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一种新型多自由度可控机构式挖掘机构，该挖掘机构的大臂下端连接在机架上，所述大臂第一上端连接在斗杆上，同时大臂第一上端与三角支撑架第一端连接，三角支撑架第二端与第四连杆一端连接，第四连杆另一端与第六连杆一端连接，第六连杆另一端与铲斗连接；三角支撑架第三端与第三连杆一端连接，第三连杆另一端与第三主动件一端连接，第三主动件另一端连接到大臂第二上端；第二主动件一端与大臂第二上端连接另一端与第二连杆一端连接，第二连杆另一端与斗杆一端连接；斗杆另一端连接到铲斗上；第五连杆一端与第四连杆连接另一端连接在斗杆上；第一主动件下端连接在机架上，第一主动件上端与第一连杆一端连接，第一连杆另一端连接大臂上。

1.  一种新型多自由度可控机构式挖掘机构，其特征在于，包括机架、第一主动件、第 一连杆、第二主动件、第三主动件、第三连杆、第二连杆、三角支撑架、第四连杆、第六连 杆、铲斗、斗杆、第五连杆以及大臂；
所述大臂为“Y”字形，所述大臂下端通过第六转动副连接在机架上，所述大臂第一上 端通过第五转动副连接在斗杆上，同时大臂第一上端通过第五转动副与三角支撑架第一端连 接，三角支撑架第二端通过第十六转动副与第四连杆一端连接，第四连杆另一端通过第十转 动副与第六连杆一端连接，第六连杆另一端通过第十一转动副与铲斗连接；三角支撑架第三 端通过第八转动副与第三连杆一端连接，第三连杆另一端通过第七转动副与第三主动件一端 连接，第三主动件另一端通过第四转动副连接到大臂第二上端；
所述第二主动件一端通过第四转动副与大臂第二上端连接，第二主动件另一端通过第十 五转动副与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过第十四转动副与斗杆一端连接；斗杆另 一端通过第十二转动副连接到铲斗上；
所述第五连杆一端通过第十转动副与第四连杆连接，第五连杆另一端通过第十三转动副 连接在斗杆上；
所述第一主动件下端通过第一转动副连接在机架上，第一主动件上端通过第二转动副与 第一连杆一端连接，第一连杆另一端通过第三转动副连接大臂上。

一种新型多自由度可控机构式挖掘机构
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别是一种新型多自由度可控机构式挖掘机构。
背景技术
挖掘机是一种常见的工程机械，主要用于各种土方施工中。其中液压挖掘机是应用最广 泛的一类挖掘机，但是液压系统制造成本高，易出现漏油等问题，这些都是液压式挖掘机长 期存在的棘手问题。而传统单自由度机械式挖掘机，俗称“电铲”，只能实现简单且不能变 化的轨迹输出，因此不能像液压式挖掘机那样在广泛的领域获得应用。
随着电机技术的发展和控制技术的提高，可控机构为工程机械提供了广阔的发展空间， 由控制电机驱动的多自由度可控机构不仅具有工作空间大、动作灵活、可完成复杂和可变的 运动轨迹输出，同时还具有制造成本低，维护保养简单等优点，可控机构式挖掘机由于用多 自由度连杆机构取代了液压传动，避免了液压系统加工精度要求高，维护保养成本高，容易 产生漏油等问题。但是，现有可控机构式挖掘机主要依靠多自由度的连杆机构工作，以往对 多自由度连杆机构进行控制，往往需要用与连杆机构自由度同等数量的控制电机进行驱动控 制，大大增加了制造成本，这些缺点对多自由度可控机构在工程机械领域的应用有一定制约。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型多自由度可控机构式挖掘机构，首先应具有传统液压挖 掘机工作空间大、挖掘力大、受力好等优点，克服传统液压挖掘机维修保养成本高、作业噪 音大、液压元件成本高、反应不够灵敏等缺点，同时，还应避免挖掘机构复杂，降低挖掘机 构制造成本。
本发明通过以下技术方案达到上述目的：
一种新型多自由度可控机构式挖掘机构，包括机架、第一主动件、第一连杆、第二主动 件、第三主动件、第三连杆、第二连杆、三角支撑架、第四连杆、第六连杆、铲斗、斗杆、 第五连杆以及大臂；
所述大臂为“Y”字形，所述大臂下端通过第六转动副连接在机架上，所述大臂第一上 端通过第五转动副连接在斗杆上，同时大臂第一上端通过第五转动副与三角支撑架第一端连 接，三角支撑架第二端通过第十六转动副与第四连杆一端连接，第四连杆另一端通过第十转 动副与第六连杆一端连接，第六连杆另一端通过第十一转动副与铲斗连接；三角支撑架第三 端通过第八转动副与第三连杆一端连接，第三连杆另一端通过第七转动副与第三主动件一端 连接，第三主动件另一端通过第四转动副连接到大臂第二上端；
所述第二主动件一端通过第四转动副与大臂第二上端连接，第二主动件另一端通过第十 五转动副与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过第十四转动副与斗杆一端连接；斗杆另 一端通过第十二转动副连接到铲斗上；
所述第五连杆一端通过第十转动副与第四连杆连接，第五连杆另一端通过第十三转动副 连接在斗杆上；
所述第一主动件下端通过第一转动副连接在机架上，第一主动件上端通过第二转动副与 第一连杆一端连接，第一连杆另一端通过第三转动副连接大臂上。
本发明的突出优点在于：
1、本发明利用连杆传动替代液压传动，解决了传统挖掘机保养成本高，液压元件成本 高，作业噪音大等缺点；
2、本发明采用新型多连杆机构，简化了连杆传动部分，不仅大大降低了可控挖掘机构 的造价，而且保证了机构的工作空间，该发明及技术更加适用于制造各类挖掘机及其他工程 机械；
3、此新型挖掘机构主动件驱动方式灵活多变，可选用伺服电机驱动，混合驱动等驱动 形式，不仅环保，而且易于实现远程控制，降低工人劳动强度等优点。
附图说明
图1为本发明所述新型多自由度可控机构式挖掘机构示意图。
图2为本发明所述新型多自由度可控机构式挖掘机构的大臂摆动机构示意图。
图3为本发明所述新型多自由度可控机构式挖掘机构的斗杆举降机构和铲斗翻转机构示 意图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
一种新型多自由度可控机构式挖掘机构，包括机架1、第一主动件2、第一连杆3、第二 主动件4、第三主动件5、第三连杆6、第二连杆7、三角支撑架8、第四连杆9、第六连杆 10、铲斗11、斗杆13、第五连杆12以及大臂14；
所述大臂14为“Y”字形，所述大臂14下端通过第六转动副20连接在机架1上，所述 大臂14第一上端通过第五转动副19连接在斗杆13上，同时大臂14第一上端通过第五转动 副19与三角支撑架8第一端连接，三角支撑架8第二端通过第十六转动副23与第四连杆9 一端连接，第四连杆9另一端通过第十转动副24与第六连杆10一端连接，第六连杆10另 一端通过第十一转动副25与铲斗11连接；三角支撑架8第三端通过第八转动副22与第三 连杆6一端连接，第三连杆6另一端通过第七转动副21与第三主动件5一端连接，第三主 动件5另一端通过第四转动副18连接到大臂14第二上端；
所述第二主动件4一端通过第四转动副18与大臂14第二上端连接，第二主动件4另一 端通过第十五转动副29与第二连杆7一端连接，第二连杆7另一端通过第十四转动副28与 斗杆13一端连接；斗杆13另一端通过第十二转动副26连接到铲斗11上；
所述第五连杆12一端通过第十转动副24与第四连杆9连接，第五连杆12另一端通过 第十三转动副27连接在斗杆13上；
所述第一主动件2下端通过第一转动副15连接在机架1上，第一主动件2上端通过第 二转动副16与第一连杆3一端连接，第一连杆3另一端通过第三转动副17连接大臂14上。
工作原理与过程：
所述第一主动件2、第二主动件4和第三主动件5分别由伺服电机驱动。所述第一主动 件2由伺服电机驱动，带动大臂14抬升；第二主动件4由伺服电机驱动，带动斗杆13摆动； 第三主动件5由伺服电机驱动，铲斗11可以实现翻转工作。挖掘机构在三个主动件的配合 下，共同完成挖掘作业。