本發(fā)明涉及裝載機(jī)領(lǐng)域，特別是一種含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人。

背景技術(shù)：

裝載機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于農(nóng)田、水利、能源、市政等施工領(lǐng)域，進(jìn)行散裝物料裝卸的關(guān)鍵設(shè)備，對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起到了重要的作用，但是傳統(tǒng)液壓式裝載機(jī)存在著能耗高、噪音大、尾氣排放嚴(yán)重、智能化水平低等缺點(diǎn)?？煽貦C(jī)構(gòu)是傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)與電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，近年來開展的“數(shù)控一代”裝備創(chuàng)新工程，給傳統(tǒng)工程機(jī)械技術(shù)升級帶來了機(jī)遇，針對液壓式裝載機(jī)的缺點(diǎn)，將可控機(jī)構(gòu)及機(jī)器人相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到裝載機(jī)工作裝置設(shè)計中，提出了一類可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，該類裝載機(jī)構(gòu)避免了液壓系統(tǒng)的使用，它由多自由度連桿機(jī)構(gòu)和多個可控電機(jī)組成，其輸出運(yùn)動由多臺計算機(jī)編程控制的可控電機(jī)共同決定，鏟斗的輸出軌跡是一個多自變量的函數(shù)，可以輕易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜柔性軌跡輸出，因此可控裝載機(jī)構(gòu)屬于施工機(jī)器人范疇。相比液壓式裝載機(jī)，可控裝載機(jī)構(gòu)具有智能化程度高、靈活度好、高傳動效率等優(yōu)點(diǎn)，對于推動裝載機(jī)綠色化、智能化具有重要的意義。

但是，在對可控裝載機(jī)構(gòu)進(jìn)行工程應(yīng)用研究的過程中，發(fā)現(xiàn)了一系列未曾涉及的工程問題。首先，現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)動臂升降支鏈和鏟斗控制支鏈均采用主動桿—連桿—動臂的構(gòu)型設(shè)計形式，因主動桿由可控電傳動系統(tǒng)驅(qū)動，受制于可控電機(jī)成本高、輸出功率小、扭矩低等問題，造成現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)動力性能差、負(fù)載能力弱等問題，難以滿足裝載機(jī)的動力要求，所以現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計形式僅適用于微小型裝載機(jī)；其次，現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)為平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，兩主動桿在同時抬升動臂或者同時控制鏟斗鏟裝作業(yè)時，由于制造、加工、裝配等誤差，特別是在裝載機(jī)偏載的情形下，造成動臂兩并聯(lián)驅(qū)動支鏈和鏟斗兩并聯(lián)控制支鏈?zhǔn)芰Σ痪?，影響了舉升穩(wěn)定性，很容易造成部分構(gòu)件的過載損毀，影響可控裝載機(jī)構(gòu)的使用壽命；另外，現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)各構(gòu)件一般采用轉(zhuǎn)動副的連接形式，相比含移動副的液壓式裝載機(jī)的工作裝置，缺少有效的過載保護(hù)及吸振手段。上述原因嚴(yán)重影響了可控裝載機(jī)構(gòu)的工程應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于已有技術(shù)存在的問題提供一種含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人，既具有現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)智能化程度高、靈活度好、傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時解決現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)動力性能差、負(fù)載能力弱，動臂升降機(jī)構(gòu)和鏟斗控制機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性差，缺乏有效的過載保護(hù)及吸振手段等工程問題，使該裝載機(jī)器人具有較好的動力學(xué)性能及承載穩(wěn)定性，同時具有較強(qiáng)的承載能力、抗振能力和過載保護(hù)性能。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來達(dá)到上述目的：一種含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人，包括多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)、動臂升降機(jī)構(gòu)、鏟斗控制機(jī)構(gòu)以及機(jī)架。

所述多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括動臂多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)和鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述動臂多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動支鏈、第二驅(qū)動支鏈、機(jī)架、第一曲軸，所述第一驅(qū)動支鏈包括第一主動桿、第一連桿，所述第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，另一端通過第三十一轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，所述第一連桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一曲軸連接，所述第二驅(qū)動支鏈包括第二主動桿、第二連桿，所述第二主動桿一端通過第三轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，另一端通過第三十二轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，所述第二連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第一曲軸連接，所述第一曲軸通過第五轉(zhuǎn)動副、第六轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接。所述鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第三驅(qū)動支鏈、第四驅(qū)動支鏈、第二曲軸，所述第三驅(qū)動支鏈包括第三主動桿、第三連桿，所述第三主動桿一端通過第七轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，另一端通過第三十三轉(zhuǎn)動副與第三連桿一端連接，所述第三連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第二曲軸連接，所述第四驅(qū)動支鏈包括第四主動桿、第四連桿，所述第四主動桿一端通過第九轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，另一端通過第三十四轉(zhuǎn)動副與第四連桿一端連接，所述第四連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第二曲軸連接，所述第二曲軸通過第十一轉(zhuǎn)動副、第十二轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接。

所述第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿、第四主動桿均由可控電機(jī)通過電傳動系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動控制，所述多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)在計算機(jī)系統(tǒng)的控制下，可以將多個動力單元的動力合成后通過第一曲軸、第二曲軸輸出，從而使該多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了由多臺小功率可控電機(jī)輸入，大功率、高扭矩動力輸出的目的，解決了傳統(tǒng)可控裝載機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)功率輸出小、驅(qū)動扭矩低等問題，通過該設(shè)計有效提高了該裝載機(jī)器人的承載能力，另外，根據(jù)不同的動力需要，可以方便選用四單元、六單元等不同數(shù)量的驅(qū)動支鏈進(jìn)行驅(qū)動，使該多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)的動力適應(yīng)性，可滿足大、中、小型裝載機(jī)器人動力要求，特別適用于制造重型高負(fù)載裝載機(jī)器人。

所述動臂升降機(jī)構(gòu)包括動臂、第一升降支鏈和第二升降支鏈，所述動臂通過第十三轉(zhuǎn)動副、第十四轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，所述第一升降支鏈包括第五連桿、第一液壓缸，所述第五連桿一端通過鍵或者其它連接方式與第一曲軸固定連接，另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副與第一液壓缸一端連接，所述第一液壓缸另一端通過第十六轉(zhuǎn)動副與動臂連接，所述第二升降支鏈包括第六連桿、第二液壓缸，所述第六連桿一端通過健或者其它連接方式與第一曲軸固定連接，另一端通過第十七轉(zhuǎn)動副與第二液壓缸一端連接，所述第二液壓缸另一端通過第十八轉(zhuǎn)動副與動臂連接。

當(dāng)該裝載機(jī)器人實(shí)際作業(yè)時，動臂多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過曲軸為動臂升降機(jī)構(gòu)提供動力，由于動臂升降機(jī)構(gòu)為平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，所述第一液壓缸與第二液壓缸的缸體通過液壓管線連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，根據(jù)帕斯卡原理，兩缸體內(nèi)液體壓力相同，可以有效改善動臂兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯栴}，提高動臂舉升穩(wěn)定性，延長動臂升降機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命。并且通過液壓元件的引入可以有效提高動臂升降機(jī)構(gòu)的抗振能力，另外，通過在動臂升降機(jī)構(gòu)兩液壓缸上引入泄壓閥等附屬裝置，可以輕易實(shí)現(xiàn)動臂升降機(jī)構(gòu)的過載保護(hù)功能。

所述鏟斗控制機(jī)構(gòu)包括鏟斗、第一控制支鏈和第二控制支鏈，所述鏟斗通過第十九轉(zhuǎn)動副、第二十轉(zhuǎn)動副與動臂連接，所述第一控制支鏈包括第七連桿、第三液壓缸、第一搖臂、第一拉桿，所述第七連桿一端通過健或者其它連接方式與第二曲軸固定連接，另一端通過第二十一轉(zhuǎn)動副與第三液壓缸一端連接，所述第三液壓缸另一端通過第二十四轉(zhuǎn)動副與第一拉桿連接，所述第一拉桿通過第二十五轉(zhuǎn)動副與鏟斗連接，所述第一搖臂一端通過第二十二轉(zhuǎn)動副與第一拉桿連接，另一端通過第二十三轉(zhuǎn)動副與動臂連接。所述第二控制支鏈包括第八連桿、第四液壓缸、第二搖臂、第二拉桿，所述第八連桿一端通過健或者其它連接方式與第二曲軸固定連接，另一端通過第二十六轉(zhuǎn)動副與第四液壓缸一端連接，所述第四液壓缸另一端通過第二十九轉(zhuǎn)動副與第二拉桿連接，所述第二拉桿通過第三十轉(zhuǎn)動副與鏟斗連接，所述第二搖臂一端通過第二十七轉(zhuǎn)動副與第二拉桿連接，另一端通過第二十八轉(zhuǎn)動副與動臂連接。

鏟斗控制機(jī)構(gòu)由鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過第二曲軸實(shí)現(xiàn)動力輸入，并實(shí)現(xiàn)鏟斗的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的引入提高了鏟斗的崛起力及負(fù)載能力。該鏟斗控制機(jī)構(gòu)采用含三個轉(zhuǎn)動副的搖臂，在滿足裝載機(jī)器人拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求的前提下，方便拆卸安裝，相比復(fù)合鉸，大幅提高了可靠性和維護(hù)便利性。為了提高鏟裝穩(wěn)定性，改善動態(tài)性能，所述鏟斗控制機(jī)構(gòu)采用平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計形式，為了克服因?yàn)橹圃?、加工、裝配等誤差，特別是在裝載機(jī)偏載的情形下，造成兩鏟斗控制支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯栴}，通過引入第三液壓缸、第四液壓缸，保證了鏟斗控制機(jī)構(gòu)第一、第二控制支鏈具有可調(diào)節(jié)的活動度，根據(jù)帕斯卡原理，利用液壓管線將第三液壓缸和第四液壓缸并聯(lián)，通過液壓缸所含移動副的自動調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)兩缸體內(nèi)液體壓力相同，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)偏載作用下兩控制支鏈的受力平衡，改善了鏟斗控制機(jī)構(gòu)兩控制支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯栴}，提高裝載機(jī)器人作業(yè)穩(wěn)定性，延長了鏟斗控制機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命。另外，液壓元件的引入有效提高鏟斗控制機(jī)構(gòu)的抗振能力，并且通過在第三液壓缸或第四液壓缸中引入泄壓閥等附屬裝置，可以輕易實(shí)現(xiàn)鏟斗控制機(jī)構(gòu)的過載保護(hù)功能。

所述一種含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人在多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的編程控制下，完成裝載作業(yè)。在裝載機(jī)器人鏟裝作業(yè)過程中，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)承受的載荷在許用范圍時，動臂升降機(jī)構(gòu)和鏟斗控制機(jī)構(gòu)中的液壓缸僅通過所含移動副微調(diào)的方式平衡第一、第二升降支鏈或第一、第二控制支鏈的受力，此時液壓缸可視為一個不可伸縮的傳力構(gòu)件；若該裝載機(jī)器人承受的載荷超過許用范圍時，通過打開液壓缸上的泄壓閥，通過液壓缸所含移動副的移動起到過載保護(hù)作用。基于上述特點(diǎn)，所述的含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人相比現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)具有更好的動力學(xué)性能、承載穩(wěn)定性、可靠性，以及更高的負(fù)載能力和抗振能力，更適用于制造重型高負(fù)載裝載機(jī)器人。

本發(fā)明突出優(yōu)點(diǎn)在于：

1、該裝載機(jī)器人采用全新的構(gòu)型設(shè)計,在滿足裝載作業(yè)所需自由度和工作空間要求下，具有較好的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)性能，動臂升降機(jī)構(gòu)和鏟斗控制機(jī)構(gòu)通過采用平面并聯(lián)設(shè)計，大幅提升了裝載機(jī)器人的剛性。該裝載機(jī)器人既具有可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)能耗低、傳動效率高、智能化程度高、可靠性好等特點(diǎn)，同時具備液壓式裝載機(jī)工作裝置抗沖擊性能好、過載保護(hù)性能強(qiáng)、舉升穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。

2、該裝載機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用計算機(jī)編程控制的電傳動系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動，不僅具有較高的智能化水平，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)數(shù)控化，而且提高了傳動效率，降低了能耗，并無尾氣排放。在該機(jī)器人的設(shè)計中，液壓缸主要用途并非像現(xiàn)有液壓式工程機(jī)械，用來驅(qū)動工作裝置做功，而是通過微小移動調(diào)節(jié)偏載，并作為連桿傳遞動力，因而避免了液壓系統(tǒng)傳動效率低等問題，減少了液壓元件的磨損問題，相比液壓式工程機(jī)械具有更長的使用壽命以及更高的可靠性。

3、相比現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)，本發(fā)明所述裝載機(jī)器人具有更強(qiáng)的承載能力和適應(yīng)性。鏟斗控制機(jī)構(gòu)和動臂升降機(jī)構(gòu)通過引入多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)，大幅提高了該裝載機(jī)器人的承載能力，特別適用于制造重型工程施工機(jī)器人；該多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)的動力適應(yīng)性，可根據(jù)不同的動力要求，選用四單元、六單元等不同數(shù)量的驅(qū)動支鏈驅(qū)動，滿足大、中、小型裝載機(jī)器人動力要求。

4、相比現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)，本發(fā)明所述裝載機(jī)器人具有更好的動態(tài)性能和可靠性。液壓缸等液壓元件的引入不僅使該機(jī)器人具有了良好的抗振和緩沖性能，而且具有較好的過載保護(hù)功能。動臂升降機(jī)構(gòu)和鏟斗控制機(jī)構(gòu)通過缸體并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了偏載作用下動臂兩升降支鏈和鏟斗兩控制支鏈的受力平衡，改善了各構(gòu)件受力不均的問題，提高了動臂的舉升穩(wěn)定性和鏟斗的鏟掘穩(wěn)定性，延長了各構(gòu)件的使用壽命，提高了裝載機(jī)器人的可靠性。

5、相比現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)，本發(fā)明所述裝載機(jī)器人具有更多的過載保護(hù)手段，通過在動臂升降機(jī)構(gòu)、鏟斗控制機(jī)構(gòu)中液壓缸上引入泄壓閥等附屬裝置，較易實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)器人的過載保護(hù)性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的一種含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人機(jī)架示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的動臂多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)示意圖之一。

圖4為本發(fā)明所述的動臂多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)示意圖之二。

圖5為本發(fā)明所述的動臂多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)曲軸示意圖。

圖6為本發(fā)明所述的鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)示意圖之一。

圖7為本發(fā)明所述的鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)示意圖之二。

圖8為本發(fā)明所述的鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)曲軸示意圖。

圖9為本發(fā)明所述的動臂升降機(jī)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明所述的鏟斗控制機(jī)構(gòu)示意圖。

圖11為本發(fā)明所述的一種含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人平面視圖。

圖12為本發(fā)明所述的含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人工作示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

對照圖1，本發(fā)明所述的一種含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人，包括多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)、動臂升降機(jī)構(gòu)、鏟斗控制機(jī)構(gòu)以及機(jī)架1。

對照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，所述多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括動臂多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)和鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述動臂多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動支鏈、第二驅(qū)動支鏈、機(jī)架1、第一曲軸7，所述第一驅(qū)動支鏈包括第一主動桿3、第一連桿5，所述第一主動桿3一端通過第一轉(zhuǎn)動副2與機(jī)架1連接，另一端通過第三十一轉(zhuǎn)動副4與第一連桿5一端連接，所述第一連桿5另一端通過第二轉(zhuǎn)動副6與第一曲軸7連接，所述第二驅(qū)動支鏈包括第二主動桿13、第二連桿11，所述第二主動桿13一端通過第三轉(zhuǎn)動副14與機(jī)架1連接，另一端通過第三十二轉(zhuǎn)動副12與第二連桿11一端連接，所述第二連桿11另一端通過第四轉(zhuǎn)動副10與第一曲軸7連接，所述第一曲軸7通過第五轉(zhuǎn)動副8、第六轉(zhuǎn)動副9與機(jī)架1連接。所述鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第三驅(qū)動支鏈、第四驅(qū)動支鏈、第二曲軸25，所述第三驅(qū)動支鏈包括第三主動桿16、第三連桿18，所述第三主動桿16一端通過第七轉(zhuǎn)動副15與機(jī)架1連接，另一端通過第三十三轉(zhuǎn)動副17與第三連桿18一端連接，所述第三連桿18另一端通過第八轉(zhuǎn)動副19與第二曲軸25連接，所述第四驅(qū)動支鏈包括第四主動桿21、第四連桿23，所述第四主動桿21一端通過第九轉(zhuǎn)動副20與機(jī)架1連接，另一端通過第三十四轉(zhuǎn)動副22與第四連桿23一端連接，所述第四連桿23另一端通過第十轉(zhuǎn)動副24與第二曲軸25連接，所述第二曲軸25通過第十一轉(zhuǎn)動副26、第十二轉(zhuǎn)動副27與機(jī)架1連接。

所述第一主動桿3、第二主動桿13、第三主動桿16、第四主動桿21均由可控電機(jī)通過電傳動系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動控制，所述多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)在計算機(jī)系統(tǒng)的控制下，可以將多個動力單元的動力合成后通過第一曲軸7、第二曲軸25輸出，從而使該多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了由多臺小功率可控電機(jī)輸入，大功率、高扭矩動力輸出的目的，解決了傳統(tǒng)可控裝載機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)功率輸出小、驅(qū)動扭矩低等問題，通過該設(shè)計有效提高了該裝載機(jī)器人的承載能力，另外，根據(jù)不同的動力需要，可以方便選用四單元、六單元等不同數(shù)量的驅(qū)動支鏈進(jìn)行驅(qū)動，使該多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)的動力適應(yīng)性，可滿足大、中、小型裝載機(jī)器人動力要求，特別適用于制造重型高負(fù)載裝載機(jī)器人。

對照圖1、圖2、圖9，所述動臂升降機(jī)構(gòu)包括動臂32、第一升降支鏈和第二升降支鏈，所述動臂32通過第十三轉(zhuǎn)動副37、第十四轉(zhuǎn)動副38與機(jī)架1連接，所述第一升降支鏈包括第五連桿28、第一液壓缸30，所述第五連桿28一端通過鍵或者其它連接方式與第一曲軸7固定連接，另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副29與第一液壓缸30一端連接，所述第一液壓缸30另一端通過第十六轉(zhuǎn)動副31與動臂32連接，所述第二升降支鏈包括第六連桿33、第二液壓缸35，所述第六連桿33一端通過健或者其它連接方式與第一曲軸7固定連接，另一端通過第十七轉(zhuǎn)動副34與第二液壓缸35一端連接，所述第二液壓缸35另一端通過第十八轉(zhuǎn)動副36與動臂32連接。

當(dāng)該裝載機(jī)器人實(shí)際作業(yè)時，動臂多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過曲軸7為動臂升降機(jī)構(gòu)提供動力，由于動臂升降機(jī)構(gòu)為平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，所述第一液壓缸30與第二液壓缸35的缸體通過液壓管線連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，根據(jù)帕斯卡原理，兩缸體內(nèi)液體壓力相同，可以有效改善動臂32兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯栴}，提高動臂舉升穩(wěn)定性，延長動臂升降機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命。并且通過液壓元件的引入可以有效提高動臂升降機(jī)構(gòu)的抗振能力，另外，通過在動臂升降機(jī)構(gòu)兩液壓缸上引入泄壓閥等附屬裝置，可以輕易實(shí)現(xiàn)動臂升降機(jī)構(gòu)的過載保護(hù)功能。

對照圖1、圖2、圖10，所述鏟斗控制機(jī)構(gòu)包括鏟斗48、第一控制支鏈和第二控制支鏈，所述鏟斗48通過第十九轉(zhuǎn)動副58、第二十轉(zhuǎn)動副59與動臂32連接，所述第一控制支鏈包括第七連桿39、第三液壓缸41、第一搖臂43、第一拉桿46，所述第七連桿39一端通過健或者其它連接方式與第二曲軸25固定連接，另一端通過第二十一轉(zhuǎn)動副40與第三液壓缸41一端連接，所述第三液壓缸41另一端通過第二十四轉(zhuǎn)動副45與第一拉桿46連接，所述第一拉桿46通過第二十五轉(zhuǎn)動副47與鏟斗48連接，所述第一搖臂43一端通過第二十二轉(zhuǎn)動副42與第一拉桿46連接，另一端通過第二十三轉(zhuǎn)動副44與動臂32連接。所述第二控制支鏈包括第八連桿49、第四液壓缸51、第二搖臂53、第二拉桿56，所述第八連桿49一端通過健或者其它連接方式與第二曲軸25固定連接，另一端通過第二十六轉(zhuǎn)動副50與第四液壓缸51一端連接，所述第四液壓缸51另一端通過第二十九轉(zhuǎn)動副55與第二拉桿56連接，所述第二拉桿56通過第三十轉(zhuǎn)動副57與鏟斗48連接，所述第二搖臂53一端通過第二十七轉(zhuǎn)動副52與第二拉桿56連接，另一端通過第二十八轉(zhuǎn)動副54與動臂32連接。

鏟斗控制機(jī)構(gòu)由鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過第二曲軸25實(shí)現(xiàn)動力輸入，并實(shí)現(xiàn)鏟斗48的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，鏟斗多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的引入提高了鏟斗的崛起力及負(fù)載能力。該鏟斗控制機(jī)構(gòu)采用含三個轉(zhuǎn)動副的搖臂，在滿足裝載機(jī)器人拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求的前提下，方便拆卸安裝，相比復(fù)合鉸，大幅提高了可靠性和維護(hù)便利性。為了提高鏟裝穩(wěn)定性，改善動態(tài)性能，所述鏟斗控制機(jī)構(gòu)采用平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計形式，為了克服因?yàn)橹圃?、加工、裝配等誤差，特別是在裝載機(jī)偏載的情形下，造成兩鏟斗控制支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯栴}，通過引入第三液壓缸41、第四液壓缸51，保證了鏟斗控制機(jī)構(gòu)第一、第二控制支鏈具有可調(diào)節(jié)的活動度，根據(jù)帕斯卡原理，利用液壓管線將第三液壓缸41和第四液壓缸51并聯(lián)，通過液壓缸所含移動副的自動調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)兩缸體內(nèi)液體壓力相同，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)偏載作用下兩控制支鏈的受力平衡，改善了鏟斗控制機(jī)構(gòu)兩控制支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯栴}，提高裝載機(jī)器人作業(yè)穩(wěn)定性，延長了鏟斗控制機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命。另外，液壓元件的引入有效提高鏟斗控制機(jī)構(gòu)的抗振能力，并且通過在第三液壓缸41或第四液壓缸51中引入泄壓閥等附屬裝置，可以輕易實(shí)現(xiàn)鏟斗控制機(jī)構(gòu)的過載保護(hù)功能。

對照圖1、圖8、圖11、圖12，所述一種含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人在多單元連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的編程控制下，完成裝載作業(yè)。在裝載機(jī)器人鏟裝作業(yè)過程中，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)承受的載荷在許用范圍時，動臂升降機(jī)構(gòu)和鏟斗控制機(jī)構(gòu)中的液壓缸僅通過所含移動副微調(diào)的方式平衡第一、第二升降支鏈或第一、第二控制支鏈的受力，此時液壓缸可視為一個不可伸縮的傳力構(gòu)件；若該裝載機(jī)器人承受的載荷超過許用范圍時，通過打開液壓缸上的泄壓閥，通過液壓缸所含移動副的移動起到過載保護(hù)作用?；谏鲜鎏攸c(diǎn)，所述的含三副搖臂的多單元連桿驅(qū)動重型裝載機(jī)器人相比現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)具有更好的動力學(xué)性能、承載穩(wěn)定性、可靠性，以及更高的負(fù)載能力和抗振能力，更適用于制造重型高負(fù)載裝載機(jī)器人。