本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

中國(guó)專利201610396453.x公布了一種伐木機(jī)器人，如文獻(xiàn)(cn106003071a)所述，該專利是通過(guò)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(guó)專利201610419380.1公開(kāi)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(zhǎng)，易漏油，也只能實(shí)現(xiàn)伐木任務(wù)；中國(guó)專利201210335835.3公開(kāi)了一種伐樹(shù)截木一體機(jī)，此伐樹(shù)截木機(jī)，僅用于伐樹(shù)截木，不能用于樹(shù)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(guó)專利201310427637.4公開(kāi)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。現(xiàn)有有關(guān)伐樹(shù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)，均功能單一，能夠控性能不高，工作空間小，穩(wěn)定性不足，精度低，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(jiàn)到一種能夠能夠編程伺服控制并且能夠?qū)崿F(xiàn)兩構(gòu)態(tài)變換，兼具穩(wěn)定輸出，柔性化，運(yùn)動(dòng)空間大，制造成本低，工作壽命長(zhǎng)，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，臂重較輕，工作效率高特點(diǎn)，且能夠?qū)崿F(xiàn)樹(shù)木整枝修整、整棵樹(shù)木伐鋸和木材分段截取功能的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)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伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人，它能夠可編程伺服控制并且能夠?qū)崿F(xiàn)兩構(gòu)態(tài)變換，兼具穩(wěn)定輸出，柔性化，運(yùn)動(dòng)空間大，制造成本低，工作壽命長(zhǎng)，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，臂重較輕，工作效率高特點(diǎn)，且能夠?qū)崿F(xiàn)樹(shù)木整枝修整、整棵樹(shù)木伐鋸和木材分段截取功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人，包括伺服電機(jī)、整枝伐樹(shù)鋸組件、履帶式行走裝置、機(jī)架、驅(qū)動(dòng)臂、傳動(dòng)臂、工作臂、鉸鏈、液壓缸和虎克鉸，其特征在于，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)架固定連接，第二伺服電機(jī)和機(jī)架固定連接，第三伺服電機(jī)和機(jī)架固定連接；

所述整枝伐樹(shù)鋸組件包括刀鋸機(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)包括刀鋸、滑塊、導(dǎo)桿、第十一連桿、第十二連桿、曲柄、第一小型電機(jī)、電機(jī)支座、絲桿和第二小型電機(jī)，所述刀鋸和滑塊固定連接，滑塊和導(dǎo)桿通過(guò)圓柱副連接，所述第十一連桿一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和滑塊連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和第十二連桿連接，所述曲柄一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和第十二連桿連接，另一端通過(guò)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)固定連接，電機(jī)支座通過(guò)螺旋副和絲桿連接，所述第二小型電機(jī)通過(guò)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、第九連桿、活動(dòng)支座、螺母和第十連桿，所述固定支座固定于整枝伐樹(shù)鋸組件上，固定支座和活動(dòng)支座通過(guò)螺桿連接，螺桿的一端連接螺母，所述第九連桿一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和固定支座連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和第十連桿連接，所述第十連桿一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和第九連桿連接，中部通過(guò)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(shù)鋸組件固定連接，原動(dòng)機(jī)設(shè)置于整枝伐樹(shù)鋸組件內(nèi)部，整枝伐樹(shù)鋸組件有兩個(gè)滾輪，沿豎直中心線對(duì)稱分布與整枝伐樹(shù)鋸組件兩側(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(shù)鋸組件上部，與整枝伐樹(shù)鋸組件固定連接；

所述履帶式行走裝置通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接；

所述驅(qū)動(dòng)臂包括第五連桿、第三連桿和第一連桿，所述第五連桿一端通過(guò)第十二鉸鏈與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第十一鉸鏈與第六連桿連接，所述第三連桿一端通過(guò)第六鉸鏈與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第四鉸鏈與第四連桿連接，所述第一連桿一端通過(guò)第五鉸鏈與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第三鉸鏈與第七連桿連接；

所述傳動(dòng)臂包括第六連桿、第四連桿、第二連桿、第八連桿和第七連桿，所述第六連桿一端通過(guò)第十一鉸鏈與第五連桿連接，另一端通過(guò)第九鉸鏈與第八連桿連接，所述第四連桿一端通過(guò)第四鉸鏈與第三連桿連接，另一端通過(guò)第一鉸鏈與工作臂連接，所述第二連桿一端通過(guò)第三鉸鏈與第一連桿連接，另一端通過(guò)第二鉸鏈與第七連桿連接，所述第八連桿一端通過(guò)第七鉸鏈與機(jī)架連接，中部通過(guò)第九鉸鏈與第六連桿連接，另一端通過(guò)第八鉸鏈與第七連桿連接，所述第七連桿一端通過(guò)第二鉸鏈與第二連桿連接，中部通過(guò)第八鉸鏈與第八連桿連接，另一端通過(guò)第十鉸鏈與工作臂連接；

所述工作臂一端通過(guò)第一鉸鏈與第四連桿連接，中部通過(guò)第十鉸鏈與第七連桿連接，另一端通過(guò)第十三鉸鏈與虎克鉸連接，工作臂通過(guò)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、第十二鉸鏈和第十三鉸鏈。

所述整枝伐樹(shù)鋸組件通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與虎克鉸連接，整枝伐樹(shù)鋸組件通過(guò)第二球副機(jī)構(gòu)與液壓缸連接。

所述刀鋸機(jī)構(gòu)在整枝伐樹(shù)鋸組件的最下方，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。

所述第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)輸出軸分別與所述第一連桿、第三連桿和第五連桿一端連接。

所述第一連桿、第三連桿和第五連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)臂為第五連桿時(shí)，第二鉸鏈和第四鉸鏈處于重疊位置，實(shí)現(xiàn)八連桿單自由度運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)臂全部運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)十連桿兩自由度運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)臂為第三連桿和第一連桿時(shí)，第五連桿兩端均與機(jī)架連接，實(shí)現(xiàn)七連桿兩自由度運(yùn)動(dòng)，此狀態(tài)為機(jī)構(gòu)兩自由度構(gòu)態(tài)時(shí)的特殊狀態(tài)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.在工作過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)兩種構(gòu)態(tài)變換，驅(qū)動(dòng)臂全部通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)可編程伺服驅(qū)動(dòng)控制，便于程序化控制以獲得不同柔性輸出，柔性化程度高，林場(chǎng)作業(yè)時(shí)，因樹(shù)木生長(zhǎng)形態(tài)復(fù)雜多變，該樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人能夠在其復(fù)雜狀況下柔性靈活作業(yè)。

2.該機(jī)器人共由十個(gè)連桿構(gòu)成，能夠靈活變胞，靈活改變工作空間，在兩自由度構(gòu)態(tài)工作時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)七連桿兩自由度和十連桿兩自由度工作，有效地增大了其工作空間。

3.采用閉鏈可控連桿機(jī)構(gòu)，所有電機(jī)安裝在機(jī)架上，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性好，有效降低了桿臂的重量，提高樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的效率，且機(jī)構(gòu)由全桿件組成，制造成本低，工作壽命長(zhǎng)，機(jī)構(gòu)維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單。

4.能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作，能夠在環(huán)境惡劣、地勢(shì)崎嶇的森林里進(jìn)行樹(shù)木整枝、修剪，伐樹(shù)和截木一體化作業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的第一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的第二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的八連桿單自由度時(shí)的第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖4為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的八連桿單自由度時(shí)的第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖5為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的十連桿兩自由度時(shí)的第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖6為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的十連桿兩自由度時(shí)的第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖7為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的七連桿兩自由度時(shí)的第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖8為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的七連桿兩自由度時(shí)的第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖9為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的十連桿兩自由度時(shí)高處樹(shù)木整枝結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖10為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的七連桿兩自由度時(shí)高處樹(shù)木整枝結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。

圖11為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的整枝伐樹(shù)鋸組件的第一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人的整枝伐樹(shù)鋸組件的第二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為本發(fā)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)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)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)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、第四連桿；3、第二鉸鏈；4、第七連桿；5、第二連桿；6、第三鉸鏈；7、第一連桿；8、第四鉸鏈；9、第三連桿；10、第五鉸鏈；11、第六鉸鏈；12、第八連桿；13、第七鉸鏈；14、第八鉸鏈；15、工作臂；16、第九鉸鏈；17、第六連桿；18、第十鉸鏈；19、第十一鉸鏈；20、第五連桿；21、第十二鉸鏈；22、機(jī)架；23、履帶式行走裝置；24、第一球副機(jī)構(gòu)；25、液壓缸；26、第二球副機(jī)構(gòu)；27、整枝伐樹(shù)鋸組件；28、虎克鉸；29、第十三鉸鏈；30、刀鋸機(jī)構(gòu)；301、滑塊；302、導(dǎo)桿；303、第十一連桿；304、第十二連桿；305、曲柄；306、第一小型電機(jī)；307、電機(jī)支座；308、絲桿；309、第二小型電機(jī)；3010、刀鋸；31、下夾抱機(jī)構(gòu)；311、螺桿；312、固定支座；313、第九連桿；314、活動(dòng)支座；315、螺母；316、第十連桿；32、滾輪；33、上夾抱機(jī)構(gòu)；34、打枝刀；35、第一伺服電機(jī)；36、第二伺服電機(jī)；37、第三伺服電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示實(shí)施方式對(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)明所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)大空間兩構(gòu)態(tài)變胞式樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人，包括伺服電機(jī)、整枝伐樹(shù)鋸組件27、履帶式行走裝置23、機(jī)架22、驅(qū)動(dòng)臂、傳動(dòng)臂、工作臂15、鉸鏈、液壓缸25和虎克鉸28，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)35、第二伺服電機(jī)36和第三伺服電機(jī)37，第一伺服電機(jī)35和機(jī)架22固定連接，第二伺服電機(jī)36和機(jī)架22固定連接，第三伺服電機(jī)37和機(jī)架22固定連接；

所述整枝伐樹(shù)鋸組件27包括刀鋸機(jī)構(gòu)30、下夾抱機(jī)構(gòu)31、滾輪32、上夾抱機(jī)構(gòu)33和打枝刀34；所述刀鋸機(jī)構(gòu)30包括刀鋸3010、滑塊301、導(dǎo)桿302、第十一連桿303、第十二連桿304、曲柄305、第一小型電機(jī)306、電機(jī)支座307、絲桿308和第二小型電機(jī)309，所述刀鋸3010和滑塊301固定連接，滑塊301和導(dǎo)桿302通過(guò)圓柱副連接，所述第十一連桿303一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和滑塊301連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和第十二連桿304連接，所述曲柄305一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和第十二連桿304連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和第一小型電機(jī)306連接，所述電機(jī)支座307和第一小型電機(jī)306固定連接，電機(jī)支座307通過(guò)螺旋副和絲桿308連接，所述第二小型電機(jī)309通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和絲桿308連接；所述下夾抱機(jī)構(gòu)31包括螺桿311、固定支座312、第九連桿313、活動(dòng)支座315、螺母315和第十連桿316，所述固定支座312固定于整枝伐樹(shù)鋸組件27上，固定支座312和活動(dòng)支座314通過(guò)螺桿311連接，螺桿311的一端連接螺母315，所述第九連桿313一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和固定支座312連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和第十連桿316連接，所述第十連桿316一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和第九連桿313連接，中部通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和活動(dòng)支座314連接；所述滾輪32末端與原動(dòng)機(jī)輸出軸連接，原動(dòng)機(jī)與整枝伐樹(shù)鋸組件27固定連接，原動(dòng)機(jī)設(shè)置于整枝伐樹(shù)鋸組件27內(nèi)部，整枝伐樹(shù)鋸組件27有兩個(gè)滾輪32，沿豎直中心線對(duì)稱分布與整枝伐樹(shù)鋸組件27兩側(cè)；所述上夾抱機(jī)構(gòu)33和下夾抱機(jī)構(gòu)31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34設(shè)置于整枝伐樹(shù)鋸組件27上部，與整枝伐樹(shù)鋸組件27固定連接；

所述履帶式行走裝置23通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架22連接；

所述驅(qū)動(dòng)臂包括第五連桿20、第三連桿9和第一連桿7，所述第五連桿20一端通過(guò)第十二鉸鏈21與機(jī)架22連接，另一端通過(guò)第十一鉸鏈19與第六連桿17連接，所述第三連桿9一端通過(guò)第六鉸鏈11與機(jī)架22連接，另一端通過(guò)第四鉸鏈8與第四連桿2連接，所述第一連桿7一端通過(guò)第五鉸鏈10與機(jī)架22連接，另一端通過(guò)第三鉸鏈6與第七連桿4連接；

所述傳動(dòng)臂包括第六連桿17、第四連桿2、第二連桿5、第八連桿12和第七連桿4，所述第六連桿17一端通過(guò)第十一鉸鏈19與第五連桿20連接，另一端通過(guò)第九鉸鏈16與第八連桿12連接，所述第四連桿2一端通過(guò)第四鉸鏈8與第三連桿9連接，另一端通過(guò)第一鉸鏈1與工作臂15連接，所述第二連桿5一端通過(guò)第三鉸鏈6與第一連桿7連接，另一端通過(guò)第二鉸鏈3與第七連桿4連接，所述第八連桿12一端通過(guò)第七鉸鏈13與機(jī)架22連接，中部通過(guò)第九鉸鏈16與第六連桿17連接，另一端通過(guò)第八鉸鏈14與第七連桿4連接，所述第七連桿4一端通過(guò)第二鉸鏈3與第二連桿5連接，中部通過(guò)第八鉸鏈14與第八連桿12連接，另一端通過(guò)第十鉸鏈18與工作臂15連接；

所述工作臂15一端通過(guò)第一鉸鏈1與第四連桿2連接，中部通過(guò)第十鉸鏈18與第七連桿4連接，另一端通過(guò)第十三鉸鏈29與虎克鉸28連接，工作臂15通過(guò)第一球副機(jī)構(gòu)24與液壓缸25連接；

所述鉸鏈包括第一鉸鏈1、第二鉸鏈3、第三鉸鏈6、第四鉸鏈8、第五鉸鏈10、第六鉸鏈11、第七鉸鏈13、第八鉸鏈14、第九鉸鏈16、第十鉸鏈18、第十一鉸鏈19、第十二鉸鏈21和第十三鉸鏈29。

所述刀鋸機(jī)構(gòu)30在整枝伐樹(shù)鋸組件27的最下方，往上依次是下夾抱機(jī)構(gòu)31、滾輪32、上夾抱機(jī)構(gòu)33和打枝刀34。

所述整枝伐樹(shù)鋸組件27通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與虎克鉸28連接，整枝伐樹(shù)鋸組件27通過(guò)第二球副機(jī)構(gòu)26與液壓缸25連接。

工作原理及過(guò)程：

如圖3和圖4所示，機(jī)構(gòu)為八連桿單自由度時(shí)，第二鉸鏈3和第四鉸鏈8處于重疊位置時(shí)，第一連桿7、第二連桿5、第三連桿9和機(jī)架22能夠看成平面四連桿機(jī)構(gòu)，第三連桿9、第七連桿4、第八連桿12和機(jī)架22能夠看成開(kāi)鏈?zhǔn)剿倪B桿機(jī)構(gòu)，由于第七連桿4和第四連桿2通過(guò)第二鉸鏈3連接，第四連桿2和工作臂15通過(guò)第一鉸鏈1連接，工作臂15和第七連桿4通過(guò)第十鉸鏈18連接，因此第七連桿4、第四連桿2和工作臂15能夠看成一根桿，第五連桿20繞著第十二鉸鏈21轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第五連桿20和第六連桿17通過(guò)第十一鉸鏈19連接，進(jìn)而帶動(dòng)第六連桿17轉(zhuǎn)動(dòng)，第八連桿12和第六連桿17通過(guò)第九鉸鏈16連接，進(jìn)而帶動(dòng)第八連桿12繞著第七鉸鏈13轉(zhuǎn)動(dòng)，第八連桿12和第七連桿4通過(guò)第八鉸鏈14連接，進(jìn)而使工作臂15作單自由度運(yùn)動(dòng)。

如圖5和圖6所示，機(jī)構(gòu)為十連桿兩自由度時(shí)，第五連桿20繞著第十二鉸鏈21轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第五連桿20和第六連桿17通過(guò)第十一鉸鏈19連接，進(jìn)而帶動(dòng)第六連桿17轉(zhuǎn)動(dòng)，第八連桿12和第六連桿17通過(guò)第九鉸鏈16連接，進(jìn)而帶動(dòng)第八連桿12繞著第七鉸鏈13轉(zhuǎn)動(dòng)，第三連桿9繞著第六鉸鏈11轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第三連桿9和第四連桿2通過(guò)第四鉸鏈8連接，進(jìn)而帶動(dòng)第四連桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，第一連桿7繞著第五鉸鏈10轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第一連桿7和第二連桿5通過(guò)第三鉸鏈6連接，進(jìn)而帶動(dòng)第二連桿5轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第二連桿5和第七連桿4通過(guò)第二鉸鏈3連接，第八連桿12和第七連桿4通過(guò)第八鉸鏈14連接，進(jìn)而帶動(dòng)第七連桿4作兩自由度運(yùn)動(dòng)，由于第四連桿2和工作臂15通過(guò)第一鉸鏈1連接，第七連桿4和工作臂15通過(guò)第十鉸鏈18連接，進(jìn)而使工作臂15作兩自由度運(yùn)動(dòng)。

如圖7和圖8所示，機(jī)構(gòu)為七連桿兩自由度時(shí)，此狀態(tài)為機(jī)構(gòu)兩自由度構(gòu)態(tài)時(shí)的特殊狀態(tài)，即遠(yuǎn)距離作業(yè)時(shí)狀態(tài)。第五連桿20兩端均與機(jī)架22連接，此時(shí)第五連桿20、第六連桿17和第八連桿12處于固定狀態(tài)，第三連桿9繞著第六鉸鏈11轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第三連桿9和第四連桿2通過(guò)第四鉸鏈8連接，進(jìn)而帶動(dòng)第四連桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，第一連桿7繞著第五鉸鏈10轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第一連桿7和第二連桿5通過(guò)第三鉸鏈6連接，進(jìn)而帶動(dòng)第二連桿5轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第二連桿5和第七連桿4通過(guò)第二鉸鏈3連接，第八連桿12和第七連桿4通過(guò)第八鉸鏈14連接，進(jìn)而帶動(dòng)第七連桿4作單自由度運(yùn)動(dòng)，由于第四連桿2和工作臂15通過(guò)第一鉸鏈1連接，第七連桿4和工作臂15通過(guò)第十鉸鏈18連接，進(jìn)而使工作臂15作兩自由度運(yùn)動(dòng)。

如圖3、圖4、圖11和圖12所示，通過(guò)驅(qū)動(dòng)液壓缸25，使液壓缸25伸長(zhǎng)，進(jìn)而帶動(dòng)虎克鉸28和整枝伐樹(shù)鋸組件27之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)整枝伐樹(shù)鋸組件27的整體轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖2、圖4、圖6和圖8所示，整枝伐樹(shù)鋸組件27處于豎直狀態(tài)時(shí)，樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人在較低位置進(jìn)行作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)整棵樹(shù)木伐鋸功能。

如圖1、圖3、圖5、圖7、圖9和圖10所示，整枝伐樹(shù)鋸組件27處于水平狀態(tài)，樹(shù)木整枝伐樹(shù)機(jī)器人在較低位置進(jìn)行作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)木材分段截取功能；在較高位置工作時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)樹(shù)木的整枝修整功能。