本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種可傾式雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)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，但只能實(shí)現(xiàn)伐木任務(wù)，且工作柔性低，工作空間小，機(jī)身不能全方位傾斜調(diào)節(jié)；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?，F(xiàn)有有關(guān)伐樹機(jī)器人的設(shè)計(jì)，均功能單一，工作空間小，穩(wěn)定性不足，精度低，平穩(wěn)度差，噪音大且承載能力低，不能根據(jù)功能需求或者環(huán)境的變化，靈活改變構(gòu)型以適應(yīng)不同任務(wù)和場(chǎng)合，柔性低。

目前，尚未見有一種能夠運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、質(zhì)量輕、承載能力大且噪音小的液壓驅(qū)動(dòng)，能夠全方位調(diào)節(jié)，并能夠在兩個(gè)兩自由度和一個(gè)單自由度間靈活變換變胞，其兼具大工作空間、高精度、低成本和養(yǎng)護(hù)簡單特征，并且其驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)均安裝在機(jī)架上，減少各構(gòu)件負(fù)載，使其運(yùn)動(dòng)高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，又能具有樹木整枝、伐樹和分段截取功能的一種可傾式雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人，它能夠運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、質(zhì)量輕、承載能力大且噪音小的液壓驅(qū)動(dòng)，能夠全方位調(diào)節(jié)，并能夠在兩個(gè)雙自由度和一個(gè)單自由度間靈活變換變胞，具有大工作空間、高精度、高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行樹木整枝、伐樹和分段截取。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種可傾式雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人，包括傾斜調(diào)節(jié)液壓缸、液壓馬達(dá)、行走裝置、底盤、機(jī)架、驅(qū)動(dòng)連桿、傳動(dòng)連桿、三角架、輸出連桿、鉸鏈、液壓缸、虎克鉸和整枝伐樹截木組件，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述傾斜調(diào)節(jié)液壓缸包括第一傾斜調(diào)節(jié)液壓缸和第二傾斜調(diào)節(jié)液壓缸，所述第一傾斜調(diào)節(jié)液壓缸一端通過第十七鉸鏈與底盤連接，另一端通過第十八鉸鏈與機(jī)架連接，所述第二傾斜調(diào)節(jié)液壓缸一端通過第十九鉸鏈與底盤連接，另一端通過第二十鉸鏈與機(jī)架連接，通過兩個(gè)傾斜調(diào)節(jié)液壓缸的相互作用，即第一傾斜調(diào)節(jié)液壓缸伸展，第二傾斜調(diào)節(jié)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)器人機(jī)構(gòu)的三維空間內(nèi)的全方位調(diào)節(jié)；

所述液壓馬達(dá)包括第一液壓馬達(dá)、第二液壓馬達(dá)、第三液壓馬達(dá)、第四液壓馬達(dá)和第五液壓馬達(dá)，第一液壓馬達(dá)和機(jī)架固定連接，第二液壓馬達(dá)和機(jī)架固定連接，第三液壓馬達(dá)和機(jī)架固定連接，第四液壓馬達(dá)與馬達(dá)支座固定連接，第五液壓馬達(dá)通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和絲桿連接；

所述行走裝置和底盤通過轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；

所述底盤一端通過第十五鉸鏈與機(jī)架連接，另一端通過第十六鉸鏈與機(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鉸鏈與機(jī)架連接，另一端通過第十三鉸鏈與前連桿連接，所述中搖桿一端通過第七鉸鏈與機(jī)架連接，另一端通過第五鉸鏈與中連桿、三角架連接，所述后搖桿一端通過第六鉸鏈與機(jī)架連接，另一端通過第四鉸鏈與后連桿連接；

所述傳動(dòng)連桿包括前連桿、支架桿、中連桿、后連桿和長桿，所述前連桿一端通過第十三鉸鏈與前搖桿連接，另一端通過第十一鉸鏈與支架桿連接，所述支架桿一端通過第八鉸鏈與機(jī)架連接，中部通過第十一鉸鏈與前連桿連接，另一端通過第十鉸鏈與長桿連接，所述中連桿一端通過第五鉸鏈與中搖桿、三角架連接，中部通過第二鉸鏈與三角架連接，另一端通過第一鉸鏈與輸出連桿連接，所述后連桿一端通過第四鉸鏈與后搖桿連接，另一端通過第三鉸鏈與長桿連接，所述長桿一端通過第三鉸鏈與后連桿連接，中部通過第十鉸鏈與支架桿連接，另一端通過第十二鉸鏈與輸出連桿連接；

所述三角架一端通過第五鉸鏈與中搖桿、中連桿連接，另一端通過第二鉸鏈與中連桿連接；

所述輸出連桿一端通過第一鉸鏈與中連桿連接，中部通過第十二鉸鏈與長桿連接，另一端通過第十四鉸鏈與虎克鉸連接，輸出連桿通過第一球副機(jī)構(gòu)與液壓缸連接；

所述鉸鏈包括第一鉸鏈、第二鉸鏈、第三鉸鏈、第四鉸鏈、第五鉸鏈、第六鉸鏈、第七鉸鏈、第八鉸鏈、第九鉸鏈、第十鉸鏈、第十一鉸鏈、第十二鉸鏈、第十三鉸鏈、第十四鉸鏈、第十五鉸鏈、第十六鉸鏈、第十七鉸鏈、第十八鉸鏈、第十九鉸鏈和第二十鉸鏈；

所述整枝伐樹截木組件包括刀鋸機(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)在整枝伐樹截木組件的最下方，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；所述整枝伐樹截木組件通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與虎克鉸連接，整枝伐樹截木組件通過第二球副機(jī)構(gòu)與液壓缸連接；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、第四液壓馬達(dá)、馬達(dá)支座、絲桿和第五液壓馬達(dá)，所述刀鋸和滑塊固定連接，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)副和第四液壓馬達(dá)連接，所述馬達(dá)支座和第四液壓馬達(dá)固定連接，馬達(dá)支座通過螺旋副和絲桿連接，所述第五液壓馬達(dá)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整枝伐樹截木組件上，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)與整枝伐樹截木組件固定連接，原動(dòng)機(jī)設(shè)置于整枝伐樹截木組件內(nèi)部，整枝伐樹截木組件有兩個(gè)滾輪，沿豎直中心線對(duì)稱分布與整枝伐樹截木組件兩側(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)置于整枝伐樹截木組件上部，與整枝伐樹截木組件固定連接。

所述后搖桿、中搖桿、前搖桿、曲柄和絲桿分別由第一液壓馬達(dá)、第二液壓馬達(dá)、第三液壓馬達(dá)、第四液壓馬達(dá)和第五液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，且第一液壓馬達(dá)、第二液壓馬達(dá)和第三液壓馬達(dá)均安裝在機(jī)架上。

所述驅(qū)動(dòng)連桿全部運(yùn)動(dòng)時(shí)，三角架一端通過第五鉸鏈與中搖桿、中連桿連接，另一端通過第二鉸鏈與中連桿連接，實(shí)現(xiàn)十連桿兩自由度運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)連桿全部運(yùn)動(dòng)時(shí)，三角架一端通過第五鉸鏈與中搖桿、中連桿連接，另一端第二鉸鏈與第三鉸鏈處于重疊位置時(shí)，實(shí)現(xiàn)十一連桿兩自由度運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)桿件為前搖桿時(shí)，第三鉸鏈與第五鉸鏈處于重疊位置時(shí)，實(shí)現(xiàn)十連桿單自由度運(yùn)動(dòng)。

所述第一球副機(jī)構(gòu)設(shè)置于輸出連桿的中軸線上，第二球副機(jī)構(gòu)設(shè)置于整枝伐樹截木組件的一側(cè)；所述第一球副機(jī)構(gòu)和第二球副機(jī)構(gòu)不在同一豎直面內(nèi)。

本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：

1.采用閉鏈可控連桿機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，且安裝在機(jī)架上，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，質(zhì)量輕承載能力大且噪音??；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。

2.機(jī)身通過兩傾斜調(diào)節(jié)液壓缸的相互作用全方位傾斜作業(yè)，有利于適應(yīng)不同作業(yè)環(huán)境；并且能夠在兩個(gè)兩自由度和一個(gè)單自由度間靈活變換，靈活實(shí)現(xiàn)三種不同構(gòu)態(tài)，機(jī)構(gòu)在兩種兩自由度構(gòu)態(tài)時(shí)，機(jī)構(gòu)均具有柔性化的特點(diǎn)，更有效地增大了工作空間，并均可實(shí)現(xiàn)工作端高精確定位，機(jī)構(gòu)單自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性較高，便于控制；林場(chǎng)作業(yè)時(shí)，因樹木生長形態(tài)復(fù)雜多變，該變構(gòu)態(tài)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.能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作，可在環(huán)境惡劣、地勢(shì)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)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種可傾式雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的十連桿單自由度時(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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的十連桿單自由度時(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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的十連桿兩自由度時(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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的十連桿兩自由度時(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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的十一連桿兩自由度時(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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的十一連桿兩自由度時(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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的整機(jī)傾斜十連桿兩自由度時(shí)高處樹木整枝結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖10為本發(fā)明所述的一種可傾式雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的整機(jī)傾斜十一連桿兩自由度時(shí)高處樹木整枝結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖11為本發(fā)明所述的一種可傾式雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的整枝伐樹截木組件的第一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為本發(fā)明所述的一種可傾式雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人的整枝伐樹截木組件的第二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為本發(fā)明所述的一種可傾式雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)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雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)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、第一鉸鏈；2、中連桿；3、第二鉸鏈；4、第三鉸鏈；5、長桿；6、后連桿；7、三角架；8、第四鉸鏈；9、第五鉸鏈；10、后搖桿；11、中搖桿；12、第六鉸鏈；13、第七鉸鏈；14、機(jī)架；15、行走裝置；16、支架桿；17、第八鉸鏈；18、第九鉸鏈；19、輸出連桿；20、第十鉸鏈；21第十一鉸鏈；22、第十二鉸鏈；23、第一球副機(jī)構(gòu)；24、液壓桿；25、整枝伐樹截木組件；26、虎克鉸；27、第十三鉸鏈；28、前連桿；29、前搖桿；30、第二球副機(jī)構(gòu)；31、第十四鉸鏈；32、刀鋸機(jī)構(gòu)；321、滑塊；322、導(dǎo)桿；323、第三連桿；324、第四連桿；325、曲柄；326、第四液壓馬達(dá)；327、馬達(dá)支座；328、絲桿；329、第五液壓馬達(dá)；3210、刀鋸；33、下夾抱機(jī)構(gòu)；331、螺桿；332、固定支座；333、第一連桿；334、活動(dòng)支座；335、螺母；336、第二連桿；34、滾輪；35、上夾抱機(jī)構(gòu)；36打枝刀；37、第一液壓馬達(dá)；38、第二液壓馬達(dá)；39、第三液壓馬達(dá)；40、第十五鉸鏈；41、第十六鉸鏈；42、第十七鉸鏈；43、第一傾斜調(diào)節(jié)液壓缸；44、第十八鉸鏈；45、第十九鉸鏈；46、第二傾斜調(diào)節(jié)液壓缸；47、第二十鉸鏈；48、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6、圖11、圖12、圖13和圖14所示，本發(fā)明所述的一種可傾式雙兩和單自由度變換液壓驅(qū)動(dòng)整枝伐樹機(jī)器人，包括傾斜調(diào)節(jié)液壓缸、液壓馬達(dá)、行走裝置15、底盤48、機(jī)架14、驅(qū)動(dòng)連桿、傳動(dòng)連桿、三角架7、輸出連桿19、鉸鏈、液壓缸24、虎克鉸26和整枝伐樹截木組件25，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述傾斜調(diào)節(jié)液壓缸包括第一傾斜調(diào)節(jié)液壓缸43和第二傾斜調(diào)節(jié)液壓缸46，所述第一傾斜調(diào)節(jié)液壓缸43一端通過第十七鉸鏈42與底盤48連接，另一端通過第十八鉸鏈44與機(jī)架14連接，所述第二傾斜調(diào)節(jié)液壓缸46一端通過第十九鉸鏈45與底盤48連接，另一端通過第二十鉸鏈47與機(jī)架14連接，通過兩個(gè)傾斜調(diào)節(jié)液壓缸的相互作用，即第一傾斜調(diào)節(jié)液壓缸43伸展，第二傾斜調(diào)節(jié)液壓缸46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)器人機(jī)構(gòu)的三維空間內(nèi)的全方位調(diào)節(jié)；

所述液壓馬達(dá)，包括第一液壓馬達(dá)37、第二液壓馬達(dá)38、第三液壓馬達(dá)39、第四液壓馬達(dá)326和第五液壓馬達(dá)329，第一液壓馬達(dá)37和機(jī)架14固定連接，第二液壓馬達(dá)38和機(jī)架14固定連接，第三液壓馬達(dá)39和機(jī)架14固定連接，第四液壓馬達(dá)326與馬達(dá)支座327固定連接，第五液壓馬達(dá)329通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和絲桿328連接；

所述行走裝置15和底盤48通過轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；

所述底盤48一端通過第十五鉸鏈40與機(jī)架14連接，另一端通過第十六鉸鏈41與機(jī)架14連接；

所述驅(qū)動(dòng)連桿包括前搖桿29、中搖桿11和后搖桿10，所述前搖桿29一端通過第九鉸鏈18與機(jī)架14連接，另一端通過第十三鉸鏈27與前連桿28連接，所述中搖桿11一端通過第七鉸鏈13與機(jī)架14連接，另一端通過第五鉸鏈9與中連桿2、三角架7連接，所述后搖桿10一端通過第六鉸鏈12與機(jī)架14連接，另一端通過第四鉸鏈8與后連桿6連接；

所述傳動(dòng)連桿包括前連桿28、支架桿16、中連桿2、后連桿6和長桿5，所述前連桿28一端通過第十三鉸鏈27與前搖桿29連接，另一端通過第十一鉸鏈21與支架桿16連接，所述支架桿16一端通過第八鉸鏈17與機(jī)架14連接，中部通過第十一鉸鏈21與前連桿28連接，另一端通過第十鉸鏈20與長桿5連接，所述中連桿2一端通過第五鉸鏈9與中搖桿11、三角架7連接，中部通過第二鉸鏈3與三角架7連接，另一端通過第一鉸鏈1與輸出連桿19連接，所述后連桿6一端通過第四鉸鏈8與后搖桿10連接，另一端通過第三鉸鏈4與長桿5連接，所述長桿5一端通過第三鉸鏈4與后連桿6連接，中部通過第十鉸鏈20與支架桿16連接，另一端通過第十二鉸鏈22與輸出連桿19連接；

所述三角架4一端通過第五鉸鏈9與中搖桿11、中連桿2連接，另一端通過第二鉸鏈3與中連桿2連接；

所述輸出連桿19一端通過第一鉸鏈1與中連桿2連接，中部通過第十二鉸鏈22與長桿5連接，另一端通過第十四鉸鏈31與虎克鉸26連接，輸出連桿19通過第一球副機(jī)構(gòu)23與液壓缸24連接；

所述鉸鏈包括第一鉸鏈1、第二鉸鏈3、第三鉸鏈4、第四鉸鏈8、第五鉸鏈9、第六鉸鏈12、第七鉸鏈13、第八鉸鏈17、第九鉸鏈18、第十鉸鏈20、第十一鉸鏈21、第十二鉸鏈22、第十三鉸鏈27、第十四鉸鏈31、第十五鉸鏈40、第十六鉸鏈41、第十七鉸鏈42、第十八鉸鏈44、第十九鉸鏈45和第二十鉸鏈47；

所述整枝伐樹截木組件25包括刀鋸機(jī)構(gòu)32、下夾抱機(jī)構(gòu)33、滾輪34、上夾抱機(jī)構(gòu)35和打枝刀36；所述刀鋸機(jī)構(gòu)32在整枝伐樹截木組件25的最下方，往上依次是下夾抱機(jī)構(gòu)33、滾輪34、上夾抱機(jī)構(gòu)35和打枝刀36；所述整枝伐樹截木組件25通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與虎克鉸26連接，整枝伐樹截木組件25通過第二球副機(jī)構(gòu)30與液壓缸24連接；所述刀鋸機(jī)構(gòu)32包括刀鋸3210、滑塊321、導(dǎo)桿322、第三連桿323、第四連桿324、曲柄325、第四液壓馬達(dá)326、馬達(dá)支座327、絲桿328和第五液壓馬達(dá)329，所述刀鋸3210和滑塊321固定連接，滑塊321和導(dǎo)桿322通過圓柱副連接，所述第三連桿323一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和滑塊321連接，另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第四連桿324連接，所述曲柄325一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第四連桿324連接，另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第四液壓馬達(dá)326連接，所述馬達(dá)支座327和第四液壓馬達(dá)326固定連接，馬達(dá)支座327通過螺旋副和絲桿328連接，所述第五液壓馬達(dá)329通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和絲桿328連接；所述下夾抱機(jī)構(gòu)33包括螺桿331、固定支座332、第一連桿333、活動(dòng)支座335、螺母335和第二連桿336，所述固定支座332固定于整枝伐樹截木組件25上，固定支座332和活動(dòng)支座334通過螺桿331連接，螺桿331的一端連接螺母335，所述第一連桿333一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和固定支座332連接，另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第二連桿336連接，所述第二連桿336一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和第一連桿333連接，中部通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和活動(dòng)支座334連接；所述滾輪34末端與原動(dòng)機(jī)輸出軸連接，原動(dòng)機(jī)與整枝伐樹截木組件25固定連接，原動(dòng)機(jī)設(shè)置于整枝伐樹截木組件25內(nèi)部，整枝伐樹截木組件25有兩個(gè)滾輪34，沿豎直中心線對(duì)稱分布與整枝伐樹截木組件25兩側(cè)；所述上夾抱機(jī)構(gòu)35和下夾抱機(jī)構(gòu)33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36設(shè)置于整枝伐樹截木組件25上部，與整枝伐樹截木組件25固定連接。

工作原理及過程：

如圖3和圖4所示，機(jī)構(gòu)為十連桿單自由度時(shí)，第三鉸鏈4和第五鉸鏈9處于重疊位置，后搖桿10、后連桿6和中搖桿11可看成平面四連桿機(jī)構(gòu)，長桿5和中連桿2通過第五鉸鏈9連接，中連桿2和輸出連桿19通過第一鉸鏈1連接，輸出連桿19和長桿5通過第十二鉸鏈22連接，因此長桿5、中連桿2和輸出連桿19可看成一根桿，前搖桿29繞著第九鉸鏈18轉(zhuǎn)動(dòng)，由于前連桿28和前搖桿29通過第十三鉸鏈27連接，進(jìn)而帶動(dòng)前連桿28轉(zhuǎn)動(dòng)，支架桿16和前連桿28通過第十一鉸鏈21連接，進(jìn)而帶動(dòng)支架桿16繞著第八鉸鏈17轉(zhuǎn)動(dòng)，長桿5和支架桿16通過第十鉸鏈20連接，進(jìn)而使輸出連桿19作單自由度運(yùn)動(dòng)。

如圖5和圖6所示，機(jī)構(gòu)為十連桿兩自由度運(yùn)動(dòng)時(shí)，前搖桿29繞著第九鉸鏈18轉(zhuǎn)動(dòng)，由于前連桿28和前搖桿29通過第十三鉸鏈27連接，進(jìn)而帶動(dòng)前連桿28轉(zhuǎn)動(dòng)，支架桿16和前連桿28通過第十一鉸鏈21連接，進(jìn)而帶動(dòng)支架桿16繞著第八鉸鏈17轉(zhuǎn)動(dòng)，中搖桿11繞著第七鉸鏈13轉(zhuǎn)動(dòng)，由于中連桿2和中搖桿11通過第五鉸鏈9連接，三角架7兩端均與中連桿2連接，此時(shí)可將三角架7和中連桿2看成一根桿，進(jìn)而帶動(dòng)中連桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，后搖桿10繞著第六鉸鏈12轉(zhuǎn)動(dòng)，由于后連桿6和后搖桿10通過第四鉸鏈8連接，進(jìn)而帶動(dòng)后連桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，長桿5和后連桿6通過第三鉸鏈4連接，長桿5中部和支架桿16通過第十鉸鏈20連接，進(jìn)而使長桿5實(shí)現(xiàn)平面運(yùn)動(dòng)，輸出連桿19和中連桿2通過第一鉸鏈1連接，輸出連桿19中部和長桿5通過第十二鉸鏈22連接，進(jìn)而使輸出連桿19作兩自由度運(yùn)動(dòng)。

如圖7和圖8所示，機(jī)構(gòu)為十一連桿兩自由度運(yùn)動(dòng)時(shí)，前搖桿29繞著第九鉸鏈18轉(zhuǎn)動(dòng)，由于前連桿28和前搖桿29通過第十三鉸鏈27連接，進(jìn)而帶動(dòng)前連桿28轉(zhuǎn)動(dòng)，支架桿16和前連桿28通過第十一鉸鏈21連接，進(jìn)而帶動(dòng)支架桿16繞著第八鉸鏈17轉(zhuǎn)動(dòng)，中搖桿11繞著第七鉸鏈13轉(zhuǎn)動(dòng)，由于中連桿2和中搖桿11通過第五鉸鏈9連接，進(jìn)而帶動(dòng)中連桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，由于三角架7和中搖桿11通過第五鉸鏈9連接，進(jìn)而帶動(dòng)三角架7轉(zhuǎn)動(dòng)，后搖桿10繞著第六鉸鏈12轉(zhuǎn)動(dòng)，由于后連桿6和后搖桿10通過第四鉸鏈8連接，進(jìn)而帶動(dòng)后連桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，第二鉸鏈3和第三鉸鏈4處于重疊位置，此時(shí)后搖桿10、后連桿6、三角架7和中搖桿11構(gòu)成平面五連桿機(jī)構(gòu)，長桿5和后連桿6通過第三鉸鏈4連接，長桿5中部和支架桿16通過第十鉸鏈20連接，進(jìn)而使長桿5實(shí)現(xiàn)平面運(yùn)動(dòng)，輸出連桿19和中連桿2通過第一鉸鏈1連接，輸出連桿19中部和長桿5通過第十二鉸鏈22連接，進(jìn)而使輸出連桿19作兩自由度運(yùn)動(dòng)。

如圖3、圖4、圖11和圖12所示，通過驅(qū)動(dòng)液壓缸24，使液壓缸24伸長，進(jìn)而帶動(dòng)虎克鉸26和整枝伐樹截木組件25之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)整枝伐樹截木組件25的整體轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖9和圖10所示，第二傾斜調(diào)節(jié)液壓缸46處于伸展?fàn)顟B(tài)，第一傾斜調(diào)節(jié)液壓缸43處于壓縮狀態(tài)，機(jī)架14和底盤48通過第十五鉸鏈40和第十六鉸鏈41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1、圖4、圖6和圖8所示，整枝伐樹截木組件25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2、圖3、圖5、圖7、圖9和圖10所示，整枝伐樹截木組件25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。