本發(fā)明涉及一種高效茶葉嫩芽采摘機(jī)，主要涉及一種采摘效率高、準(zhǔn)確度高的茶葉嫩芽采摘設(shè)備。

背景技術(shù)：

我國(guó)是世界上茶葉種植和消費(fèi)最大的國(guó)家之一，所以實(shí)現(xiàn)茶葉的機(jī)械化采摘十分必要。目前我國(guó)的菜葉采摘機(jī)械普遍使用粗放的推進(jìn)切割式的方法來(lái)采摘茶葉，此種采摘方式采摘的茶葉完整度差，老嫩不一，不適用于名優(yōu)茶的采摘。目前我國(guó)名優(yōu)茶的采摘仍然為人工采摘，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，所以設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度高、效率高的茶葉嫩芽采摘設(shè)備十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采摘效率高，準(zhǔn)確度高的茶葉嫩芽采摘裝備，以提高采摘效率、降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高效茶葉嫩芽采摘機(jī)，其特征在于，由履帶底盤(pán)、六部絲桿升降機(jī)、六個(gè)步進(jìn)電機(jī)、三個(gè)搭載架、夾持裝置、收集裝置、座椅、支撐架和攝像頭組成；所述履帶底盤(pán)上剛性連接有所述六部絲桿升降機(jī)，左右各三部，用于調(diào)整所述搭載架的高度；所述六個(gè)步進(jìn)電機(jī)安裝于每部絲桿升降機(jī)底端，用于為絲桿升降機(jī)的升降提供動(dòng)力；所述三個(gè)搭載架的兩端各連接在一部所述絲桿升降機(jī)頂端，每個(gè)所述搭載架上均安裝有七個(gè)所述夾持裝置；每個(gè)所述夾持裝置旁均對(duì)應(yīng)安裝有一個(gè)所述收集裝置；所述支撐架的底端安裝在搭載架的兩端，其頂端安裝有攝像頭，用于獲取茶葉圖像；所述座椅位于履帶底盤(pán)后端，為操作人員提供乘坐空間。本發(fā)明具有高效采摘茶葉嫩芽的特點(diǎn)。

所述三個(gè)搭載架均呈弧形以便貼合茶壟外形；每個(gè)搭載架上的七個(gè)夾持裝置均勻分布，三個(gè)搭載架上的夾持裝置前后交錯(cuò)分布，以便消除采摘盲點(diǎn)并且降低漏采率。

上述技術(shù)方案中，更具體的：所述夾持裝置由第一電機(jī)、齒輪A、齒輪B、齒輪C、兩根圓軸、十二根轉(zhuǎn)動(dòng)臂、四個(gè)傳動(dòng)桿、四個(gè)軸承座、機(jī)箱和兩個(gè)夾持塊組成；所述齒輪A嵌套在所述第一電機(jī)主軸上且位于所述齒輪B的正上方，所述齒輪B是半徑不同的雙層齒輪，其中半徑較小的那層齒輪與齒輪A嚙合，半徑較大的那層齒輪與所述齒輪C的半徑相同且兩者相互嚙合，齒輪B與齒輪C位于同一水平線上；所述兩根圓軸分別穿過(guò)齒輪B和齒輪C的中心孔；所述十二根轉(zhuǎn)動(dòng)臂中，有四根轉(zhuǎn)動(dòng)臂的一端與兩根圓軸的兩端剛性對(duì)稱(chēng)連接，其另一端與所述四個(gè)傳動(dòng)桿的頂端旋轉(zhuǎn)連接；有四根轉(zhuǎn)動(dòng)臂的一端旋轉(zhuǎn)連接于機(jī)箱的左側(cè)面，其另一端兩兩旋轉(zhuǎn)連接于其中的兩個(gè)所述傳動(dòng)桿的中段；剩余四根轉(zhuǎn)動(dòng)臂的一端旋轉(zhuǎn)連接于機(jī)箱的右側(cè)面，其另一端兩兩旋轉(zhuǎn)連接于另外兩個(gè)所述傳動(dòng)桿的中段，且機(jī)箱左右側(cè)面的轉(zhuǎn)動(dòng)臂位置對(duì)稱(chēng)。

進(jìn)一步的：所述夾持裝置的所述四個(gè)傳動(dòng)桿中，每?jī)筛鶄鲃?dòng)桿的底端剛性連接有一個(gè)夾持塊，且?jiàn)A持塊與兩根圓軸平行；所述夾持塊由外殼體、滑塊和兩個(gè)彈簧組成，所述外殼體的前端開(kāi)口，左右兩個(gè)側(cè)面空缺；兩個(gè)所述彈簧的一端對(duì)稱(chēng)安裝于外殼體后立面的內(nèi)側(cè)，其另一端連接在所述滑塊的背面，用于為夾持塊提供夾持力。

進(jìn)一步的：所述夾持裝置的所述四個(gè)軸承座的頂端對(duì)稱(chēng)嵌套在所述兩根圓軸的兩端伸出齒輪B和齒輪C的部分的中間段，其中，兩個(gè)軸承座的底端連接機(jī)箱前立面的內(nèi)側(cè)，另外兩個(gè)軸承座的底端連接機(jī)箱后立面的內(nèi)側(cè)，為所述兩根圓軸的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)提供支撐點(diǎn)。

上述技術(shù)方案中，更具體的：所述收集裝置由茶葉吸入口、風(fēng)箱、渦輪、第二電機(jī)、帶孔隔離板、彈簧固定器和茶葉收集箱組成；所述風(fēng)箱前端開(kāi)口與所述茶葉吸入口連通，其后端安裝有所述第二電機(jī)和渦輪，所述渦輪嵌套在所述第二電機(jī)主軸上；所述帶孔隔離板安裝于所述風(fēng)箱前端開(kāi)口與渦輪之間，防止茶葉嫩芽卷入渦輪中；所述風(fēng)箱底部開(kāi)口安裝有所述茶葉收集箱；所述彈簧固定器安裝于茶葉收集箱旁，用于固定茶葉收集箱。

此外，上述技術(shù)方案中，更具體的：所述支撐架呈三棱錐形，由四根支撐桿和短桿組成；其中第一支撐桿和第二支撐桿的底部分別連接于第一個(gè)搭載架的兩端，第三支撐桿的底部連接于第三個(gè)搭載架頂面的中間，第四支撐桿的底部連接于第一個(gè)搭載架頂面的中間，且第三支撐桿與第一個(gè)搭載架頂面和第二個(gè)搭載架頂面之間連接有短桿，用于加固第三支撐桿；所述攝像頭在第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和第四支撐桿的頂端交點(diǎn)處，位于整個(gè)采摘機(jī)的最前端。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖3是本發(fā)明夾持裝置和收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明夾持裝置和收集裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明夾持裝置的夾持過(guò)程圖。

圖6是本發(fā)明夾持塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖1-圖6中，1.履帶底盤(pán)、2.絲桿升降機(jī)、3.步進(jìn)電機(jī)、4.搭載架、5.夾持裝置、6.收集裝置、7.座椅、8.支撐架、9.攝像頭、10.夾持塊、5-1.第一電機(jī)、5-2.齒輪A、5-3.齒輪B、5-4.齒輪C、5-5.圓軸、5-6.轉(zhuǎn)動(dòng)臂、5-7.傳動(dòng)桿、5-8.軸承座、5-9.機(jī)箱、6-1.茶葉吸入口、6-2.風(fēng)箱、6-3.渦輪、6-4.第二電機(jī)、6-5.帶孔隔離板、6-6彈簧固定器、6-7.茶葉收集箱、8-1.第一支撐桿、8-2.第二支撐桿、8-3.第三支撐桿、8-4.第四支撐桿、8-5.短桿、10-1.外殼體、10-2滑塊、10-3.彈簧。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，本發(fā)明由履帶底盤(pán)1、六部絲桿升降機(jī)2、六個(gè)步進(jìn)電機(jī)3、三個(gè)搭載架4、夾持裝置5、收集裝置6、座椅7、支撐架8和攝像頭9組成；所述履帶底盤(pán)1上剛性連接有所述六部絲桿升降機(jī)2，左右各三部，用于調(diào)整所述搭載架4的高度；所述六個(gè)步進(jìn)電機(jī)3分別安裝于每部絲桿升降機(jī)2的底端，用于為絲桿升降機(jī)2的升降提供動(dòng)力；所述三個(gè)搭載架4的兩端各連接在一部所述絲桿升降機(jī)2頂端，每個(gè)所述搭載架4上均安裝有七個(gè)所述夾持裝置5；每個(gè)所述夾持裝置5旁均對(duì)應(yīng)安裝有一個(gè)所述收集裝置6；所述支撐架8的底端安裝在搭載架4的兩端，其頂端安裝有攝像頭9，用于獲取茶葉圖像；所述座椅7位于履帶底盤(pán)1后端為操作人員提供乘坐空間。

參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖4，所述三個(gè)搭載架4均呈弧形，每個(gè)搭載架4上的七個(gè)夾持裝置5均勻分布，三個(gè)搭載架4上的夾持裝置5前后交錯(cuò)分布，以便消除采摘盲點(diǎn)并且降低漏采率；所述夾持裝置由第一電機(jī)5-1、齒輪A5-2、齒輪B5-3、齒輪C5-4、兩根圓軸5-5、十二根轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6、四個(gè)傳動(dòng)桿5-7、四個(gè)軸承座5-8、機(jī)箱5-9和兩個(gè)夾持塊10組成；所述齒輪A5-2嵌套在所述第一電機(jī)5-1主軸上且位于所述齒輪B5-3的正上方，所述齒輪B5-3是半徑不同的雙層齒輪，其中半徑較小的那層齒輪與齒輪A5-2嚙合，半徑較大的那層齒輪與所述齒輪C5-4的半徑相同且兩者相互嚙合，齒輪B5-3與齒輪C5-4位于同一水平線上；所述兩根圓軸5-5分別穿過(guò)齒輪B5-3和齒輪C5-4的中心孔；所述十二根轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6中，有四根轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6的一端與兩根圓軸5-5的兩端剛性對(duì)稱(chēng)連接，其另一端與所述四個(gè)傳動(dòng)桿5-7的頂端旋轉(zhuǎn)連接；有四根轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6的一端旋轉(zhuǎn)連接于機(jī)箱5-9的左側(cè)面，其另一端兩兩旋轉(zhuǎn)連接于其中的兩個(gè)所述傳動(dòng)桿5-7的中段；剩余四根轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6的一端旋轉(zhuǎn)連接于機(jī)箱5-9的右側(cè)面，其另一端兩兩旋轉(zhuǎn)連接于另外兩個(gè)所述傳動(dòng)桿5-7的中段，且機(jī)箱5-9左右側(cè)面的轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6位置對(duì)稱(chēng)。

參照?qǐng)D3，所述夾持裝置5的所述四個(gè)軸承座5-8的頂端對(duì)稱(chēng)嵌套在所述兩根圓軸5-5的兩端伸出齒輪B5-3和齒輪C5-4的部分的中間段，其中，兩個(gè)軸承座5-8的底端連接機(jī)箱5-9前立面的內(nèi)側(cè)，另外兩個(gè)軸承座5-8的底端連接機(jī)箱5-9后立面的內(nèi)側(cè)，為所述兩根圓軸5-5的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)提供支撐點(diǎn)。

參照?qǐng)D1、圖3和圖6，所述夾持裝置5的所述四個(gè)傳動(dòng)桿5-7中，每?jī)筛鶄鲃?dòng)桿5-7的底端剛性連接有一個(gè)夾持塊10，且兩個(gè)夾持塊10與兩根圓軸5-5平行；所述夾持塊10由外殼體10-1、滑塊10-2和兩個(gè)彈簧10-3組成，所述外殼體10-1的前端開(kāi)口，以便滑塊10-2的前端伸出外殼體10-1，其左右兩個(gè)側(cè)面空缺；兩個(gè)所述彈簧10-3的一端對(duì)稱(chēng)安裝于外殼體10-1后立面的內(nèi)側(cè)，其另一端連接在所述滑塊10-2的背面，用于為夾持塊10提供夾持力；所述兩個(gè)滑塊10-1的相對(duì)面處各有一個(gè)斜坡滑槽，用于防止采摘下來(lái)的茶葉嫩芽從旁邊掉落。

參照?qǐng)D3和圖4，收集裝置6由茶葉吸入口6-1、風(fēng)箱6-2、渦輪6-3、第二電機(jī)6-4、帶孔隔離板6-5、彈簧固定器6-6和茶葉收集箱6-7組成，所述茶葉吸入口6-1的前端伸入夾持裝置5內(nèi)部且位于兩個(gè)滑塊10-2上的斜坡滑槽的正上方，其后端與所述風(fēng)箱6-2前端開(kāi)口連通，用于吸入茶葉嫩芽至風(fēng)箱6-2；所述風(fēng)箱6-2的后端安裝有渦輪6-3和第二電機(jī)6-4，所述渦輪6-3嵌套在第二電機(jī)6-4主軸上；所述帶孔隔離板6-5安裝于風(fēng)箱6-2的前端開(kāi)口與渦輪6-3之間，防止茶葉嫩芽卷入渦輪6-3中；所述風(fēng)箱6-2底部開(kāi)口安裝有所述茶葉收集箱6-7，用于收集茶葉嫩芽；所述彈簧固定器6-6安裝于茶葉收集箱6-7旁，用于固定茶葉收集箱6-7。

參照?qǐng)D1，所述支撐架8由四根支撐桿和短桿8-5組成；其中第一支撐桿8-1和第二支撐桿8-2的底部分別連接于第一個(gè)搭載架4的兩端，第三支撐桿8-3的底部連接于第三個(gè)搭載架4頂面的中間，第四支撐桿8-4的底部連接于第一個(gè)搭載架4頂面的中間，且第三支撐桿8-3與第一個(gè)搭載架4頂面和第二個(gè)搭載架4頂面之間連接有短桿8-5，用于加固第三支撐桿8-3；所述攝像頭9在第一支撐桿8-1、第二支撐桿8-2、第三支撐桿8-3和第四支撐桿8-4的頂端交點(diǎn)處，位于整個(gè)采摘機(jī)的最前端。

參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6，本發(fā)明的工作過(guò)程如下：

開(kāi)始采茶作業(yè)時(shí)，履帶底盤(pán)1駛?cè)氩鑹懦掷m(xù)低速前行，攝像頭9打開(kāi)獲取茶葉圖像至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)隨即驅(qū)動(dòng)夾持裝置3開(kāi)始作業(yè)，所述第一電機(jī)5-1轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪A5-2轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪A5-2轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)齒輪B5-3帶動(dòng)齒輪C5-4轉(zhuǎn)動(dòng)，且齒輪B5-3與齒輪C5-4轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；齒輪B5-3、齒輪C5-4的轉(zhuǎn)動(dòng)將分別帶動(dòng)穿過(guò)其中心圓孔的兩個(gè)圓軸5-5轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與之剛性連接的四根轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6轉(zhuǎn)動(dòng)，則其余八根轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6將隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)十二根轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)四個(gè)傳動(dòng)桿5-7的運(yùn)動(dòng)，使得四個(gè)傳動(dòng)桿5-7底端剛性連接的兩個(gè)夾持塊10做循環(huán)夾持與分離動(dòng)作。

參照?qǐng)D5，兩個(gè)夾持塊10的循環(huán)夾持與分離過(guò)程如下：當(dāng)齒輪B5-3側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6運(yùn)動(dòng)到右下方、齒輪C5-4側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6運(yùn)動(dòng)到左下方時(shí)，兩個(gè)夾持塊10剛好接觸并夾持住兩個(gè)滑塊10-2間的茶葉；當(dāng)齒輪B5-3側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6運(yùn)動(dòng)到正右方、齒輪C5-4側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6運(yùn)動(dòng)到正左方時(shí)，兩個(gè)夾持塊10擠壓程度最大，此時(shí)兩個(gè)滑塊10-2間的茶葉中的嫩芽被夾斷；當(dāng)齒輪B5-3側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6運(yùn)動(dòng)到右上方、齒輪C5-4側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6運(yùn)動(dòng)到左上方時(shí)，兩個(gè)夾持塊10上升并開(kāi)始分離，在兩個(gè)夾持塊10從擠壓程度最大到開(kāi)始分離的過(guò)程中，被夾斷的嫩芽被提起并被位于滑塊10-2上方的茶葉吸入口6-1吸入風(fēng)箱6-2，嫩芽隨即落入茶葉收集箱6-7；當(dāng)齒輪B5-3側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6、齒輪C5-4側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂5-6均運(yùn)動(dòng)至正上方時(shí)，兩個(gè)夾持塊10已分離并提升到最高點(diǎn)；在第一電機(jī)5-1持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下兩個(gè)夾持塊10開(kāi)始下降直至兩個(gè)夾持塊10降低至最低處，達(dá)到最低處后兩個(gè)夾持塊10又逐漸提升并再次接觸，進(jìn)行下一輪的采摘嫩芽過(guò)程；在第一電機(jī)5-1持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下，兩個(gè)夾持塊10做循環(huán)夾持與分離運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)茶葉的嫩芽進(jìn)行高效采摘。