CN110000084A - 一种三自由度混联振动筛分机构及控制方法与收获机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三自由度混联振动筛分机构及控制方法与收获机，包括机架、振动筛、第一驱动机构、第二驱动机构、传感器和控制器；采用液压马达并联驱动实现振动筛筛面水平姿态角和倾角的二自由度转动调节，通过第一驱动机构驱动振动筛作单自由度往复运动，从而实现筛面的三自由度振动调节；通过理论分析和试验相结合建立振动参数控制模型；在作业过程中，振动筛尾部安装的传感器实时监测籽粒损失率及分布状态，自适应优化调整筛面水平姿态角、筛面倾角和振动频率，以促使物料在筛面上能够均匀离散分布，可以有效提高物料在非均匀喂入情况下的筛分效率，降低籽粒损失率。

Description

一种三自由度混联振动筛分机构及控制方法与收获机

技术领域

本发明属于筛分机构研究领域，具体涉及一种三自由度混联振动筛分机构及控制方法与收获机。

背景技术

清选是谷物联合收获作业中的一个重要技术环节，清选性能直接影响谷物的损失率、清洁率和整机作业效率。目前，谷物联合收获机主要采用的是风机和振动筛风筛式的组合清选装置，脱粒后的混合物料掉落到振动筛筛面上，在风机和振动筛的联合作用下，籽粒透筛进入粮仓，杂余排出机外，其中有部分未能透筛的籽粒也会从振动筛尾部排出，形成清选损失。物料在筛面上的分布状态是决定筛分性能的重要因素，它主要受到筛孔结构、筛面水平姿态角、倾角等结构参数以及振形、振动频率、振幅等运动参数的影响。现有的单自由度往复振动筛机构固定，运动轨迹单一，无法改变筛面的姿态，在进行清选作业时，容易造成物料在筛面上非均匀分布，有些区域物料层较厚而不能有效透筛，造成清选损失增加，这一问题在收获高含水率、高产水稻和坡地作业时尤为突出。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种三自由度混联的振动筛分机构及控制方法与收获机，该机构为RRT，即二转动一平移的三自由度串并混联的振动筛分机构，通过并联机构实现筛面的二自由度转动，以调节筛面倾角和筛面水平姿态角，通过串联偏心曲柄连杆机构驱动筛面作往复运动。提出通过传感器监测振动筛尾部的籽粒损失情况，并根据建立的籽粒损失与筛面倾角和筛面水平姿态角的数学模型，优化确定筛面运动参数的调节方案，从而实现谷物联合收获作业过程中筛面倾角和筛面水平姿态角的自适应控制，从而促使物料在振动筛面上能够均匀分布透筛，提高筛分效率和不同作业环境的适应性。

本发明还提供一种包括所述三自由度混联的振动筛分机构的收获机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种三自由度混联振动筛分机构，包括

振动筛；

第一驱动机构，所述第一驱动机构与振动筛连接，第一驱动机构驱动振动筛往复运动；

第二驱动机构，所述第二驱动机构与振动筛连接；所述第二驱动机构用于调节振动筛的筛面倾角α和筛面水平姿态角β；

滑台底座、丝杠和滑块，所述丝杠安装在滑台底座上，所述滑块安装在丝杠上，所述第二驱动机构的输出轴与丝杠连接；所述滑块与吊杆的一端转动连接，吊杆的另一端与振动筛转动连接；

传感器，所述传感器用于监测振动筛尾部的籽粒损失率及分布状态；和

控制器，所述控制器分别与第一驱动机构、第二驱动机构和传感器连接。

上述方案中，所述第二驱动机构包括多个并联的第二液压马达；

所述第二液压马达与油箱之间设有第一电磁换向阀和第二比例流量阀。

上述方案中，所述第一驱动机构为第一液压马达；

所述第一液压马达与油箱之间的连接管路上设有第一比例流量阀和第一电磁换向阀。

上述方案中，所述第一驱动机构通过偏心曲柄连杆机构与振动筛连接；

所述偏心曲柄连杆机构包括偏心转动盘和驱动连杆；

所述偏心转动盘安装在第一驱动机构的输出轴上，偏心转动盘与驱动连杆的一端转动连接，驱动连杆的另一端与振动筛转动连接。

上述方案中，还包括约束连杆；所述约束连杆的一端用于与机架连接，另一端与振动筛连接。

一种收获机，包括所述的三自由度混联振动筛分机构。

一种根据所述的三自由度混联振动筛分机构的控制方法，包括以下步骤：

所述传感器监测振动筛尾部n个区域的籽粒损失率χ₁、χ₂、χ₃…χ_n，总损失率χ＝χ₁+χ₂+χ₃+…+χ_n；

所述振动筛的振动频率f、筛面倾角α、筛面水平姿态角β和籽粒损失率传递到控制器；

所述控制器根据筛面水平姿态角β控制模型，得到理想的筛面水平姿态角β₀，并控制第二驱动机构调节振动筛的筛面水平姿态角为β₀；

所述控制器根据振动频率f和筛面倾角α的控制模型得到理想的振动频率f₀和筛面倾角α₀，并控制第二驱动机构调节振动筛的筛面倾角为α₀，控制第一驱动机构调节振动筛的振动频率为f₀。

上述方案中，所述筛面水平姿态角β控制模型为：

其中，V_χ为物料喂入分布差异性对χ₁、χ₂、χ₃…χ_n的变异系数。

上述方案中，所述振动频率f和筛面倾角α的控制模型为：

其中，γ为清洁率，a₁、a₂分别为权重系数。

上述方案中，所述控制器控制振动筛的筛面水平姿态角、筛面倾角和振动频率的步骤具体为：

所述控制器分别控制所述第二驱动机构与油箱之间设有的第二电磁换向阀的工作方式和第二比例流量阀的开度，以驱动第二驱动机构的工作，调节振动筛的筛面的水平姿态角和倾角；

所述控制器控制所述第一驱动机构与油箱之间设有的第一比例流量阀的开度，以驱动第一驱动机构的工作，调节振动筛的振动频率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过并联的液压马达调节振动筛的筛面倾角α和筛面水平姿态角β，通过串联偏心曲柄连杆机构驱动振动筛作往复运动，从而实现筛面三自由度运动形式组合；采用传感器实时监测振动筛尾部的籽粒损失率及分布状态，并根据建立的筛面水平姿态角、筛面倾角和振动频率控制模型，自适应优化调整筛面的振动参数，以促使物料在筛面上能够均匀离散分布，可以有效提高物料在非均匀喂入情况下的筛分效率，降低籽粒损失率。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是三自由度混联振动筛分机构的结构示意图。

图2是三自由度混联振动筛的吊装结构示意图。

图3是三自由度混联振动筛的液压系统原理图。

图4是三自由度混联振动筛的控制原理图。

图中：1、机架，2、第一液压马达，3、偏心转动盘，4、鱼眼轴承一，5、驱动连杆，6、鱼眼轴承二，7、振动筛，8、监测传感器，9、约束连杆，10、鱼眼轴承三，11、鱼眼轴承四，12、滑台底座，13、丝杠，14、滑块，15、第二液压马达，16、鱼眼轴承五，17、吊杆，18、鱼眼轴承六，19、比例流量阀一，20、电磁换向阀一，21、电磁换向阀二，22、比例流量阀二，23、油箱，24、控制器，25、显示器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1和2所示为本发明所述三自由度混联振动筛分机构的一种实施方式，所述包括三自由度混联振动筛分机构包括机架1、振动筛7、第一驱动机构、第二驱动机构、多个传感器8和控制器24。

所述振动筛7安装在机架1上；所述第一驱动机构与振动筛7连接，第一驱动机构驱动振动筛(7)往复运动；第二驱动机构，所述第二驱动机构与振动筛(7)连接；所述第二驱动机构用于调节振动筛(7)的筛面倾角α和筛面水平姿态角β；所述传感器8用于检测振动筛7尾部籽粒损失率及分布状态；所述控制器24分别与第一驱动机构、第二驱动机构和传感器8连接。

优选的，所述第一驱动机构为第一液压马达2；所述第一液压马达2通过管道与油箱23连接；所述第一液压马达2与油箱23之间的连接管路上设有第一比例流量阀19和第一电磁换向阀20。

优选的，还包括滑台底座12、丝杠13和滑块14；

所述滑台底座12分别安装在机架1上，所述丝杠13安装在滑台底座12上，所述滑块14安装在丝杠13上，所述第二驱动机构的输出轴与丝杠13连接；所述滑块14与吊杆17的一端转动连接，吊杆17的另一端与振动筛7转动连接。

所述第一驱动机构通过偏心曲柄连杆机构与振动筛7的一侧连接，振动筛7的另一侧通过约束连杆9与机架1连接；所述偏心曲柄连杆机构包括偏心转动盘3和驱动连杆5；所述偏心转动盘3安装在第一驱动机构的输出轴上，偏心转动盘3与驱动连杆5的一端通过转动连接，驱动连杆5的另一端与振动筛7转动连接。

如图3所示，所述第二驱动机构可以为液压马达、步进电机等，优选的，所述第二驱动机构包括四个并联的第二液压马达15，实现振动筛7筛面水平姿态角和倾角的调节。所述第二液压马达15通过管路与油箱23连接；所述第二液压马达15与油箱23之间的连接管路上分别设有第二电磁换向阀21和第二比例流量阀22。

如图1和2所示，本实施例中所述三自由度混联振动筛分机构的吊装方法具体如下：

所述第一液压马达2固定安装于机架1的底座侧边，第一液压马达2的输出轴上安装偏心转动盘3，偏心转动盘3通过第一鱼眼轴承4连接于驱动连杆5的一端，驱动连杆5的另一端通过第二鱼眼轴承6固定连接于振动筛7的侧边，构成一个串联偏心曲柄连杆机构。

所述驱动连杆5应与YZ平面保持水平，驱动连杆5与XY平面的夹角应小于30°，以保持合适的压力角。

所述滑台底座12、丝杠13、滑块14和第二液压马达15构成一个调节部件，丝杠13安装于滑台底座12的中心线，滑块14和丝杠13进行螺纹传动配合，在第二液压马达15的驱动下，滑块14沿丝杠13作直线运动。

本实施例中具有四组相同的调节部件，四组相同的调节部件分别固定安装于机架1的立柱，四组调节部件之间成矩形排列，四组调节部件的滑台底座12中心线保持垂直。

四组调节部件的滑块14分别通过第五鱼眼轴承16连接于四根相同吊杆17的一端，四根吊杆17的另一端分别通过第六鱼眼轴承18连接于振动筛7。

四根吊杆17应保持相互平行，将振动筛7悬挂于调节部件上。

两根相同的约束连杆9的一端通过第三鱼眼轴承10连接于机架1的水平横梁，两根约束连杆9的另一端通过第四鱼眼轴承11连接于振动筛7的侧面。

两根约束连杆9保持相互平行，构成了平行四边形机构，约束连杆9的长度L应该远大于偏心转动盘3的偏心距l，以约束振动筛7的自由度，保证振动筛7的运动稳定性。

所述传感器8固定安装于振动筛7的尾部，即物料的出口端，监测传感器8的长度与振动筛7的宽度相等。优选的，传感器8分别布置在振动筛7的尾部N个相等宽度的监测区域，清选作业过程中可以分别监测N个区域内的籽粒损失情况。

本实施例中所述三自由度混联振动筛分机构的三自由度运动调节方法具体如下：

所述振动筛7通过四组调节部件、第五鱼眼轴承16、吊杆17和第六鱼眼轴承18悬挂于机架1上，并通过两根约束连杆9的约束，使得振动筛7只能前后往复运动。

在所述第一液压马达2的驱动下，通过偏心转动盘3、第一鱼眼轴承4、驱动连杆5和第二鱼眼轴承6构成的曲柄连杆机构传动，实现振动筛7的单自由度往复运动，改变第一液压马达2的转速可以调节振动筛7的振动频率。

由滑台底座12、丝杠13、滑块14和第二液压马达15构成一个调节部件，通过并联控制四组调节部件实现振动筛7的筛面倾角和筛面水平姿态角的调节，具体方法为：根据四组调节部件的结构参数和安装位置，建立四个第二液压马达15的解耦驱动方程，通过带位置反馈信息的丝杠滑轨，得到滑块的位置信息，进而确定筛面的倾角和水平姿态角。四个第二液压马达15并联调节，即调节四个第二液压马达15转动方向和组合方式，可以使振动筛7的法向角度沿X轴和Y轴二自由度转动，当振动筛7的法向角度沿X轴转动时，即调节振动筛7的筛面倾角，优选的，调节范围为±30°，当振动筛7的法向角度沿Y轴转动时，即调节振动筛7的筛面水平姿态角，调节范围为±15°。当振动筛7的筛面倾角和筛面水平姿态角发生改变时，振动筛7往复运动轨迹也会随之发生改变，从而提高振动筛7的筛分性能。

所述三自由度混联振动筛分机构的控制方法，包括以下步骤：

所述传感器8检测振动筛7尾部n个区域的籽粒损失率χ₁、χ₂、χ₃…χ_n，总损失率χ＝χ₁+χ₂+χ₃+…+χ_n；

所述振动筛7的振动频率f、筛面倾角α、筛面水平姿态角β和籽粒损失率传递到控制器24；

所述控制器24根据筛面水平姿态角β控制模型，得到理想的筛面水平姿态角β₀，并控制第二驱动机构调节振动筛7的筛面水平姿态角为β₀；

所述控制器24根据振动频率f和筛面倾角α的控制模型得到理想的振动频率f₀和筛面倾角α₀，并控制第二驱动机构调节振动筛7的筛面倾角为α₀，控制第一驱动机构调节振动筛7的振动频率为f₀。

所述筛面水平姿态角β控制模型为：

其中，V_χ为物料喂入分布差异性对χ₁、χ₂、χ₃…χ_n的变异系数。

所述振动频率f和筛面倾角α的控制模型为：

其中，γ为清洁率，constant为常数，a₁、a₂分别为权重系数。

如图4所示，所述三自由度混联振动筛分机构的控制方法具体为：

所述控制器24以ARM为核心，内部建立筛面水平姿态角β控制模型、振动频率f控制模型和筛面倾角α的控制模型。

所述控制器24实时采集并联第二驱动机构的位置信号，计算得到振动筛7的筛面水平姿态角β和筛面倾角α；控制器24实时采集第一液压马达2的工作状态，获得振动筛7的往复振动频率f，控制器24实时采集监测传感器8的籽粒损失率χ₁、χ₂、χ₃…χ_n。

所述控制器24内部将实时监测的筛面水平姿态角β和籽粒损失率χ₁、χ₂、χ₃…χ_n输入水平姿态角控制模型，优化获得理想的筛面水平姿态角β₀；将实时监测的筛面倾角α和籽粒损失率χ₁、χ₂、χ₃…χ_n输入筛面倾角控制模型，优化获得理想的筛面倾角α₀；将实时监测的振动频率f和籽粒损失率χ₁、χ₂、χ₃…χ_n输入振动频率控制模型，优化获得理想的振动频率f₀。

将优化获得的α₀和β₀进行并联机构解耦计算，控制器24根据计算结果控制四个第二电磁换向阀21的工作方式和四个第二比例流量阀22的开度，以驱动调节四个第二液压马达15并联工作，调节振动筛7筛面倾角和水平姿态角。

根据优化获得的f₀，控制器24控制第一比例流量阀19的开度，改变第一液压马达2的转速，实现振动筛7振动频率的调节。

水平姿态角β、筛面倾角α、振动频率f和籽粒损失率χ₁、χ₂、χ₃…χ_n等状态参数通过显示器25实时显示。

所述三自由度混联振动筛分机构的控制模型建立方法具体如下：

筛分机构的控制是一个以振动筛7的振动频率f、筛面倾角α、筛面水平姿态角β为对象，以降低总清选损失率χ、提高清洁率γ为目标的优化控制。

首先，当筛面水平姿态角β为0时，将谷物脱粒后的混合物料均匀分布地从振动筛7的前部喂入，物料在振动作用下向振动筛7尾部输运，这一过程中，籽粒透过振动筛7筛孔下落，杂余从振动筛7尾部排出。通过理论计算和试验分析获得，不同特性的混合物料和不同喂入速度下，振动筛7的振动频率f和筛面倾角α对总清选损失率χ、清洁率γ的影响，通过回归拟合分别建立方程：

χ＝F1(f,α)

γ＝F₂(f,α)

其次，将谷物脱粒后的混合物料非均匀分布地从振动筛7的前部喂入，此时，由于物料在振动筛7的筛面分布不均匀，在振动筛7尾部损失的籽粒分布也不均匀，通过监测传感器8获得N个区域的籽粒损失率，分别为χ₁、χ₂、χ₃…χ_n，且有总损失率χ＝χ₁+χ₂+χ₃+…+χ_n。通过理论计算和试验分析混合物料喂入分布差异性对χ₁、χ₂、χ₃…χ_n的变异系数V_χ的影响，通过回归拟合建立筛面水平姿态角β、振动频率f与V_χ的模型

V_χ＝F₃(f,β,χ₁,χ₂,χ₃…χ_n)

优化方法为：

变异系数V_χ越小，说明物料振动筛7筛面分布越均匀，有利于提高筛分效率，因此，以方程V_χ＝F₃(f,β,χ₁,χ₂,χ₃…χ_n)为依据，以降低V_χ为目标优化获得理想的筛面水平姿态角β₀，即建立筛面水平姿态角β控制模型：

以降低总清选损失率χ和提高清洁率γ为目标，建立目标方程M(χ,γ)＝a₁γ-a₂χ，其中a₁、a₂分别为根据作业性能要求，人工经验设定的权重系数，以方程χ＝F₁(f,α)和γ＝F₂(f,α)为约束条件，优化获得理想的振动筛7的振动频率f₀和筛面倾角α₀，即建立振动频率f和筛面倾角α的控制模型：

所述控制器24控制振动筛7的筛面水平姿态角、筛面倾角和振动频率的步骤具体为：

所述控制器24分别控制所述第二驱动机构与油箱23之间连接管路上设有的第二电磁换向阀21的工作方式和第二比例流量阀22的开度，以驱动第二驱动机构的工作，调节振动筛7的筛面的水平姿态角和倾角；所述控制器24控制所述第一驱动机构与油箱23之间连接管路上设有的第一比例流量阀19的开度，以驱动第一驱动机构的工作，调节振动筛7的振动频率。

本发明中的液压系统原理如下：

如图3所示，液压系统主要包括第一比例流量阀19、第一电磁换向阀20、第二电磁换向阀21、第二比例流量阀22、第一液压马达2、第二液压马达15和油箱23。高压油依次通过第一比例流量阀19、第一电磁换向阀20和第一液压马达2，然后回油箱23。控制器24所输出的电信号控制电磁阀换向及比例流量阀的开度。

高压油通过第一比例流量阀19和第一电磁换向阀20驱动第一液压马达2。当第一电磁换向阀20左、右线圈均不得电时，第一电磁换向阀20处于中位工作，高压油直接回油箱23，第一液压马达2不工作。当第一电磁换向阀20左或右线圈得电时，第一液压马达2转动工作，驱动振动筛7作单自由度往复运动。通过控制第一电磁换向阀20的左或右线圈得电，可以改变第一液压马达2的转动方向。通过调节第一比例流量阀19的开度，可以控制第一液压马达2的转速，即控制振动筛7的往复运动频率。

具体的，本实施例中所述第二电磁换向阀21由四个相同的三位四通电磁换向阀组成，第二比例流量阀22由四个相同的比例流量阀组成。高压油通过第二比例流量阀22和第二电磁换向阀21分别驱动四个第二液压马达15。第二液压马达15的工作原理与第一液压马达2的工作原理相同。改变四个第二液压马达15的转动方向和组合方式，可以使振动筛7的法向角度沿X轴和Y轴的二自由度转动。

本发明所述振动筛7工作时，在第一液压马达2和串联偏心曲柄连杆机构的驱动下作单自由度往复运动，振动频率f由第一液压马达2的转速控制。所述控制器24实时采集振动筛7的水平姿态角β、筛面倾角α、往复振动频率f和传感器8输出的籽粒损失率χ₁、χ₂、χ₃…χ_n，并将其输入控制器24内部的筛面水平姿态角β控制模型、振动频率f和筛面倾角α的控制模型，优化计算获得理想的筛面水平姿态角β₀、筛面倾角α₀和振动频率f₀。

所述控制器24根据f₀调节第一比例流量阀19的开度，改变第一液压马达2的转速，实现振动筛7振动频率的调节。所述控制器24根据α₀和β₀进行并联机构解耦计算，并根据计算结果控制四个电磁换向阀21的工作方式和四个第二比例流量阀22的开度，以驱动四个第二液压马达15并联工作，调节振动筛7筛面倾角和水平姿态角。以使得振动筛7在理想的筛面水平姿态角β₀、筛面倾角α₀和振动频率f₀下工作，工作状态参数通过显示器25实时显示，从而提高筛分作业性能。

本发明将机构设计、传感器技术和运动优化控制相结合，通过实时监测谷物的清选损失情况，反馈调节振动筛的作业参数，促进物料在筛面上处于均匀分布状态，对提高谷物的筛分效率，提高整机的作业性能有着重要的理论研究意义和实用价值。

本发明为一种新型二转动一平移的三自由度混联振动筛分机构，特别适用于谷物联合收割机的清选装置，实现水稻、小麦等谷物联合收获过程中籽粒和杂余的分离。本实施例中主要通过四组调节部件和吊杆悬挂振动筛，调节部件垂直固定安装于机架1上，并采用四组液压马达并联驱动实现振动筛筛面水平姿态角和倾角的二自由度转动调节，通过曲柄连杆机构驱动振动筛7作单自由度往复运动，从而实现筛面的三自由度振动调节；通过理论分析和试验相结合建立振动参数控制模型；在作业过程中，振动筛尾部安装的传感器8实时监测籽粒损失率及分布状态，自适应优化调整筛面水平姿态角、筛面倾角和振动频率，以促使物料在筛面上能够均匀离散分布，可以有效提高物料在非均匀喂入情况下的筛分效率，降低籽粒损失率。

实施例2

一种收获机，包括实施例1所述的三自由度混联振动筛分机构，因此具有实施例1的有益效果，此处不再赘述。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三自由度混联振动筛分机构，其特征在于，包括

振动筛(7)；

第一驱动机构，所述第一驱动机构与振动筛(7)连接，第一驱动机构驱动振动筛(7)往复运动；

第二驱动机构，所述第二驱动机构与振动筛(7)连接；所述第二驱动机构用于调节振动筛(7)的筛面倾角α和筛面水平姿态角β；

滑台底座(12)、丝杠(13)和滑块(14)，所述丝杠(13)安装在滑台底座(12)上，所述滑块(14)安装在丝杠(13)上，所述第二驱动机构的输出轴与丝杠(13)连接；所述滑块(14)与吊杆(17)的一端转动连接，吊杆(17)的另一端与振动筛(7)转动连接；

传感器(8)，所述传感器(8)用于监测振动筛(7)尾部的籽粒损失率；和

控制器(24)，所述控制器(24)分别与第一驱动机构、第二驱动机构和传感器(8)连接。

2.根据权利要求1所述的三自由度混联振动筛分机构，其特征在于，所述第二驱动机构包括多个并联的第二液压马达(15)；

所述第二液压马达(15)与油箱(23)之间设有第一电磁换向阀(21)和第二比例流量阀(22)。

3.根据权利要求1所述的三自由度混联振动筛分机构，其特征在于，所述第一驱动机构为第一液压马达(2)；

所述第一液压马达(2)与油箱(23)之间的连接管路上设有第一比例流量阀(19)和第一电磁换向阀(20)。

4.根据权利要求1所述的三自由度混联振动筛分机构，其特征在于，所述第一驱动机构通过偏心曲柄连杆机构与振动筛(7)连接；

所述偏心曲柄连杆机构包括偏心转动盘(3)和驱动连杆(5)；

所述偏心转动盘(3)安装在第一驱动机构的输出轴上，偏心转动盘(3)与驱动连杆(5)的一端转动连接，驱动连杆(5)的另一端与振动筛(7)转动连接。

5.根据权利要求1所述的三自由度混联振动筛分机构，其特征在于，还包括约束连杆(9)；

所述约束连杆(9)的一端用于与机架(1)连接，另一端与振动筛(7)连接。

6.一种收获机，包括权利要求1-5任意一项所述的三自由度混联振动筛分机构。

7.一种根据权利要求1-5任意一项所述的三自由度混联振动筛分机构的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述传感器(8)监测振动筛(7)尾部n个区域的籽粒损失率χ₁、χ₂、χ₃…χ_n，总损失率χ＝χ₁+χ₂+χ3+…+χ_n；

所述振动筛(7)的振动频率f、筛面倾角α、筛面水平姿态角β和籽粒损失率传递到控制器(24)；

所述控制器(24)根据筛面水平姿态角β控制模型，得到理想的筛面水平姿态角β₀，并控制第二驱动机构调节振动筛(7)的筛面水平姿态角为β₀；

所述控制器(24)根据振动频率f和筛面倾角α的控制模型得到理想的振动频率f₀和筛面倾角α₀，并控制第二驱动机构调节振动筛(7)的筛面倾角为α₀，控制第一驱动机构调节振动筛(7)的振动频率为f₀。

8.根据权利要求7所述的三自由度混联振动筛分机构的控制方法，其特征在于，所述筛面水平姿态角β控制模型为：

其中，V_χ为物料喂入分布差异性对χ₁、χ₂、χ₃…χ_n的变异系数。

9.根据权利要求7所述的三自由度混联振动筛分机构的控制方法，其特征在于，所述振动频率f和筛面倾角α的控制模型为：

其中，γ为清洁率，a₁、a₂分别为权重系数。

10.根据权利要求7所述的三自由度混联振动筛分机构的控制方法，其特征在于，所述控制器(24)控制振动筛(7)的筛面水平姿态角、筛面倾角和振动频率的步骤具体为：

所述控制器(24)分别控制所述第二驱动机构与油箱(23)之间设有的第二电磁换向阀(21)的工作方式和第二比例流量阀(22)的开度，以驱动第二驱动机构的工作，调节振动筛(7)的筛面的水平姿态角和倾角；

所述控制器(24)控制所述第一驱动机构与油箱(23)之间设有的第一比例流量阀(19)的开度，以驱动第一驱动机构的工作，调节振动筛(7)的振动频率。