[发明专利]一种采茶无人机

说明书

本发明公开了一种采茶无人机，属于农业机械采摘技术领域，包括无人机本体和设置在无人机本体底部的剪切装置与集叶装置，剪切装置包括固定在无人机主体底部的筒体、固定在筒体底端的快门式剪切机构以及驱动快门式剪切机构进行剪切动作的第一致动器；集叶装置位于筒体内，其包括固定在无人机主体底部的支架、安装在支架上且用于产生负压的风扇以及设置在风扇下方的采集网；采集网通过循环机构可活动地安装在支架上，在采集网的可活动区域沿活动方向两端设有收集区域。该采茶无人机不仅能适应不同的地形，并且通过快门式剪切机构能将进入切割区域的茶叶有效切割下来，而不出现遗漏现象，保证了茶叶的产量。

技术领域

本发明涉及农业机械采摘技术领域，具体地说，涉及一种采茶无人机。

背景技术

中国是一个农业大国，茶叶种植是其中的一项重要产业。茶叶的采摘，自古以来都是人工双手进行采摘，从一开始的用手指甲掐断到后来采用剪刀剪断来实现茶叶采摘，可想而知，人工采摘茶叶不仅工作量大，效率低，而且不管是用手指甲还是使用剪刀，都容易对采茶工人的手造成一定程度的伤害。

随着机械自动化的发展，采茶工具也向自动化发展。首先出现的是半自动化的采茶机械，一般为背负式和单人或双人的手抬式，其动力系统只供给采摘机构和鲜叶收集机构，而移动靠操作人员步行。这样既影响作业效率又不能保证茶叶质量的稳定性(由于人的疲劳而导致的采摘高度波动，从而引起茶叶质量的不稳定)，同时又使得机器操作人员容易疲劳不能长时间连续作业。

针对这样的问题，结合茶园的地形和种植特征，公告号为CN203194156U的实用新型专利公开了一种跨行自走乘坐式采茶机，其包括采茶机构，用于收集该采茶机构采摘得的茶叶的茶青收集机构、呈“冂”形的机架、连接在该机架底部的橡胶履带式液压底盘、适于沿着机架内侧升降的升降架、以及固定在机架上的座椅；采茶机构和茶青收集机构设于升降架上。采茶机构设于机架的前方，该采茶机构包括：一对呈“^”形分布的、适于实现双斜坡采摘的螺旋滚切式的切割器。其全程作业由驾驶员一人操作，作业稳定性、连续性好，操作简单灵活、省时省力。

虽然该采茶机能节省人工劳动力，但其受地形的影响较大，在坡度较大或凹凸不平的山地上行走不稳定，容易出现翻车，给采茶作业造成损失。公布号为CN106612944A的发明专利文献公开了一种便携式的多旋翼无人机轻修整结构，包括支架，在两个支架之间设置有一个矩形的集叶装置，结业装置的八个角分别与支架固定，在支架的底部还设置有一个采茶机构，采茶机构包括切割机构与风机，风机位于切割机构与矩形集叶装置之间，且切割机构的切割口与矩形集叶装置的袋口相通。

该发明虽然有效解决了地形对采茶造成的困难，但是，该发明的切割机构并不能保证将茶叶割下，只有在刀片足够锋利并且切割动作足够迅速的情况下才能将进入切割机构的部分茶叶切割下，这样降低了茶叶的产量。

发明内容

本发明的目的为提供一种采茶无人机，该采茶无人机不仅能适应不同的地形，并且能将进入切割区域的茶叶有效切割下来，而不出现遗漏现象，保证了茶叶的产量。

为了实现上述目的，本发明提供的采茶无人机包括无人机本体和设置在无人机本体底部的剪切装置与集叶装置，剪切装置包括固定在无人机主体底部的筒体、固定在筒体底端的快门式剪切机构以及驱动快门式剪切机构进行剪切动作的第一致动器；集叶装置位于筒体内，其包括固定在无人机主体底部的支架、安装在支架上且用于产生负压的风扇以及设置在风扇下方的采集网；采集网通过循环机构可活动地安装在支架上，在采集网的可活动区域沿活动方向两端设有收集区域。

上述技术方案中，快门式剪切机构的机械原理和相机快门打开关闭的原理相同，唯一的不同是将普通快门的塑料片更换为具有切割能力的刀片。该快门式剪切机构可以实现茶树顶部茶叶的精确剪切，并将茶叶留在剪切机构内部，通过风扇的负压将茶叶吸附到采集网上，接着在循环机构的作用下送到收集区域，并在重力作用下掉落到收集区域内，实现茶叶的收集，接着准备进行下一步的采集。保证将茶叶进行有效采摘。