[发明专利]一种茶青精细化采摘机器人

说明书

本发明公开了一种茶青精细化采摘机器人，包括采茶模组、导航模组、换行模组、供电模组、电气驱动模块和安装板，安装板的顶端安装有导航模组、换行模组和电气驱动模块，导航模组通过立杆安装于安装板的顶端中心处，电气驱动模块和换行模组均安装于安装板的顶端，安装板的底端安装有采茶模组，安装板的底端四角处均安装有行走腿，行走腿的底端安装有伺服轮毂，行走腿的弯折处安装有供电模组。本发明由机器人的采茶模组中的RGBD相机、RGB相机、三轴运动模组、采茶头等，相互配合，完成对茶青的精细化采摘；采摘之后的茶青通过RGB相机二次识别，并根据识别的结果进行精茶和粗茶的分类，从而达到对茶青品质的保证。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种茶青精细化采摘机器人。

背景技术

茶叶作为我国一项古老的饮食传统伴随着中华文明的出现而诞生，若从一次偶然的机会解了神农氏尝百草的毒性算起，茶叶至今已有几千年的历史。从秦汉时期到现代中国，从南方的云贵茶山到北地的边茶小镇，茶叶伴随国人的生活跨越了广袤的空间和无尽的岁月。几千年来，中国人一直秉持着种桑养蚕，采茶品茗的传统。但是，由于人口老龄化和居住城镇化的趋势，采茶作为一种传统的获取茶叶的方式正在发生改变。名优茶的制作对茶青的要求甚高，需要做到一芽两叶，一芽一叶，甚至单芽的精细化采摘。据统计，每斤干茶的茶芽数目达数万个。而这样庞大的数目均是人工采摘得到，因此名优茶的采摘需要占用大量的劳动力资源，而每到采茶旺季，往往一工难求。

近年来，一些剪式采茶机的出现解决了茶叶生长旺季的批量采茶问题，但是该种方式采的茶叶因为采用了剪切的方式，茶叶的汁液会顺着切口流出，迅速氧化，从而造成品质的下降；同时，该中采茶模式采取的粗犷的模式，里面掺杂了大量的茶树梗和老叶，进一步影响了茶叶的品质，因此该种方式获得的茶叶很难加工成名优茶。与采茶工人每年下降的趋势，国内外市场对茶叶的需求，特别是名优茶的需求保持着持续的增长。因此，出现了采茶工人亟需的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种茶青精细化采摘机器人。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种茶青精细化采摘机器人，包括采茶模组、导航模组、换行模组、供电模组、电气驱动模块和安装板，所述安装板的顶端安装有导航模组、换行模组和电气驱动模块，所述导航模组通过立杆安装于安装板的顶端中心处，所述电气驱动模块和换行模组均安装于安装板的顶端，所述安装板的底端安装有采茶模组，所述安装板的底端四角处均安装有行走腿，所述行走腿的底端安装有伺服轮毂，所述行走腿的弯折处安装有供电模组。

作为本发明的一种优选技术方案，所述所述采茶模组包括RGB相机、三轴运动模组、采茶头、茶叶临时存储器、集茶器和RGBD相机，所述三轴运动模组包括X轴、Y轴和Z轴，并均配备有单独的电机进行驱动，所述X轴的两端均设置有Y轴，所述X轴的一侧设置有Z轴，所述Z轴上设置有采茶头连接板，所述采茶头连接板的一侧连接有高度调节杆，所述高度调节杆的外端挂载有RGB相机，所述Y轴的一端连接有悬挂杆，所述安装板的底端安装有RGBD相机，且RGBD相机位于悬挂杆的顶部，所述RGB相机集成有激光定位器，所述高度调节杆的底端连接有挂板，所述挂板的底端一侧连接有横向旋转电机，所述横向旋转电机通过传动板连接有纵向旋转电机，所述纵向旋转电机连接有采茶头，所述挂板的底端另一侧安装有竖直连接板，所述竖直连接板底端连接有茶叶临时存储器，所述集茶器安装于同侧的行走腿之间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述茶叶临时存储器包括两个并排设置的茶斗，分为粗茶斗和细茶斗，所述茶斗靠近顶端开口处设置有光电传感器，所述茶斗的一侧为开口结构，且安装有滑动挡板，所述滑动挡板的外侧安装有顶块，所述顶块的顶端连接有弹簧杆，且弹簧杆的顶端固定于竖直连接板的外侧，所述集茶器具有多个独立的容腔，分为粗茶集茶器和细茶集茶器，且粗茶集茶器和细茶集茶器之间边沿处设置有顶针。