一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车

摘要

一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车，包括两个并联的执行机构子链。所述两个并联的执行机构子链可控制两个主臂杆所在平面的铲斗空间的平面运动，执行机构子链对铲斗进行可控性调节，控制铲斗上转和下翻等动作。本发明通过与含闭环子链的执行机构链的合成运动实现平面控制，与对称的两条并联子链连接从而实现铲斗的空间运动，铲斗空间的动力学性能好，工作空间大，平衡性能好，机构可靠性高，具有结构紧凑，控制简单的优点，杆件能做成轻杆，可以正反行驶和卸料，能作用于更多的场合，全电力驱动，无排放和噪声污染。

说明书

技术领域

本发明涉及环卫机械领域，特别是一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输 车。

背景技术

垃圾车常用于将生活垃圾、建筑垃圾等运送到垃圾填埋处或垃圾处理厂。对于人口集中 的城市来说，每天产生的垃圾量很大，而城市土地有限，及时处理越来越多的垃圾迫在眉睫， 清洁车的诞生则解决了这个难题。清洁车不仅可以帮助环卫工人及时清理垃圾，并且有可能 现场将垃圾变废为宝，大大的减轻了环卫工人的工作强度，同时清洁车作为新型行业（专用 汽车领域）的一员，带动了周边行业的发展，增加了人们的就业机会，缓解了社会的就业压 力，在一定程度上促进了经济的发展。但是随着城中村改造、拆临拆违、旧城建设等工程如 火如荼地实施,建筑垃圾产生量也在与日俱增。人们在享受城市文明的同时，也在遭受着建筑 垃圾所带来的烦恼。建筑垃圾不仅侵占土地，还产生大量的固体废弃物污染环境和危害人们 的健康，若不及时清理，必将后患无穷。普通的清洁车只适用于市政环卫、厂矿企业、物业 居民小区等桶装的生活垃圾，且对于成堆的垃圾需要人工铲装费时费力，若遇到较大且重的 垃圾则会显得力不从心。

传统垃圾运输车多为普通箱式货车，装载垃圾时将车辆停靠在垃圾堆放处，再由人力将 垃圾装车，或使用装载机装车。垃圾装载过程繁琐费时，且需要消耗大量劳动力，使垃圾运 输的成本升高，但又效率低下。

目前有一类生活垃圾运输车，垃圾装车后可将垃圾体积压缩，便于运输，但使用时需要 大量人力将垃圾铲装进垃圾车，费时费力。

发明内容

本发明在于提供一种能够自行铲装并运输而且能方便卸载的垃圾车，克服已有的垃圾车 产品须人力装载或使用装载机进行装载的缺点，减少了装载过程中配套设施的使用，减少了 工作量，降低了成本，并且能够克服液压元件加工精度要求高、维护保养困难、造价高等缺 点，便于推广应用。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体 运输车，其结构和连接方式为：

所述并联的执行机构子链由车体1、第一主臂杆7、第二主臂杆12、第一主动杆5、第 二主动杆8、第一摇臂杆2、第二摇臂杆10、第一连杆6、第二连杆9、第三连杆3、第四连 杆4、第五连杆13、第六连杆11及铲斗14连接而成，车体1通过第一转动副31与第一主 臂杆7一端连接，第一连杆6一端通过第二转动副29与第一主臂杆12连接，第一连杆6另 一端通过第三转动副18与第一主动杆5一端连接，第一主动杆5另一端通过第四转动副17 与车体1连接，第一主臂杆7另一端通过第五转动副30第二主臂杆12一端连接，第二主臂 杆12另一端通过第六转动副26与铲斗14连接，第二连杆9通过第七转动副21与第二主臂 杆12连接，第二连杆9另一端通过第八转动副20与第二主动杆8一端连接，第二主动杆8 另一端通过第九转动副19与车体1连接，第一摇臂杆2一端通过第十转动副27与第一主臂 杆7一端连接，第二摇臂杆10一端通过第十一转动副28与第二主臂杆12连接，第三连杆3 一端通过第十二转动副16与第一摇臂杆2连接，第三连杆3另一端通过第十三转动副24与 第二摇臂杆10连接，第四连杆4一端通过第十四转动副15与第一摇臂杆2连接，第四连杆 4另一端通过第十五转动副22与第二摇臂杆10连接，第五连杆13一端通过第十三转动副 24与第二摇臂杆10连接，第五连杆13另一端通过第十六转动副25与铲斗14连接，第六连 杆11一端通过第十五转动副15与第二摇臂杆10连接，第六连杆11另一端通过第十七转动 副23与铲斗14连接，

所述第一转动、第四转动副和第九转动副位于车体上且旋转轴线相互平行，第六转动副、 第十六转动副和第十七转动副位于铲斗上且旋转轴线相互平等，其余转动副的旋转轴线相互 平行。

本发明的突出优点在于：

1、该发明所述运输车不仅可以正向行驶，进行运输作业，而且可以反向行驶，进行装 载作业，该发明由两套独立的控制系统分别控制运输车的行驶和铲装，运输车可自行完成铲 装工作，无需额外人员或设备进行铲装，装载运输过程简单，工作量小，运输成本低；

2、通过并联闭环子链，提高了装载机机构的刚度，并且闭环子链机构式的设计大大提 高机器人的工作空间，能避免机构的死点位置，微调装置能使机器人的作用范围更大，并且 能使机构更好的保持平衡；

3、该运输车通过多个并联闭环子链连接铲斗空间，电机是安装在四杆机构关节上，通 过四杆机构上的运动副驱动闭环链运动，从而间接驱动铲斗，使铲斗的活动度和活动空间更 大，能减小能动力矩，上转和下翻动作更加便利；

4、采用多自由度可控机构，可实现柔性输出，机构的运动特性和动力特性好，具有结 构紧凑、累计误差小、精度高、传动效率高、动态响应好、可靠性高的优点；、采用蓄电池 提供动力，具有低耗能、零排放、低噪音、节能环保的优点；结构简单，制造成本低，便于 维护保养，有利于推广应用。

附图说明

图1为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的第一结构示意 图。

图2为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的第一摇臂杆和 第二摇臂杆结构示意图。

图3为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的第一主臂杆结 构示意图。

图4为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的第二主臂杆连 接示意图。

图5为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的第二结构示意 图。

图6为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的俯视示意图。

图7为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的第一工作示意 图。

图8为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的第二工作示意 图

图9为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的第三工作示意 图。

图10为本发明所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车的整体示意图

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

对照图1、图2、图3、图4、图5和图6，一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一 体运输车，其结构和连接方式为：

所述并联的执行机构子链由车体1、第一主臂杆7、第二主臂杆12、第一主动杆5、第 二主动杆8、第一摇臂杆2、第二摇臂杆10、第一连杆6、第二连杆9、第三连杆3、第四连 杆4、第五连杆13、第六连杆11及铲斗14连接而成，车体1通过第一转动副31与第一主 臂杆7一端连接，第一连杆6一端通过第二转动副29与第一主臂杆12连接，第一连杆6另 一端通过第三转动副18与第一主动杆5一端连接，第一主动杆5另一端通过第四转动副17 与车体1连接，第一主臂杆7另一端通过第五转动副30第二主臂杆12一端连接，第二主臂 杆12另一端通过第六转动副26与铲斗14连接，第二连杆9通过第七转动副21与第二主臂 杆12连接，第二连杆9另一端通过第八转动副20与第二主动杆8一端连接，第二主动杆8 另一端通过第九转动副19与车体1连接，第一摇臂杆2一端通过第十转动副27与第一主臂 杆7一端连接，第二摇臂杆10一端通过第十一转动副28与第二主臂杆12连接，第三连杆3 一端通过第十二转动副16与第一摇臂杆2连接，第三连杆3另一端通过第十三转动副24与 第二摇臂杆10连接，第四连杆4一端通过第十四转动副15与第一摇臂杆2连接，第四连杆 4另一端通过第十五转动副22与第二摇臂杆10连接，第五连杆13一端通过第十三转动副 24与第二摇臂杆10连接，第五连杆13另一端通过第十六转动副25与铲斗14连接，第六连 杆11一端通过第十五转动副15与第二摇臂杆10连接，第六连杆11另一端通过第十七转动 副23与铲斗14连接，

所述第一转动、第四转动副和第九转动副位于车体上且旋转轴线相互平行，第六转动副、 第十六转动副和第十七转动副位于铲斗上且旋转轴线相互平等，其余转动副的旋转轴线相互 平行。

所述第一转动、第四转动副和第九转动副位于车体上且相互平行，第六转动副、第十六 转动副和第十七转动副铲斗上且相互平等，其余转动副的旋转轴线相互平行，

所述一种大工作空间多自由度可控机构式铲装一体运输车反向行驶时，通过铲装机构运 动完成铲装作业，将垃圾等物料倾斜到自身车体1内，然后通过正向行驶，完成运输作业。