[发明专利]一种智能采茶机器人及应用其采茶的方法

权利要求书

1.一种智能采茶机器人，其特征在于：包括行进平台、下机箱、上机箱、采摘机械手及数据采集装置，其中：

所述行进平台带动机器人沿不同地形进行移动；

所述下机箱设于行进平台上，所述下机箱内设有电源装置、驱动装置及控制装置，所述电源装置为整机供电，所述驱动装置用于驱动所述行进平台和采摘机械手工作，所述控制装置包括控制面板、中央控制系统和与中央控制系统相连的驱动控制子系统、数据管理子系统、图像处理子系统及通信模块；

所述上机箱设于下机箱上方，所述上机箱内设有称重装置，所述称重装置与中央控制系统相连，所述称重装置上设有用于收集不同类别茶叶的收集箱；

所述采摘机械手设于上机箱的两侧，两侧的采摘机械手各自独立动作，并能够不间断地对茶树进行相同或不同等级茶叶的采摘，并将各自采摘的茶叶分别输送至所述收集箱；

所述数据采集装置与控制装置相连，用于采集茶园环境、各棵茶树的信息以及对每棵茶树茶叶进行识别，并将数据存储于所述数据管理子系统中。

2.如权利要求1所述的一种智能采茶机器人，其特征在于：所述采摘机械手包括仿生机械臂、往复式旋转软链、软质物料导槽、夹持机构、压力传感器及切刀，所述仿生机械臂可向各个方向转动，且其为中空结构，所述仿生机械臂的端部可自由旋转，所述软链、夹持机构、压力传感器及切刀均与所述驱动控制子系统相连，所述软链设于仿生机械臂前端内部，所述物料导槽的一端与软链的后端相对应、另一端通入所述收集箱，所述软链上间隔设置有若干个夹持机构，且所述夹持机构可依次随软链旋转伸出仿生机械臂，每一所述夹持机构的内侧设有压力传感器，所述切刀设于仿生机械臂的悬空端，并对所述夹持机构夹住的茶叶进行切割，所述夹持机构夹住茶叶后依次随软链旋转至物料导槽后松开。

3.如权利要求2所述的一种智能采茶机器人，其特征在于：所述数据管理子系统包括数据存储模块、数据更新模块及数据分析模块，所述数据存储模块用于存储各大茶类茶树和各等级茶叶的图像数据、茶树各种病虫害图像数据，以及茶园信息、茶树分布数据、每株茶树的采摘数据，所述数据更新模块用于更新茶树病虫害图像数据、茶园或茶树的增减信息到数据存储模块，所述数据分析模块基于数据存储模块来预估茶树发芽、采摘及上市时间、预估各株茶树的年产量，并输出分析结果。

4.如权利要求3所述的一种智能采茶机器人，其特征在于：所述数据采集装置包括设于上机箱顶部的GPS定位装置和环境识别装置以及设于仿生机械臂上的茶叶识别装置，所述GPS定位装置与中央控制系统相连，用于对茶树和管理员的定位，所述环境识别装置和茶叶识别装置分别与图像处理子系统相连，所述环境识别装置用于茶树、茶树环境、环境地形的识别，所述茶叶识别装置用于识别各类级的茶叶。

5.如权利要求4所述的一种智能采茶机器人，其特征在于：所述图像处理子系统包括依次相连的图像采集模块、图像识别模块、图像对比模块及结果输出模块，所述图像采集模块与环境识别装置和茶叶识别装置相连，所述图像识别模块对接收的茶树和茶叶图像进行识别，所述图像对比模块与数据存储模块相连，接收的图像通过所述图像对比模块与数据存储模块中预存的数据进行比对，并根据比对结果通过所述结果输出模块生成茶树是否达到采摘条件、机器人最佳采摘路径的结果以及采摘机械手采摘茶树上哪种等级茶叶的指令。

6.如权利要求5所述的一种智能采茶机器人，其特征在于：所述上机箱的顶部设有一组收集盒，当所述图像识别模块识别出与预存数据中病虫害图像数据相似或不同的病变叶面时，所述结果输出模块生成示警指令，并通过所述采摘机械手采摘病变茶叶送至收集盒，所述上机箱为前侧开口的中空箱体，箱体开口通过一斜坡式箱门封闭，所述箱门打开后，所述收集箱可沿着箱门滑出，所述收集箱被分隔成两个收集仓，两个所述收集仓的底部分别设有称重装置，所述收集仓上设有红外容量感应器和温湿度计，所述收集仓上方设有风扇，所述红外容量感应器、温湿度计及风扇均与所述中央控制系统相连。