CN108990756A - 一种多功能新型伐木机器人 - Google Patents

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    • A01G23/00—Forestry
    • A01G23/02—Transplanting, uprooting, felling or delimbing trees
    • A01G23/08—Felling trees
    • A01G23/091—Sawing apparatus specially adapted for felling trees
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Abstract

本发明公开了一种多功能新型伐木机器人，该装置首先大齿轮Ⅰ带动小齿轮Ⅰ转动，大齿轮Ⅱ带动小齿轮Ⅱ转动，大齿轮Ⅲ带动小齿轮Ⅲ转动，然后锥齿轮Ⅰ带动锥齿轮Ⅱ转动，蜗杆Ⅰ、蜗杆Ⅱ分别带动涡轮Ⅰ、涡轮Ⅱ转动，最后锥齿轮Ⅲ、锥齿轮Ⅳ分别带动锥齿轮Ⅴ、锥齿轮Ⅵ转动，进而带动了锯片Ⅰ、锯片Ⅱ转动实现了伐木功能。该装置具备照明、安全监测功能，太阳能储能、供电和充电功能。该装置还实现了高空修剪的功能，启动液压缸，将旋翼从圆柱槽内升高至指定高度，然后启动旋翼电机，带动旋翼以指定的转速旋转，进而使机器人本体脱离地面升高至指定位置实现高空修剪的功能。

Description

一种多功能新型伐木机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种多功能新型伐木机器人。
背景技术
目前市场上的伐木机械实用性不强、只能适用于特定直径和高度的树木，而且其安全性不高，危险性较高，另外，目前的机械设备无法很好地处理树干上枝杈的修理工作，甚至仍需要手工处理，不仅效率低下，而且工人的人身安全无法保障。
申请号为CN201610396453.X专利所述的一种伐木机器人，虽然其通过可灵活移动的切割机械手来砍伐树木，具有较高的自动化程度，节省了大量的人力资源，但是其不具备多级变速、对称式切割、高空修剪和照明功能。
申请号为CN201710809273.4专利所述的一种智能伐木去枝切段机器人，虽然其高度可调，从而可以调整切段的长度；通过将树木包括起来进行修枝、切段，通过树木的旋转以及链锯的配合达到修枝的目的，大大减小了占地空间，有利于在种植较密的林中工作，但是其切断长度的调整需要通过复杂的机械结构实现，效率较低，且该装置不具备太阳能储能、供电和充电的功能以及目标物距离实时检测、尺寸实时测量的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种多功能新型伐木机器人。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种多功能新型伐木机器人，包括机器人本体、伺服电机、轴Ⅰ、轴Ⅱ、轴Ⅲ、轴Ⅳ、轴Ⅴ、轴Ⅵ、大齿轮Ⅰ、小齿轮Ⅰ、大齿轮Ⅱ、小齿轮Ⅱ、大齿轮Ⅲ、小齿轮Ⅲ、锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ、蜗杆Ⅰ、涡轮Ⅰ、蜗杆Ⅱ、涡轮Ⅱ、锥齿轮Ⅲ、锥齿轮Ⅳ、锥齿轮Ⅴ、锥齿轮Ⅵ、锯片Ⅰ、锯片Ⅱ、平面轴承Ⅰ和平面轴承Ⅱ；
所述伺服电机的底端与所述机器人本体的顶端固定连接，所述轴Ⅰ、轴Ⅱ、轴Ⅲ、轴Ⅳ、轴Ⅴ、轴Ⅵ分别通过轴承与机器人本体的顶端转动连接；
所述大齿轮Ⅰ通过键与伺服电机的轴连接，所述小齿轮Ⅰ、大齿轮Ⅱ分别通过键与所述轴Ⅰ连接，所述小齿轮Ⅱ、大齿轮Ⅲ分别通过键与所述轴Ⅱ连接，所述小齿轮Ⅲ、锥齿轮Ⅰ分别通过键与所述轴Ⅲ连接，所述锥齿轮Ⅱ通过键与所述轴Ⅳ的中部连接，所述蜗杆Ⅰ、蜗杆Ⅱ分别通过联轴器与轴Ⅳ的两端连接，所述涡轮Ⅰ、涡轮Ⅱ分别通过键与轴Ⅴ、轴Ⅵ的一端连接，所述锥齿轮Ⅲ、锥齿轮Ⅳ分别通过键与轴Ⅴ、轴Ⅵ的另一端连接，所述锥齿轮Ⅴ、锥齿轮Ⅵ分别通过所述平面轴承Ⅰ、平面轴承Ⅱ与机器人本体的顶端转动连接；
所述大齿轮Ⅰ与小齿轮Ⅰ啮合，所述大齿轮Ⅱ与小齿轮Ⅱ啮合，所述大齿轮Ⅲ与小齿轮Ⅲ啮合，所述锥齿轮Ⅰ与锥齿轮Ⅱ啮合，所述蜗杆Ⅰ、蜗杆Ⅱ分别与涡轮Ⅰ、涡轮Ⅱ啮合，所述锥齿轮Ⅲ、锥齿轮Ⅳ分别与锥齿轮Ⅴ、锥齿轮Ⅵ啮合；
所述锯片Ⅰ、锯片Ⅱ分别与锥齿轮Ⅴ、锥齿轮Ⅵ的顶端连接；
所述机器人本体的顶部四个拐角处分别设有圆柱槽，所述四个圆柱槽内分别安装有旋翼模块；
所述机器人本体的顶部还设有矩形配电槽，所述矩形配电槽内安装有太阳能电池板、蓄电池和USB接口；
所述太阳能电池板、蓄电池、USB接口、旋翼模块分别与机器人本体内的控制器通过线路连接；
所述矩形配电槽的顶端通过铰链转动连接有门体。
作为本发明一种多功能新型伐木机器人进一步的优化方案，所述锥齿轮Ⅴ的顶端设有两个圆柱销Ⅰ，所述锯片Ⅰ上设有与所述两个圆柱销Ⅰ相配合的销孔Ⅰ，锯片Ⅰ上还设有若干螺钉安装孔Ⅰ，锥齿轮Ⅴ上设有与所述若干螺钉安装孔Ⅰ对应的圆柱通孔Ⅰ，所述平面轴承Ⅰ的顶部设有与所述若干圆柱通孔Ⅰ对应的螺纹孔Ⅰ，锯片Ⅰ和锥齿轮Ⅴ通过穿于螺钉安装孔Ⅰ、圆柱通孔Ⅰ的螺钉连接在螺纹孔Ⅰ上；所述锥齿轮Ⅵ的顶端设有两个圆柱销Ⅱ，所述锯片Ⅱ上设有与所述两个圆柱销Ⅱ相配合的销孔Ⅱ，锯片Ⅱ上还设有若干螺钉安装孔Ⅱ，锥齿轮Ⅵ上设有与所述若干螺钉安装孔Ⅱ对应的圆柱通孔Ⅱ，所述平面轴承Ⅱ的顶部设有与所述若干圆柱通孔Ⅱ对应的螺纹孔Ⅱ，锯片Ⅱ和锥齿轮Ⅵ通过穿于螺钉安装孔Ⅱ、圆柱通孔Ⅱ的螺钉连接在螺纹孔Ⅱ上。
作为本发明一种多功能新型伐木机器人进一步的优化方案，所述锥齿轮Ⅴ和锥齿轮Ⅵ的底部分别设有与所述平面轴承Ⅰ和平面轴承Ⅱ相配合的定位内圆面，锥齿轮Ⅴ和锥齿轮Ⅵ分别通过定位内圆面套接在平面轴承Ⅰ和平面轴承Ⅱ上，且锥齿轮Ⅴ和锥齿轮Ⅵ的内顶面与平面轴承Ⅰ和平面轴承Ⅱ的顶面平面接触。
作为本发明一种多功能新型伐木机器人进一步的优化方案，所述机器人本体的四个侧壁上分别设有若干照明灯。
作为本发明一种多功能新型伐木机器人进一步的优化方案，所述机器人本体的前端设有监测摄像头。
作为本发明一种多功能新型伐木机器人进一步的优化方案，所述锯片Ⅰ和锯片Ⅱ可为单层锯片或多层锯片。
作为本发明一种多功能新型伐木机器人进一步的优化方案，所述旋翼模块包括液压缸、电机座、旋翼电机和旋翼；所述液压缸的底端与圆柱槽的底端固定连接、顶端与所述电机座的底端固定连接；所述旋翼电机的底端与电机座的顶端固定连接、旋翼电机的轴与所述旋翼通过键固定连接。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1.实现了多级变速和对称式切割功能，首先伺服电机启动，大齿轮Ⅰ带动小齿轮Ⅰ转动，大齿轮Ⅱ带动小齿轮Ⅱ转动，大齿轮Ⅲ带动小齿轮Ⅲ转动，经过三级增速将电机转速提高至目标值；然后锥齿轮Ⅰ带动锥齿轮Ⅱ转动，蜗杆Ⅰ、蜗杆Ⅱ分别带动涡轮Ⅰ、涡轮Ⅱ转动，实现了垂直轴减速传动，有利于结构的稳定性和降低电机的功耗；最后锥齿轮Ⅲ、锥齿轮Ⅳ分别带动锥齿轮Ⅴ、锥齿轮Ⅵ转动，进而带动了锯片Ⅰ、锯片Ⅱ转动实现了伐木功能，对称切割，提高了伐木效率；
2.实现了照明功能，在机器人本体的四个侧壁上分别设有若干照明灯，用于在夜间或者光线昏暗的环境下实现照明功能，体现了多功能性，利于机器人开展工作，提高工作效率；
3.具备目标物距离实时检测与尺寸实时测量的功能，在机器人本体上前端设有监测摄像头，可智能检测出目标物距离机器人本体的距离以及目标物的最大直径是否在安全尺寸之内，通过PLC控制器控制机器人本体、伺服电机做出相应动作，大大提高机器人工作的安全性；
4.可实现单层切割与多层切割功能，当锯片采用单层时，为单层切割，可将木头切割成一段一段的；当锯片采用多层时，为多成切割，可同时将木头切割成几段，根据每层锯片之间距离的调节，还可控制每段木头切割的长度。
5.实现了高空修剪的功能，启动液压缸，将旋翼从圆柱槽内升高至指定高度，然后启动旋翼电机，带动旋翼以指定的转速旋转，进而使机器人本体脱离地面升高至指定位置实现高空修剪的功能。
6.实现了太阳能储能、供电和充电的功能，通过太阳能电池板吸收太阳能并转化为电能，将电能储存在蓄电池内，蓄电池内的电能可以为旋翼模块供电，也可以供USB接口实现充电功能。
附图说明
图1为本发明的一种多功能新型伐木机器人的俯视图；
图2为本发明的剖视图；
图3为锯片Ⅰ多层锯片的结构示意图；
图4为旋翼模块与机器人本体连接的剖视图；
其中，1-机器人本体，2-伺服电机，3-轴Ⅰ，4-轴Ⅱ，5-轴Ⅲ，6-轴Ⅳ，7-轴Ⅴ，8-轴Ⅵ，9-大齿轮Ⅰ，10-小齿轮Ⅰ，11-大齿轮Ⅱ，12-小齿轮Ⅱ，13-大齿轮Ⅲ，14-小齿轮Ⅲ，15-锥齿轮Ⅰ，16-锥齿轮Ⅱ，17-蜗杆Ⅰ，18-涡轮Ⅰ，19-蜗杆Ⅱ，20-涡轮Ⅱ，21-锥齿轮Ⅲ，22-锥齿轮Ⅳ，23-锥齿轮Ⅴ，24-锥齿轮Ⅵ，25-锯片Ⅰ，26-锯片Ⅱ，27-平面轴承Ⅰ，28-平面轴承Ⅱ，29-圆柱销Ⅰ，30-销孔Ⅰ，31-螺钉安装孔Ⅰ，32-圆柱通孔Ⅰ，33-螺纹孔Ⅰ，34-螺钉，35-圆柱销Ⅱ，36-销孔Ⅱ，37-螺钉安装孔Ⅱ，38-圆柱通孔Ⅱ，39-螺纹孔Ⅱ，40-照明灯，41-监测摄像头，42-定位内圆面，43-圆柱槽，44-旋翼模块，45-矩形配电槽，46-太阳能电池板，47-蓄电池，48-USB接口，49-门体，50-液压缸，51-电机座，52-旋翼电机，53-旋翼。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1至图4所示，一种多功能新型伐木机器人，包括机器人本体1、伺服电机2、轴Ⅰ3、轴Ⅱ4、轴Ⅲ5、轴Ⅳ6、轴Ⅴ7、轴Ⅵ8、大齿轮Ⅰ9、小齿轮Ⅰ10、大齿轮Ⅱ11、小齿轮Ⅱ12、大齿轮Ⅲ13、小齿轮Ⅲ14、锥齿轮Ⅰ15、锥齿轮Ⅱ16、蜗杆Ⅰ17、涡轮Ⅰ18、蜗杆Ⅱ19、涡轮Ⅱ20、锥齿轮Ⅲ21、锥齿轮Ⅳ22、锥齿轮Ⅴ23、锥齿轮Ⅵ24、锯片Ⅰ25、锯片Ⅱ26、平面轴承Ⅰ27和平面轴承Ⅱ28；所述伺服电机2的底端与所述机器人本体1的顶端固定连接，所述轴Ⅰ3、轴Ⅱ4、轴Ⅲ5、轴Ⅳ6、轴Ⅴ7、轴Ⅵ8分别通过轴承与机器人本体1的顶端转动连接；所述大齿轮Ⅰ9通过键与伺服电机2的轴连接，所述小齿轮Ⅰ10、大齿轮Ⅱ11分别通过键与所述轴Ⅰ3连接，所述小齿轮Ⅱ12、大齿轮Ⅲ13分别通过键与所述轴Ⅱ4连接，所述小齿轮Ⅲ14、锥齿轮Ⅰ15分别通过键与所述轴Ⅲ5连接，所述锥齿轮Ⅱ16通过键与所述轴Ⅳ6的中部连接，所述蜗杆Ⅰ17、蜗杆Ⅱ19分别通过联轴器与轴Ⅳ6的两端连接，所述涡轮Ⅰ18、涡轮Ⅱ20分别通过键与轴Ⅴ7、轴Ⅵ8的一端连接，所述锥齿轮Ⅲ21、锥齿轮Ⅳ22分别通过键与轴Ⅴ7、轴Ⅵ8的另一端连接，所述锥齿轮Ⅴ23、锥齿轮Ⅵ24分别通过所述平面轴承Ⅰ27、平面轴承Ⅱ28与机器人本体1的顶端转动连接；所述大齿轮Ⅰ9与小齿轮Ⅰ10啮合，所述大齿轮Ⅱ11与小齿轮Ⅱ12啮合，所述大齿轮Ⅲ13与小齿轮Ⅲ14啮合，所述锥齿轮Ⅰ15与锥齿轮Ⅱ16啮合，所述蜗杆Ⅰ17、蜗杆Ⅱ19分别与涡轮Ⅰ18、涡轮Ⅱ20啮合，所述锥齿轮Ⅲ21、锥齿轮Ⅳ22分别与锥齿轮Ⅴ23、锥齿轮Ⅵ24啮合；所述锯片Ⅰ25、锯片Ⅱ26分别与锥齿轮Ⅴ23、锥齿轮Ⅵ24的顶端连接；所述机器人本体1的顶部四个拐角处分别设有圆柱槽43，所述四个圆柱槽43内分别安装有旋翼模块44；所述旋翼模块44包括液压缸50、电机座51、旋翼电机52和旋翼53；所述液压缸50的底端与圆柱槽43的底端固定连接、顶端与所述电机座51的底端固定连接；所述旋翼电机52的底端与电机座51的顶端固定连接、旋翼电机52的轴与所述旋翼53通过键固定连接；所述机器人本体1的顶部还设有矩形配电槽45，所述矩形配电槽45内安装有太阳能电池板46、蓄电池47和USB接口48；所述太阳能电池板46、蓄电池47、USB接口48、旋翼模块44分别与机器人本体1内的控制器通过线路连接；所述矩形配电槽45的顶端通过铰链转动连接有门体49。
所述锥齿轮Ⅴ23的顶端设有两个圆柱销Ⅰ29，所述锯片Ⅰ25上设有与所述两个圆柱销Ⅰ29相配合的销孔Ⅰ30，锯片Ⅰ25上还设有若干螺钉安装孔Ⅰ31，锥齿轮Ⅴ23上设有与所述若干螺钉安装孔Ⅰ31对应的圆柱通孔Ⅰ32，所述平面轴承Ⅰ27的顶部设有与所述若干圆柱通孔Ⅰ32对应的螺纹孔Ⅰ33，锯片Ⅰ25和锥齿轮Ⅴ23通过穿于螺钉安装孔Ⅰ31、圆柱通孔Ⅰ32的螺钉34连接在螺纹孔Ⅰ33上；所述锥齿轮Ⅵ24的顶端设有两个圆柱销Ⅱ35，所述锯片Ⅱ26上设有与所述两个圆柱销Ⅱ35相配合的销孔Ⅱ36，锯片Ⅱ26上还设有若干螺钉安装孔Ⅱ37，锥齿轮Ⅵ24上设有与所述若干螺钉安装孔Ⅱ37对应的圆柱通孔Ⅱ38，所述平面轴承Ⅱ28的顶部设有与所述若干圆柱通孔Ⅱ38对应的螺纹孔Ⅱ39，锯片Ⅱ26和锥齿轮Ⅵ24通过穿于螺钉安装孔Ⅱ37、圆柱通孔Ⅱ38的螺钉34连接在螺纹孔Ⅱ39上。
所述锥齿轮Ⅴ23和锥齿轮Ⅵ24的底部分别设有与所述平面轴承Ⅰ27和平面轴承Ⅱ28相配合的定位内圆面42，锥齿轮Ⅴ23和锥齿轮Ⅵ24分别通过定位内圆面42套接在平面轴承Ⅰ27和平面轴承Ⅱ28上，且锥齿轮Ⅴ23和锥齿轮Ⅵ24的内顶面与平面轴承Ⅰ27和平面轴承Ⅱ28的顶面平面接触。
本发明实现了多级变速和对称式切割功能，首先伺服电机2启动，大齿轮Ⅰ9带动小齿轮Ⅰ10转动，大齿轮Ⅱ11带动小齿轮Ⅱ12转动，大齿轮Ⅲ13带动小齿轮Ⅲ14转动，经过三级增速将电机转速提高至目标值；然后锥齿轮Ⅰ15带动锥齿轮Ⅱ16转动，蜗杆Ⅰ17、蜗杆Ⅱ19分别带动涡轮Ⅰ18、涡轮Ⅱ20转动，实现了垂直轴减速传动，有利于结构的稳定性和降低电机的功耗；最后锥齿轮Ⅲ21、锥齿轮Ⅳ22分别带动锥齿轮Ⅴ23、锥齿轮Ⅵ24转动，进而带动了锯片Ⅰ25、锯片Ⅱ26转动实现了伐木功能，对称切割，提高了伐木效率。
实现了高空修剪的功能，启动液压缸50，将旋翼53从圆柱槽43内升高至指定高度，然后启动旋翼电机52，带动旋翼53以指定的转速旋转，进而使机器人本体1脱离地面升高至指定位置实现高空修剪的功能。
实现了太阳能储能、供电和充电的功能，通过太阳能电池板46吸收太阳能并转化为电能，将电能储存在蓄电池47内，蓄电池47内的电能可以为旋翼模块44供电，也可以供USB接口48实现充电功能。
所述机器人本体1的四个侧壁上分别设有若干照明灯40。实现了照明功能，在机器人本体1的四个侧壁上分别设有若干照明灯40，用于在夜间或者光线昏暗的环境下实现照明功能，体现了多功能性，利于机器人开展工作，提高工作效率。
所述机器人本体1的前端设有监测摄像头41。具备目标物距离实时检测与尺寸实时测量的功能，在机器人本体1上前端设有监测摄像头41，可智能检测出目标物距离机器人本体1的距离以及目标物的最大直径是否在安全尺寸之内，通过PLC控制器控制机器人本体1、伺服电机2做出相应动作，大大提高机器人工作的安全性。
所述锯片Ⅰ25和锯片Ⅱ26可为单层锯片或多层锯片。可实现单层切割与多层切割功能，当锯片采用单层时，为单层切割，可将木头切割成一段一段的；当锯片采用多层时，为多成切割，可同时将木头切割成几段，根据每层锯片之间距离的调节，还可控制每段木头切割的长度。
基于上述，本发明实现了多级变速和对称式切割功能，首先伺服电机2启动，大齿轮Ⅰ9带动小齿轮Ⅰ10转动，大齿轮Ⅱ11带动小齿轮Ⅱ12转动，大齿轮Ⅲ13带动小齿轮Ⅲ14转动，经过三级增速将电机转速提高至目标值；然后锥齿轮Ⅰ15带动锥齿轮Ⅱ16转动，蜗杆Ⅰ17、蜗杆Ⅱ19分别带动涡轮Ⅰ18、涡轮Ⅱ20转动，实现了垂直轴减速传动，有利于结构的稳定性和降低电机的功耗；最后锥齿轮Ⅲ21、锥齿轮Ⅳ22分别带动锥齿轮Ⅴ23、锥齿轮Ⅵ24转动，进而带动了锯片Ⅰ25、锯片Ⅱ26转动实现了伐木功能，对称切割，提高了伐木效率；实现了照明功能，在机器人本体1的四个侧壁上分别设有若干照明灯40，用于在夜间或者光线昏暗的环境下实现照明功能，体现了多功能性，利于机器人开展工作，提高工作效率；具备目标物距离实时检测与尺寸实时测量的功能，在机器人本体1上前端设有监测摄像头41，可智能检测出目标物距离机器人本体1的距离以及目标物的最大直径是否在安全尺寸之内，通过PLC控制器控制机器人本体1、伺服电机2做出相应动作，大大提高机器人工作的安全性；可实现单层切割与多层切割功能，当锯片采用单层时，为单层切割，可将木头切割成一段一段的；当锯片采用多层时，为多成切割，可同时将木头切割成几段，根据每层锯片之间距离的调节，还可控制每段木头切割的长度；实现了高空修剪的功能，启动液压缸50，将旋翼53从圆柱槽43内升高至指定高度，然后启动旋翼电机52，带动旋翼53以指定的转速旋转，进而使机器人本体1脱离地面升高至指定位置实现高空修剪的功能；实现了太阳能储能、供电和充电的功能，通过太阳能电池板46吸收太阳能并转化为电能，将电能储存在蓄电池47内，蓄电池47内的电能可以为旋翼模块44供电，也可以供USB接口48实现充电功能。
本发明的工作过程如下：
1)机器人本体1上的光强传感器感应环境光线的强弱，并通过PLC控制智能控制照明灯40的启闭；
2)确定采用单层切割或多层切割，当锯片采用单层时，为单层切割，可将木头切割成一段一段的；当锯片采用多层时，为多成切割，可同时将木头切割成几段，根据每层锯片之间距离的调节，还可控制每段木头切割的长度；
3)选择地面工作模式或高空工作模式，若选择地面工作模式，则启动监测摄像头41，可智能检测出目标物距离机器人本体1的距离以及目标物的最大直径是否在安全尺寸之内，启动伺服电机2，大齿轮Ⅰ9带动小齿轮Ⅰ10转动，大齿轮Ⅱ11带动小齿轮Ⅱ12转动，大齿轮Ⅲ13带动小齿轮Ⅲ14转动，经过三级增速将电机转速提高至目标值，锥齿轮Ⅰ15带动锥齿轮Ⅱ16转动，蜗杆Ⅰ17、蜗杆Ⅱ19分别带动涡轮Ⅰ18、涡轮Ⅱ20转动，实现了垂直轴减速传动，锥齿轮Ⅲ21、锥齿轮Ⅳ22分别带动锥齿轮Ⅴ23、锥齿轮Ⅵ24转动，进而带动了锯片Ⅰ25、锯片Ⅱ26转动实现了伐木功能；若选择高空工作模式，则启动液压缸50，将旋翼53从圆柱槽43内升高至指定高度，然后启动旋翼电机52，带动旋翼53以指定的转速旋转，进而使机器人本体1脱离地面升高至指定位置，启动监测摄像头41，可智能检测出目标物距离机器人本体1的距离以及目标物的最大直径是否在安全尺寸之内，启动伺服电机2，大齿轮Ⅰ9带动小齿轮Ⅰ10转动，大齿轮Ⅱ11带动小齿轮Ⅱ12转动，大齿轮Ⅲ13带动小齿轮Ⅲ14转动，经过三级增速将电机转速提高至目标值，锥齿轮Ⅰ15带动锥齿轮Ⅱ16转动，蜗杆Ⅰ17、蜗杆Ⅱ19分别带动涡轮Ⅰ18、涡轮Ⅱ20转动，实现了垂直轴减速传动，锥齿轮Ⅲ21、锥齿轮Ⅳ22分别带动锥齿轮Ⅴ23、锥齿轮Ⅵ24转动，进而带动了锯片Ⅰ25、锯片Ⅱ26转动实现了高空修剪功能。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多功能新型伐木机器人，其特征在于，包括机器人本体(1)、伺服电机(2)、轴Ⅰ(3)、轴Ⅱ(4)、轴Ⅲ(5)、轴Ⅳ(6)、轴Ⅴ(7)、轴Ⅵ(8)、大齿轮Ⅰ(9)、小齿轮Ⅰ(10)、大齿轮Ⅱ(11)、小齿轮Ⅱ(12)、大齿轮Ⅲ(13)、小齿轮Ⅲ(14)、锥齿轮Ⅰ(15)、锥齿轮Ⅱ(16)、蜗杆Ⅰ(17)、涡轮Ⅰ(18)、蜗杆Ⅱ(19)、涡轮Ⅱ(20)、锥齿轮Ⅲ(21)、锥齿轮Ⅳ(22)、锥齿轮Ⅴ(23)、锥齿轮Ⅵ(24)、锯片Ⅰ(25)、锯片Ⅱ(26)、平面轴承Ⅰ(27)和平面轴承Ⅱ(28)；
所述伺服电机(2)的底端与所述机器人本体(1)的顶端固定连接，所述轴Ⅰ(3)、轴Ⅱ(4)、轴Ⅲ(5)、轴Ⅳ(6)、轴Ⅴ(7)、轴Ⅵ(8)分别通过轴承与机器人本体(1)的顶端转动连接；
所述大齿轮Ⅰ(9)通过键与伺服电机(2)的轴连接，所述小齿轮Ⅰ(10)、大齿轮Ⅱ(11)分别通过键与所述轴Ⅰ(3)连接，所述小齿轮Ⅱ(12)、大齿轮Ⅲ(13)分别通过键与所述轴Ⅱ(4)连接，所述小齿轮Ⅲ(14)、锥齿轮Ⅰ(15)分别通过键与所述轴Ⅲ(5)连接，所述锥齿轮Ⅱ(16)通过键与所述轴Ⅳ(6)的中部连接，所述蜗杆Ⅰ(17)、蜗杆Ⅱ(19)分别通过联轴器与轴Ⅳ(6)的两端连接，所述涡轮Ⅰ(18)、涡轮Ⅱ(20)分别通过键与轴Ⅴ(7)、轴Ⅵ(8)的一端连接，所述锥齿轮Ⅲ(21)、锥齿轮Ⅳ(22)分别通过键与轴Ⅴ(7)、轴Ⅵ(8)的另一端连接，所述锥齿轮Ⅴ(23)、锥齿轮Ⅵ(24)分别通过所述平面轴承Ⅰ(27)、平面轴承Ⅱ(28)与机器人本体(1)的顶端转动连接；
所述大齿轮Ⅰ(9)与小齿轮Ⅰ(10)啮合，所述大齿轮Ⅱ(11)与小齿轮Ⅱ(12)啮合，所述大齿轮Ⅲ(13)与小齿轮Ⅲ(14)啮合，所述锥齿轮Ⅰ(15)与锥齿轮Ⅱ(16)啮合，所述蜗杆Ⅰ(17)、蜗杆Ⅱ(19)分别与涡轮Ⅰ(18)、涡轮Ⅱ(20)啮合，所述锥齿轮Ⅲ(21)、锥齿轮Ⅳ(22)分别与锥齿轮Ⅴ(23)、锥齿轮Ⅵ(24)啮合；
所述锯片Ⅰ(25)、锯片Ⅱ(26)分别与锥齿轮Ⅴ(23)、锥齿轮Ⅵ(24)的顶端连接；
所述机器人本体(1)的顶部四个拐角处分别设有圆柱槽(43)，所述四个圆柱槽(43)内分别安装有旋翼模块(44)；
所述机器人本体(1)的顶部还设有矩形配电槽(45)，所述矩形配电槽(45)内安装有太阳能电池板(46)、蓄电池(47)和USB接口(48)；
所述太阳能电池板(46)、蓄电池(47)、USB接口(48)、旋翼模块(44)分别与机器人本体(1)内的控制器通过线路连接；
所述矩形配电槽(45)的顶端通过铰链转动连接有门体(49)。
2.根据权利要求1所述的多功能新型伐木机器人，其特征在于，所述锥齿轮Ⅴ(23)的顶端设有两个圆柱销Ⅰ(29)，所述锯片Ⅰ(25)上设有与所述两个圆柱销Ⅰ(29)相配合的销孔Ⅰ(30)，锯片Ⅰ(25)上还设有若干螺钉安装孔Ⅰ(31)，锥齿轮Ⅴ(23)上设有与所述若干螺钉安装孔Ⅰ(31)对应的圆柱通孔Ⅰ(32)，所述平面轴承Ⅰ(27)的顶部设有与所述若干圆柱通孔Ⅰ(32)对应的螺纹孔Ⅰ(33)，锯片Ⅰ(25)和锥齿轮Ⅴ(23)通过穿于螺钉安装孔Ⅰ(31)、圆柱通孔Ⅰ(32)的螺钉(34)连接在螺纹孔Ⅰ(33)上；所述锥齿轮Ⅵ(24)的顶端设有两个圆柱销Ⅱ(35)，所述锯片Ⅱ(26)上设有与所述两个圆柱销Ⅱ(35)相配合的销孔Ⅱ(36)，锯片Ⅱ(26)上还设有若干螺钉安装孔Ⅱ(37)，锥齿轮Ⅵ(24)上设有与所述若干螺钉安装孔Ⅱ(37)对应的圆柱通孔Ⅱ(38)，所述平面轴承Ⅱ(28)的顶部设有与所述若干圆柱通孔Ⅱ(38)对应的螺纹孔Ⅱ(39)，锯片Ⅱ(26)和锥齿轮Ⅵ(24)通过穿于螺钉安装孔Ⅱ(37)、圆柱通孔Ⅱ(38)的螺钉(34)连接在螺纹孔Ⅱ(39)上。
3.根据权利要求2所述的多功能新型伐木机器人，其特征在于，所述锥齿轮Ⅴ(23)和锥齿轮Ⅵ(24)的底部分别设有与所述平面轴承Ⅰ(27)和平面轴承Ⅱ(28)相配合的定位内圆面(42)，锥齿轮Ⅴ(23)和锥齿轮Ⅵ(24)分别通过定位内圆面(42)套接在平面轴承Ⅰ(27)和平面轴承Ⅱ(28)上，且锥齿轮Ⅴ(23)和锥齿轮Ⅵ(24)的内顶面与平面轴承Ⅰ(27)和平面轴承Ⅱ(28)的顶面平面接触。
4.根据权利要求1所述的多功能新型伐木机器人，其特征在于，所述机器人本体(1)的四个侧壁上分别设有若干照明灯(40)。
5.根据权利要求1所述的多功能新型伐木机器人，其特征在于，所述机器人本体(1)的前端设有监测摄像头(41)。
6.根据权利要求1所述的多功能新型伐木机器人，其特征在于，所述锯片Ⅰ(25)和锯片Ⅱ(26)可为单层锯片或多层锯片。
7.根据权利要求1所述的多功能新型伐木机器人，其特征在于，所述旋翼模块(44)包括液压缸(50)、电机座(51)、旋翼电机(52)和旋翼(53)；所述液压缸(50)的底端与圆柱槽(43)的底端固定连接、顶端与所述电机座(51)的底端固定连接；所述旋翼电机(52)的底端与电机座(51)的顶端固定连接、旋翼电机(52)的轴与所述旋翼(53)通过键固定连接。
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