[发明专利]一种拟人型炒茶机器人及利用该炒茶机器人炒茶的方法

说明书

本发明提出了一种拟人型炒茶机器人及利用该炒茶机器人炒茶的方法，所述拟人型炒茶机器人包括控制柜、炒茶主体装置、设于所述炒茶主体装置下方的炒锅和用于固定所述炒茶主体装置的固定架，所述炒茶主体装置包括肩部部件和分别设于肩部部件两端的机械臂，所述机械臂末端设有一用于炒茶的抓手，所述抓手设于所述炒锅内，所述肩部部件上设有一用于采集炒锅图像的图像采集装置；所述肩部部件与所述固定架的连接处设有用于控制所述肩部部件旋转的第一驱动装置，所述第一驱动装置通过所述控制柜控制。本发明拟人型炒茶机器人在炒茶杀青过程中仿造人杀青过程，可让茶叶均匀受热，并且避免了茶叶在杀青过程中的机械破损，提高茶叶质量。

技术领域

本发明涉及茶叶生产技术领域，具体地，涉及一种拟人型炒茶机器人及利用该炒茶机器人炒茶的方法。

背景技术

炒茶杀青，是通过高温破坏和钝化鲜茶叶中的氧化酶活性，抑制鲜叶中的茶多酚等的酶促氧化，蒸发鲜叶部分水分，使茶叶变软，便于揉捻成形，同时散发青臭味，促进良好香气的形成的一种制茶步骤，是绿茶、黄茶、黑茶、乌龙茶、普龙茶、部分红茶等的初制工序之一。

目前我国茶叶的主要杀青方式有滚筒杀青、锅炒杀青、热风杀青、蒸汽杀青、微波杀青、蒸汽-热风混合式杀青等。其中，最常用的是采用滚筒类机械进行杀青，速度快、效率高，成本低等优点，适合于工业生产。然而这种滚筒类机械在杀青过程中，滚筒不断旋转极容易导致茶叶破损，影响茶叶的外观质量；另外这种滚筒式杀青机械不能均匀对茶叶进行翻炒，造成炒茶品品质高低不齐，导致青叶的湿度不一，从而使茶叶颜色不一；再者，在滚筒的往复运动中容易出现茶叶向一边集中，导致受热不均，影响到茶叶的理条效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种拟人型炒茶机器人及利用该炒茶机器人炒茶的方法，拟人型炒茶机器人在炒茶杀青过程中仿造人杀青过程，可让茶叶均匀受热，并且避免了茶叶在杀青过程中的机械破损，提高茶叶质量。

本发明的技术方案是这样实现的：一种拟人型炒茶机器人，包括控制柜、炒茶主体装置、设于所述炒茶主体装置下方的炒锅和用于固定所述炒茶主体装置的固定架，所述炒茶主体装置包括肩部部件和分别设于肩部部件两端的机械臂，所述机械臂末端设有一用于炒茶的抓手，所述抓手设于所述炒锅内，所述肩部部件上设有一用于采集炒锅图像的图像采集装置；所述肩部部件与所述固定架的连接处设有用于控制所述肩部部件旋转的第一驱动装置，所述第一驱动装置通过所述控制柜控制。

可选的，所述机械臂包括大臂部件和小臂部件，所述肩部部件与所述大臂部件的连接处设有用于控制大臂部件在竖直方向上移动的第二驱动装置，所述大臂部件与所述小臂部件之间设有用于控制小臂部件在竖直方向上移动的第三驱动装置，所述第二驱动装置和所述第三驱动装置通过所述控制柜控制。

可选的，所述手抓与所述机械臂之间通过腕关节支座连接，所述腕关节支座内设有电磁抱闸器，所述电磁抱闸器通过旋转轴固定在所述腕关节支座内，所述手抓固定在所述旋转轴上；所述旋转轴上设有用于使手抓保持在张力状态的弹簧。

一种利用所述拟人型炒茶机器人炒茶的方法，包括以下步骤：

通过图像采集装置采集炒锅图像，根据炒锅图像判断炒茶主体装置的中心与炒锅的锅底中心是否对齐；

若对齐，则根据炒锅图像获取茶叶与炒锅内壁的接触边界，通过控制柜控制所述炒茶主体装置使手抓移动到所述接触边界；

通过控制柜控制机械臂让手抓对茶叶进行翻炒；

翻炒过程中，控制柜根据茶叶在炒锅中的覆盖形状自动调整下一周期机械臂的位置。

可选的，所述拟人型炒茶机器的炒锅边缘设有一棋盘格标识，以炒茶主体装置的中心为原点建立笛卡尔坐标系，获取棋盘格标识的中心坐标(x,y,z)、图像采集装置的坐标为(x₀,y₀,z₀)和炒锅的锅底中心坐标(X,Y,Z)；