五銷軸；39、第二舉升液壓缸；40、第十六銷軸；41、底盤。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。

如圖1、圖2、圖3、圖11、圖12、圖13和圖14所示，本發(fā)明所述的一種可傾式伺服驅(qū)動(dòng)三構(gòu)態(tài)變胞式樹木整枝伐樹機(jī)器人，包括伺服電機(jī)、舉升液壓缸、伐木頭組合機(jī)構(gòu)21、行走裝置15、底盤41、機(jī)架14、驅(qū)動(dòng)連桿、傳動(dòng)連桿、執(zhí)行連桿16、銷軸、液壓缸19和虎克鉸20，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述伺服電機(jī)包括第一伺服電機(jī)9、第二伺服電機(jī)29和第三伺服電機(jī)13，第一伺服電機(jī)13和機(jī)架14固性連接，第二伺服電機(jī)29和機(jī)架14固性連接，第三伺服電機(jī)13和機(jī)架14固性連接；

所述舉升液壓缸包括第一舉升液壓缸36和第二舉升液壓缸39，所述第一舉升液壓缸36一端通過第十三銷軸35與底盤41連接，另一端通過第十四銷軸37與機(jī)架14連接，所述第二舉升液壓缸39一端通過第十五銷軸38與底盤41連接，另一端通過第十六銷軸40與機(jī)架14連接，通過兩個(gè)舉升液壓缸的相互作用，即第一舉升液壓缸36伸展，第二舉升液壓缸39壓縮，或者相反，達(dá)到整機(jī)傾斜狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)樹木整枝伐樹機(jī)器人的180°工作空間內(nèi)的任一方位調(diào)節(jié)；

所述伐木頭組合機(jī)構(gòu)21包括刀鋸機(jī)構(gòu)24、下夾抱機(jī)構(gòu)23、滾輪22、上夾抱機(jī)構(gòu)25和打枝刀26；

所述刀鋸機(jī)構(gòu)24包括刀鋸2410、滑塊241、導(dǎo)桿242、第三連桿243、第四連桿244、曲柄245、第一小型電機(jī)246、電機(jī)支座247、絲桿248和第二小型電機(jī)249，所述刀鋸2410和滑塊241固性連接，滑塊241和導(dǎo)桿242通過圓柱副連接，所述第三連桿243一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和滑塊241連接，另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第四連桿244連接，所述曲柄245一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第四連桿244連接，另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第一小型電機(jī)246連接，所述電機(jī)支座247和第一小型電機(jī)246固性連接，電機(jī)支座247通過螺旋副和絲桿248連接，所述第二小型電機(jī)249通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和絲桿248連接；

所述下夾抱機(jī)構(gòu)23和上夾抱機(jī)構(gòu)25為相同機(jī)構(gòu)，下夾抱機(jī)構(gòu)23包括螺桿231、固定支座232、第一連桿233、活動(dòng)支座234、螺母235和第二連桿236，所述固定支座232固定于伐木頭組合機(jī)構(gòu)21上，固定支座232和活動(dòng)支座234通過螺桿231連接，螺桿231的一端連接螺母235，所述第一連桿233一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和固定支座232連接，另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第二連桿236連接，所述第二連桿236一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第一連桿233連接，中部通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和活動(dòng)支座234連接；

所述滾輪22末端與原動(dòng)機(jī)輸出軸連接，原動(dòng)機(jī)與伐木頭組合機(jī)構(gòu)21固定連接，原動(dòng)機(jī)設(shè)置于伐木頭組合機(jī)構(gòu)21內(nèi)部，伐木頭組合機(jī)構(gòu)21有兩個(gè)滾輪22，沿豎直中心線對(duì)稱分布與伐木頭組合機(jī)構(gòu)21兩側(cè)；

所述上夾抱機(jī)構(gòu)25和下夾抱機(jī)構(gòu)23結(jié)構(gòu)相同，其零部件和零部件之間的連接關(guān)系均相同；

所述打枝刀26設(shè)置于伐木頭組合機(jī)構(gòu)21上部，與伐木頭組合機(jī)構(gòu)21固定連接；

所述行走裝置15通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與底盤41連接，所述底盤41一端通過第十一銷軸33與機(jī)架14連接，另一端通過第十二銷軸34與機(jī)架14連接；

所述驅(qū)動(dòng)連桿包括前搖桿12、中搖桿8和后搖桿7，所述前搖桿12一端通過第九銷軸31與機(jī)架14連接，另一端通過第五銷軸11與前連桿4連接，所述中搖桿8一端通過第四銷軸10與機(jī)架14連接，另一端通過第七銷軸27與中連桿2連接，所述后搖桿7一端通過第八銷軸28與機(jī)架14連接，另一端通過第三銷軸6與曲桿5連接；

所述傳動(dòng)連桿包括前連桿4、中連桿2和曲桿5，所述前連桿4一端通過第五銷軸11與前搖桿12連接，另一端通過第二銷軸3與曲桿5連接，所述中連桿2一端通過第七銷軸27與中搖桿8連接，另一端通過第一銷軸1與執(zhí)行連桿16連接，所述曲桿5一端通過第三銷軸6與后搖桿7連接，中部通過第二銷軸3與前連桿4連接，另一端通過第六銷軸17與執(zhí)行連桿16連接；

所述執(zhí)行連桿16一端通過第一銷軸1與中連桿2連接，中部通過第六銷軸17與曲桿5連接，另一端通過第十銷軸32與虎克鉸20連接，執(zhí)行連桿16通過第一球副機(jī)構(gòu)18與液壓缸19連接。

所述銷軸包括第一銷軸1、第二銷軸3、第三銷軸6、第四銷軸10、第五銷軸11、第六銷軸17、第七銷軸27、第八銷軸28、第九銷軸31、第十銷軸32、第十一銷軸33、第十二銷軸34、第十三銷軸35、第十四銷軸37、第十五銷軸38和第十六銷軸40。

所述伐木頭組合機(jī)構(gòu)21通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與虎克鉸20連接，伐木頭組合機(jī)構(gòu)21通過第二球副機(jī)構(gòu)30與液壓缸19連接。

所述刀鋸機(jī)構(gòu)24在伐木頭組合機(jī)構(gòu)21的最下方，往上依次是下夾抱機(jī)構(gòu)23、滾輪22、上夾抱機(jī)構(gòu)25和打枝刀26。

工作原理及過程：

如圖1和圖2所示，前搖桿12繞著第九銷軸31轉(zhuǎn)動(dòng)，由于前搖桿12和前連桿4通過第五銷軸11連接，進(jìn)而帶動(dòng)前連桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，中搖桿8繞著第四銷軸10轉(zhuǎn)動(dòng)，由于中搖桿8和中連桿2通過第七銷軸27連接，進(jìn)而帶動(dòng)中連桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，后搖桿7繞著第八銷軸28轉(zhuǎn)動(dòng)，由于后搖桿7和曲桿5通過第三銷軸6連接，前連桿4和曲桿5通過第二銷軸3連接，進(jìn)而使曲桿5作平面運(yùn)動(dòng)，中連桿2與執(zhí)行連桿16通過第一銷軸1連接，曲桿5與執(zhí)行連桿16通過第六銷軸17連接，進(jìn)而使執(zhí)行連桿17作兩自由度運(yùn)動(dòng)。

如圖5和圖6所示，第三銷軸6和第七銷軸17處于重疊位置時(shí)，中搖桿8和后搖桿7停止轉(zhuǎn)動(dòng)，前搖桿12繞著第九銷軸31轉(zhuǎn)動(dòng)，由于前搖桿12和前連桿4通過第五銷軸11連接，進(jìn)而帶動(dòng)前連桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，前連桿4和曲桿5通過第二銷軸3連接，進(jìn)而帶動(dòng)曲桿5轉(zhuǎn)動(dòng)，而此時(shí)曲桿5、中連桿2和執(zhí)行連桿16可看做一根桿，即認(rèn)為執(zhí)行連桿16作單自由度運(yùn)動(dòng)。

如圖3和4所示，第三銷軸6和第七銷軸17處于重疊位置時(shí)，中搖桿8和后搖桿7停止轉(zhuǎn)動(dòng)，前搖桿12回轉(zhuǎn)至與機(jī)架14連接，前搖桿12停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)執(zhí)行連桿16零自由度運(yùn)動(dòng)。

如圖13所示，由于驅(qū)動(dòng)螺桿231轉(zhuǎn)動(dòng)，由于螺桿231和固定支座232和活動(dòng)支座234通過螺旋副連接，進(jìn)而帶動(dòng)活動(dòng)支座234的平動(dòng)，由于固定支座232和第一連桿233通過轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，第二連桿236一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第一連桿233連接，中部通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和活動(dòng)支座234連接，進(jìn)而帶動(dòng)第二連桿236的轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖14所示，第二小型電機(jī)249驅(qū)動(dòng)絲桿248轉(zhuǎn)動(dòng)，由于絲桿248和電機(jī)支座247通過螺旋副連接，進(jìn)而帶動(dòng)電機(jī)支座247的平動(dòng)，第一小型電機(jī)246驅(qū)動(dòng)曲柄245轉(zhuǎn)動(dòng)，由于曲柄245和第四連桿244通過轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，第三連桿243一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第四連桿244連接，一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和滑塊241連接，滑塊241和導(dǎo)桿242通過圓柱副連接，進(jìn)而帶動(dòng)滑塊241在導(dǎo)桿242上的移動(dòng)，由于滑塊241和刀鋸2410固性連接，進(jìn)而帶動(dòng)刀鋸2410的移動(dòng)。

如圖9和圖10所示，第二舉升液壓缸39處于伸展?fàn)顟B(tài)，第一舉升液壓缸36處于壓縮狀態(tài)，機(jī)架14和底盤41通過第十一銷軸33和第十二銷軸34連接，產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，整機(jī)處于傾斜狀態(tài)，完成三維空間內(nèi)的樹木整枝、修剪等工作。

如圖3、圖4、圖11和圖12所示，通過驅(qū)動(dòng)液壓缸19，使液壓缸19伸長，進(jìn)而帶動(dòng)虎克鉸20和伐木頭組合機(jī)構(gòu)21之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伐木頭組合機(jī)構(gòu)21的整體轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖2、圖4、圖6和圖8所示，伐木頭組合機(jī)構(gòu)21處于豎直狀態(tài)時(shí)，樹木整枝伐樹機(jī)器人在較低位置進(jìn)行作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)整棵樹木伐鋸功能。

如圖1、圖3、圖5、圖7、圖9和圖10所示，伐木頭組合機(jī)構(gòu)21處于水平狀態(tài)，樹木整枝伐樹機(jī)器人在較低位置進(jìn)行作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)木材分段截取功能；在較高位置工作時(shí)，可實(shí)現(xiàn)樹木的整枝修整功能。