一种茶叶采摘机器人[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011387110.X
(22)申请日 2020.12.02
(71)申请人 陕西中建建乐智能机器人股份有限
公司
地址 710000 陕西省西安市高新区丈八街
办高新一路25号创新大厦N706室
(72)发明人 杨剑乐　
(51)Int.Cl.
A01D 46/04(2006.01)
(54)发明名称
一种茶叶采摘机器人
(57)摘要
本发明公开了一种茶叶采摘机器人，包括机
架、轮式行走机构、视觉识别机构、机械臂采摘机
构及茶叶收集机构；所述的视觉识别机构，包括
摄像头、灯光系统及数据处理器，所述轮式行走
机构位于所述机架的下方，所述的轮式行走机构
包括悬挂系统及四足轮，所述机械臂采摘结构位
于所述机架的上方，所述机械臂采摘结构包括机
械臂、机械手、固定底座及丝杠抬升机构，所述的
茶叶收集机构位于机体的侧面，所述的茶叶收集
机构包括收集框。

该机器人能够实现多种地形，
多种工况的采摘也可以24小时进行采摘。

权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 112273046 A 2021.01.29
C N 112273046
A
1.一种茶叶采摘机器人，其特征在于，包括机架、轮式行走机构、视觉识别机构、机械臂采摘机构及茶叶收集机构；所述的视觉识别机构，包括摄像头、灯光系统及数据处理器，所述轮式行走机构位于所述机架的下方，所述的轮式行走机构包括悬挂系统及四足轮，所述机械臂采摘结构位于所述机架的上方，所述机械臂采摘结构包括机械臂、机械手、固定底座及丝杠抬升机构，所述的茶叶收集机构位于机体的侧面，所述的茶叶收集机构包括收集框。

2.根据权利要求1所述的一种茶叶采摘机器人，其特征在于，所述机械手是一个球形的包围结构，在其左侧有半球中间有一个开口。

3.根据权利要求1所述的一种茶叶采摘机器人，其特征在于，所述收集框与主体是卡扣连接。

权　利　要　求　书1/1页CN 112273046 A
一种茶叶采摘机器人
技术领域
[0001]本发明设计农业机器人应用领域，具体是一种24小时全天候的茶叶采摘机器人。

背景技术
[0002]科学技术的飞速发展，给人类的社会生活带来了很大的变化，各种自动化设备成为人类社会生活中不可或缺的一部分，各类机械设备的工作领域日益广泛，设备性能也由单一化向多元化不断发展。

从深海探测到宇宙探索，机器人广泛应用在各种工作环境中，为人类社会的发展提供了重要的帮助。

[0003]伴随着时代的不断进步，世界范围内各个学科都处于高速发展的状态，机器人技术在国内外研究与应用范围更为深远，人类渐渐意识到农业机器人可以作为一种生产的工具应用到实际生活中。

机器人的应用在制造业、装配及新兴的各种工业行业中取得了很大的进步，有着更大的发展空间。

[0004]人们在日益提高自己的生活水平，高质量的茶叶是许多人们的所需品，但是高质量茶叶采摘存在着很大的弊端，必须人工在特定的时间进行特定的选择，导致效率较低，无法满足日益增长的高端茶叶市场的需求。

发明内容
[0005]本发明要解决的技术问题在于，提供一种四足轮式适应多种地形的全天候的茶叶采摘机器人，为了达到上述技术效果，本发明提供的具体技术方案为：
一种茶叶采摘机器人，包括机架、轮式行走机构、视觉识别机构、机械臂采摘机构及茶叶收集机构；所述的视觉识别机构，包括摄像头、灯光系统及数据处理器，所述轮式行走机构位于所述机架的下方，所述的轮式行走机构包括悬挂系统及四足轮，所述机械臂采摘结构位于所述机架的上方，所述机械臂采摘结构包括机械臂、机械手、固定底座及丝杠抬升机构，所述的茶叶收集机构位于机体的侧面，所述的茶叶收集机构包括收集框。

[0006]所述机械手是一个球形的包围结构，在其左侧有半球中间有一个开口。

[0007]所述收集框与主体是卡扣连接。

[0008]本发明提供的茶叶采摘机器人，该机器人能够实现多种地形，多种工况的采摘也可以24小时进行采摘。

附图说明
[0009]图1是本发明整体结构框架示意图；
图2是本发明机械臂采摘机构结构示意图；
图3是本发明机机械手结构示意图；
附图标记：机架1、轮式行走机构2、摄像头3、灯光系统4、四足轮5、机械臂6、机械手7、固定底座8、丝杠抬升机构9、导向片10、收集框11。

具体实施方式
[0010]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

[0011]如图1-3所示，一种茶叶采摘机器人，包括机架1、轮式行走机构2、视觉识别机构、机械臂采摘机构、茶叶收集机构，所述的视觉识别机构，包括摄像头3、灯光系统4、数据处理器，所述轮式行走机构2位于所述机架1的下方，所述的轮式行走机构包括悬挂系统、四足轮5，所述机械臂采摘结构位于所述机架的上方，所述机械臂采摘结构包括机械臂6、机械手7、固定底座8、丝杠抬升机构9，所述的茶叶收集机构位于机体的侧面，所述的茶叶收集机构包括导向片10、收集框11，该机器人能够实现多种地形，多种工况的采摘也可以24小时进行采摘。

[0012]所述的轮式行走包括一对前轮、一对后轮和滚轮安装座，所述前轮、所述前轮和所述后轮分别与滚轮安装座连接，所述前轮、所述后轮、所述轮皆为独立系统，在轮侧面搭载弹簧减震装置，防止在一些坑洼路段造成过大颠簸，影响到机器人的运行。

[0013]所述的视觉识别机构，包括摄像头、灯光系统、数据处理器，采用视觉识别系统对茶叶进行分析是否进行采摘动作，灯光系统为了能够适应各种环境进行采摘，数据处理系统主要通过摄像头的视频传输，通过比对进行指令的下达是否进行采摘动作。

[0014]所述机械臂采摘结构包括机械臂、机械手、固定底座、丝杠抬升机构，机械手臂是一个液压的手臂通过旋转轴与机械手连接，机械手是一个球形的包围结构，驱动由电磁铁的吸放控制球形就够的收放，在其左侧有半球中间有一个开口，开口正对方连接暂时收集盒，盒子底部设有自动开合装置，由电机驱动其开关球形打开的半边采用刀片的结构，在采摘的过程中防止茶叶的遗漏，由电机驱动其开合，已实现采摘这一动作，采摘动作完成后机械臂会旋转90°让茶叶进入暂时收集盒，每积攒十次进行一次集中处理，所述的固定底座是机械臂与丝杠抬升的连接平台，有了丝杠抬升装置能够让其有了更大好的适应能力，进行多地形的采摘，防止死角的出现。

[0015]所述的茶叶收集机构包括收集框，所述的收集框与主体是卡扣结构，与主体可拆卸连接方便其周转。

[0016]本发明中在使用过程中，将他放到需要采摘茶叶的地方，由驱动系统将其驱动在其所规定的路线内进行行进，在采摘的过程中由摄像头捕捉可采取的目标传输给处理器，数据处理后由处理器下达指令，机械臂在其指挥下对目标物进行抓取，当抓取到以后进行剪切，然后进行90°的旋转，让其保存在暂时收集盒中，在进行到十次的时候进行机械臂的大范围转移到导向片的上方，打开暂时收集盒的底部让茶叶顺着导向片进去收集框中。

这样就完成了茶叶采摘工作。

图1
图2
图3。