[发明专利]一种茶叶智能采摘机

说明书

技术领域

本发明涉及一种茶叶采摘机，尤其是一种茶叶智能采摘机，属于农业机械技术领域。

背景技术

检索发现，申请号为200410081482.4的中国专利申请公开了一种自动采茶机,该机不仅视觉系统只有一个图像采集头，仅能初步对茶蓬嫩梢进行识别，不能获取茶蓬嫩梢的高度信息，无法拟合出嫩茶的三维信息，难以控制茶叶摘取机构准确采摘，而且摘采部分采用采摘刀爪，由采摘执行机构控制刀爪开、合实现嫩茶的剪切，只适用于单次单个采摘。申请号为201320025340.0的中国专利公开了一种茶叶采摘系统，该系统采用激光二维测距方式测量茶叶高程，激光头的点测距方式存在测距范围小、时间长的缺点，垂直定位的效率低；虽然该系统采用双目摄像机对嫩茶图像进行识别，但实验表明，由于茶树嫩梢密度大，采用此方法采集到的两个图像极为相似，难以对特征点进行准确匹配，无法解决嫩茶的识别问题；尤其是摘采部分采用剪刀剪切嫩茶，同样只适用于单次单个采摘。

总之，以上现有技术均存在只能单次单个采摘的局限性，因此完成一次采摘的时间长、效率很低，不适用于采摘时效性高、采摘强度大的茶叶采摘作业。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种不仅自动化程度高、而且作业效率显著提高的茶叶智能采摘机，从而满足时效性强、采摘强度大的名优茶叶采摘作业需求。

为了达到以上目的，本发明的茶叶智能采摘机基本技术方案为：包括安置在行走机械上部的降料器（14）以及信号输入端接茶叶图像摄取识别装置（10、11）的控制电路；所述行走机械朝前延伸出支架（4），所述支架（4）上具有前后延伸的轨道（9），所述轨道上支撑有与之形成移动副的滑架（19），所述滑架（19）与轨道电机（18）驱动的轨道丝杠（17）构成螺旋副；所述滑架（19）上装有与之形成移动副的剪切座（23），所述剪切座（23）与滑架电机（16）驱动的滑架丝杠构成螺旋副；所述剪切座（23）上装有与垂向电机（20）驱动的垂向丝杠（21）构成升降螺纹副的切刀座（24），所述切刀座（24）上装有垂向剪切电机（7）驱动的水平旋转动刀片（6），所述动刀片（6）与定刀片（5）之间形成剪切口；所述剪切口上部安装通往降料器的负压茶叶收集管（12），所述控制电路的控制输出端分别接各电机的受控端。

工作时，位于三维驱动机构上的切刀座不仅可以在行走机械带动下，不受茶行的限制，根据茶叶图像摄取识别装置对茶叶嫩芽的识别，进而由控制电路控制三维电机，准确使剪切口到达需采摘位置，而且通过切刀旋转运动产生的连续剪切，将茶叶不断采摘下来，进而通过负压吸到降料器内，因此与单次单个采摘的现有技术相比，工作效率大大提高，可以满足茶叶采摘和收集的需要。

本发明进一步的完善是，所述水平旋转动刀片（6）和定刀片（5）分别具有多个周向均布的径向延伸刀齿，动刀片（6）和定刀片（5）的相邻刀齿之间形成剪切口。这样，动刀片（6）旋转时，多个刀齿同时进行剪切，从而可以同时完成邻近茶叶的采摘，显著提高工作效率。

本发明更进一步的完善是，所述行走机械前下部装有动力驱动的双摇杆机构，所述双摇杆机构中具有垂向连杆，所述垂向连杆朝前延伸出支架。这样，在行走机械的带动下，借助双摇杆机构可以操作控制使切刀座快速粗就位，再由控制电路控制三维驱动机构精确定位，不仅避免了整个采摘平台装置对茶蓬的干涉影响，还进一步提高采摘效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个优选实施例的结构示意图。

图2为图1的A向局部视图。

图3为图1的B向局部视图。

图4为图1的C处局部放大图。

图5为图4的D-D剖视图。

图6为图1实施例的连续采摘路线示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的茶叶智能采摘机基本结构如图1所示，行走机械22的前下部装有油缸13作为动力驱动的双摇杆机构，该双摇杆机构的直摇杆3和弯摇杆1的一端分别铰装在行走机械22的前下部，其另一端分别与垂向连杆2铰接，该垂向连杆2朝前延伸出支架4。行走机械22的上部安装有降料器14。支架4上支撑有信号输出端接控制电路的摄像机10和投影仪11，从而可以通过图像处理，实现待采摘茶叶的识别。此外，支架4支撑的工作平台8上两侧具有前后延伸的轨道9。