一种基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机
专利汇可以提供一种基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种基于茶叶 力 学特性的高效茶叶嫩芽 采摘机 ，作用于茶垄上方，包括行走装置和设置在行走装置上的采摘装置、测纵深装置、收集装置和控制系统；行走装置横跨茶垄，并沿茶垄的长度方向移动；采摘装置包括采摘机构，采摘机构包括转动设置的第一滚筒和第二滚筒；第一滚筒和第二滚筒相对转动，共同挟持茶叶嫩芽，并将茶叶嫩芽卷入两个滚筒之间；测纵深装置用于控制采摘机构到达茶垄表面进行茶叶嫩芽的采摘；收集装置包括收集箱和茶叶吸管，茶叶吸管将被卷入两滚筒之间的茶叶嫩芽吸入到收集箱内部；控制系统控制行走装置、采摘装置、测纵深装置和收集装置工作。本 发明 所公开的采摘机采摘效率高，准确度高，能有效降低对茶树损伤率。，下面是一种基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机专利的具体信息内容。
1.一种基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，作用于茶垄上方，其特征在于：包括行走装置（1）和设置在行走装置（1）上的采摘装置（4）、测纵深装置（3）、收集装置（5）和控制系统；所述行走装置（1）横跨茶垄，并沿茶垄的长度方向移动；所述采摘装置（4）包括采摘机构，所述采摘机构包括转动设置的第一滚筒（4024）和第二滚筒（4023）；所述第一滚筒（4024）和第二滚筒（4023）相对转动，共同挟持茶叶嫩芽，并将茶叶嫩芽卷入两个滚筒之间；
所述测纵深装置（3）用于控制采摘机构到达茶垄表面进行茶叶嫩芽采摘；所述收集装置（5）包括收集箱（502）和茶叶吸管（501），所述茶叶吸管（501）将被卷入两滚筒之间的茶叶嫩芽吸入到收集箱（502）内部；所述控制系统控制行走装置（1）、采摘装置（4）、测纵深装置（3）和收集装置（5）工作。
2.如权利要求1所述的基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，其特征在于：所述采摘装置（4）包括第一搭载架（401）和采摘单元（402），所述采摘单元（402）通过第一搭载架（401）设置在茶垄上方，所述采摘单元（402）包括机械臂（4021）和采摘机构，所述机械臂（4021）的一端与第一搭载架（401）连接，所述采摘机构连接在机械臂（4021）的另一端，所述采摘机构包括采摘箱（4022）、第一滚筒（4024）和第二滚筒（4023），所述采摘箱（4022）的前面、后面和底面均空缺，所述第一滚筒（4024）和第二滚筒（4023）均转动设置在采摘箱（4022）内部，所述第二滚筒（4023）平行设置在第一滚筒（4024）后方，且第二滚筒（4023）的中心轴线低于第一滚筒（4024）的中心轴线。
3.如权利要求2所述的基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，其特征在于：所述机械臂（4021）包括底座、第一臂和第二臂，所述机械臂（4021）通过底座与第一搭载架（401）连接，所述第一臂通过第一舵机与底座转动连接，所述第二臂通过第二舵机与第一臂转动连接，所述采摘机构通过第三舵机与第二臂转动连接。
4.如权利要求3所述的基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，其特征在于：所述第一搭载架（401）沿茶垄的横向方向设置，所述第一搭载架（401）包括前置搭载架和后置搭载架，所述采摘单元（402）包括若干个第一采摘单元和若干个第二采摘单元，所述若干个第一采摘单元通过前置搭载架均匀分布在茶垄的横向方向，所述若干个第二采摘单元通过后置搭载架均匀分布在茶垄的横向方向，所述第一采摘单元和第二采摘单元间隔交错分布，并共同布满茶垄的横向长度。
5.如权利要求4所述的基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，其特征在于：所述收集装置（5）位于采摘装置（4）的后方；所述茶叶吸管（501）沿茶垄的横向方向设置，所述收集箱（502）设置在茶叶吸管（501）的一端的下方，并与茶叶吸管（501）连通；所述茶叶吸管（501）内部位于收集箱（502）所在的一端设有用于为茶叶吸管（501）提供吸力的鼓风机（503）；所述收集装置（5）还包括若干个收集管（504），所述若干个收集管（504）对应设置在每一个采摘单元（402）的后方，所述收集管（504）的一端设置在采摘单元（402）的采摘机构的两滚筒形成的采摘口的上方，其另一端与茶叶吸管（501）侧壁连通。
6.如权利要求1-5之一所述的基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，其特征在于：
所述测纵深装置（3）位于采摘装置（4）的前方；所述测纵深装置（3）包括第二搭载架（304）、第一压力传感器（308）、移动机构和位移传感器，所述第二搭载架（304）沿茶垄的横向方向设置，所述第一压力传感器（308）通过第二搭载架（304）设置茶垄上方，所述第一压力传感器（308）设置第二搭载架（304）的横向长度的中部，并在移动机构的作用下沿竖直方向做往复运动，所述位移传感器检测第一压力传感器（308）的位移；所述第一压力传感器（308）与茶垄之间的距离和采摘机构与茶垄之间的距离相同；所述第一压力传感器（308）和位移传感器均与控制系统连接。
7.如权利要求6所述的基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，其特征在于：所述测纵深装置（3）包括压力探测机构，所述压力探测机构通过第二搭载架（304）设置茶垄上方，并在移动机构的作用下沿竖直方向做往复运动；所述压力探测机构包括连接杆（307）、固定架（301）和第一压力传感器（308）和第二压力传感器（309），所述连接杆（307）竖直设置在茶垄上方，并位于第二搭载架（304）的横向长度的中部，所述固定架（301）固定连接在连接杆（307）下端，所述固定架（301）呈与茶垄横向弧形表面相配合的弧形，所述第一压力传感器（308）和第二压力传感器（309）均固定设置在固定架（301）底部，所述第一压力传感器（308）设置在固定架（301）中部，所述第二压力传感器（309）为偶数个，并对称设置在第一压力传感器（308）的两侧；所述第一压力传感器（308）和第二压力传感器（309）通过固定架（301）成弧形均匀分布在茶垄横向弧形面上方；所述第二压力传感器（309）与茶垄之间的距离和采摘机构与茶垄之间的距离相同；所述第二压力传感器（309）与控制系统连接。
8.如权利要求7所述的基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，其特征在于：所述移动机构包括第一电机（303）和丝杆（302），所述第一电机（303）固定设置在第二搭载架（304）上，所述丝杆（302）竖直设置在第一电机（303）下方，所述丝杆（302）包括螺杆和套设在螺杆上的螺母，所述丝杆（302）的螺杆与第一电机（303）的输出轴连接，并在第一电机（303）的作用下转动，所述螺母沿螺杆上下移动，所述连接杆（307）与螺母固定连接；所述位移传感器为光栅尺位移传感器，包括标尺光栅（305）和光栅读数头（306），所述标尺光栅（305）平行设置在丝杆（302）的一侧，所述光栅读数头（306）与丝杆（302）的螺母固定连接，测得压力探测机构的位移。
9.如权利要求1或2或3或4或5或8所述的基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，其特征在于：还包括图像采集装置（2），所述图像采集装置（2）位于测纵深装置（3）的前方；所述图像采集装置（2）包括遮光棚（201）、灯（204）、第一摄像头（202）和第二摄像头（203），所述遮光棚（201）设置在茶垄的上方，其下部呈与茶垄横向弧形表面相配合的弧形，所述灯（204）设置在遮光棚（201）内部，所述第一摄像头（202）设置在遮光棚（201）内顶面中部，用于拍摄遮光棚（201）内部茶垄；所述第二摄像头（203）设置在遮光棚（201）外前方顶部中间，用于拍摄整个茶垄，使行走装置（1）沿茶垄的长度方向移动；所述第一摄像头（202）和第二摄像头（203）均与控制系统连接，由控制系统对两摄像头拍摄的图像进行处理。
10.如权利要求9所述的基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机，其特征在于：所述行走装置（1）为履带式行走装置（1）；所述收集箱（502）内部上方设有与控制系统连接的光强度传感器。
一种基于茶叶力学特性的高效茶叶嫩芽采摘机
技术领域
背景技术
发明内容
所述收集装置包括收集箱和茶叶吸管，所述茶叶吸管将被卷入两滚筒之间的茶叶嫩芽吸入到收集箱内部；所述控制系统控制行走装置、采摘装置、测纵深装置和收集装置工作。
2、在本发明中，采摘单元包括若干个，并分为前后布置的两排，前后两排的采摘单元间隔设置，共同布满茶垄的横向长度，采用这种结构可以同时采摘茶垄横向弧形面上各个部分的茶叶嫩芽，提高茶叶嫩芽的采摘效率；
3、在本发明中，安装采摘单元的第一搭载架为与茶垄横向弧形面一致的弧形，使安装在第一搭载架上的采摘单元呈弧形均匀的分布在茶垄的横向方向，采用这种结构可以使各个采摘单元与茶垄表面形状相贴合，增加茶叶嫩芽采摘的准确率；
4、在本发明中，还包括测纵深装置和图像采集装置，用于控制采摘机构到达茶垄表面合适的位置进行茶叶嫩芽的采摘，提高茶叶嫩芽采摘的准确率；
5、在本发明中，收集装置包括茶叶吸管、收集箱和若干个收集管，收集箱设置在茶叶吸管的一端，茶叶吸管内部位于收集箱的一端设有用于提供吸力的鼓风机，若干个收集管将每一个采摘结构的两个滚筒形成的采摘口的出口连通与茶叶吸管，鼓风机的吸力将每一个采摘口采摘的茶叶嫩芽由收集管和茶叶吸管内部导入到收集箱内部。
附图说明
图3是测纵深装置结构图；
图4是采摘机的后视图；
图5是采摘单元结构图；
图6是第一滚筒、第二滚筒和收集管位置图；
图7是第一滚筒和第二滚筒位置图；
图8是采摘箱结构图；
图中标记：1-行走装置，2-图像采集装置，201-遮光棚，202-第一摄像头，203-第二摄像头，204-灯，3-测纵深装置，301-固定架，302-丝杆，303-第一电机，304-第二搭载架，305-标尺光栅，306-光栅读数头，307-连接杆，308-第一压力传感器，309-第二压力传感器，4-采摘装置，401-第一搭载架，402-采摘单元，4021-机械臂，4022-采摘箱，4023-第二滚筒，4024-第一滚筒，4025-第一齿轮，4026-第二齿轮，4027-第三齿轮，4028-第四齿轮，4029-第五齿轮，4030-第二电机，5-收集装置，501-茶叶吸管，502-收集箱，503-鼓风机，504-收集管，6-人机交互界面。
具体实施方式
502和茶叶吸管501，所述茶叶吸管501将被卷入两滚筒之间的茶叶吸入到收集箱502内部；
所述控制系统控制行走装置1、采摘装置4、测纵深装置3和收集装置5工作。
控制系统包括第一单片机模块、第二单片机模块和人机交互界面6，所述第一单片机模块用于控制行走装置1、采摘装置4、测纵深装置3、收集装置5和图像采集装置2工作，所述第一单片机模块和人机交互界面6连接，并一体设置，所述第一单片机模块用于控制测纵深装置3工作。
4030通过电机架设置在采摘箱4022内部；所述第二电机4030的输出轴上设有第五齿轮
4029，所述第五齿轮4029与第三齿轮4027或第四齿轮4028啮合。
402间隔交错分布，并共同布满茶垄的横向长度，使采摘机能同时采摘茶垄横向弧形面上各个部分的茶叶嫩芽，提高茶叶嫩芽的采摘效率。
202设置在遮光棚201内顶面中部，用于拍摄遮光棚201内部茶垄；所述第二摄像头203设置在遮光棚201外前方顶部中间，用于拍摄整个茶垄，使行走装置1沿茶垄的长度方向移动；所述第一摄像头202和第二摄像头203均与第一单片机模块连接，由第一单片机模块对两摄像头拍摄的图像进行处理。
S2：通过人机交互界面6将7个采摘单元402的对应的7个采摘机构调成与茶垄弧形面相配合的弧形，且采摘机构与茶垄之间的距离和压力传感器与茶垄之间的距离相同。
S4：第一单片机模块根据测得的位移控制7个采摘单元402的机械臂4021带动对应的采摘机构下降到达茶垄表面对茶叶嫩芽进行采摘，行走装置1在第二摄像头203的指引下沿茶垄长度方向移动，带动7个采摘机构对整条茶垄上的茶叶嫩芽进行采摘；
S5：7个采摘机构采摘的茶叶嫩芽由其对应的收集管504导入到茶叶吸管501内部，再由茶叶吸管501输送到收集箱502内；
图像采集装置2和测纵深装置3在一条茶垄的上方只工作一次。当测纵深装置3测得采摘结构需下降的距离后，控制第一电机303反转，带动压力探测机构回到原位置高度。收集箱502内部的光强度传感器一直监测茶叶嫩芽的储存量，当茶叶嫩芽储存量到达收集箱502高度的4/5后时，光强度传感器会向在人机交互界面6上发出提醒。
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