实施方案
[0023] 下面将结合附图对本发明做进一步地详细说明。
[0024] 如图1所示,采茶机械臂,包括主臂8、倾角调节装置1、主机架2、支臂3、采摘机械手5、支臂角度调节装置6及折叠装置7。
[0025] 所述主臂通过所述主机架与所述若干支臂连接,所述若干支臂的连接部环绕于所述主机架,所述支臂可各自独立的在一定角度内摆动,所述采摘机械手与所述支臂固定。
[0026] 倾角调节装置1连接在采茶设备和主机架2之间,用于整体调节采茶机械手倾角,使得当采茶设备工作在坡地或其他原因而导致倾斜时,采茶机械手的工作基准平面仍能保持相对于茶树。具体而言本实例中采用了两个电机,分别可调节X轴向与Y轴向角度。
[0027] 主机架2,用于对各部分进行连接与支撑。具体而言本实例中主机架2上端与倾角调节装置1固定;支臂角度调节装置6固定在内部。
[0028] 支臂角度调节装置6,由驱动电机或类似驱动装置及传动装置如齿轮组成,用于控制支臂3水平摆动角度。
[0029] 如图2所示,折叠装置7上端有一旋转轴连接在主机架底板上,使其整体能够相对于主机架在一定角度旋转,旋转轴上端固定有一传动机构,具体而言在本实例中为齿轮,它与支臂角度调节装置6上的驱动齿轮相连,使得支臂角度调节装置6中能够控制折叠装置7旋转。同时还有一铰链结构和支臂3一端相连接,该铰链在图2中,以剖视图中一轴线垂直于图纸的轴表示。所述铰链结构使得支臂3能够绕其旋转以切换展开和折叠状态。
[0030] 如图3所示,折叠装置7另外还包括一锁定机构,具体而言在本实例中采用弹簧拉销结构,当支臂3展开时,图3中右侧的弹簧拉销插入支臂3中,使支臂3不能下摆。当把弹簧拉销向外拉出,支臂3则可向下折叠。
[0031] 支臂3一端铰接于折叠装置7上,当采茶机械臂处于工作状态时,支臂3被折叠装置7中的锁定机构锁住,支臂3只能通过支臂角度调节装置6的控制而在水平平面上摆动。如图
5中所示:当采茶机械臂处于非工作状态时,支臂3向下折叠竖直向下,并被折叠装置7中的锁定机构锁住。
[0032] 支臂3还包括一直线驱动装置,具体而言本实例中为一同步带直线模组。如图4中所示,高度调节装置包括基座和滑轨4,基座固定在同步带直线模组的滑块上,滑轨4及相连的采摘机械手5整体可以左右移动。配合支臂3的左右摆动,单条支臂3即可控制采摘机械手5在一扇形平面区域内任意定位。虽然本实例中采用了六条支臂3,但是每条支臂3并不是只有60度摆角范围,因为考虑到各支臂3摆动旋转中心不在同一点,以及考虑到茶树叶芽密度区域分布不同,为提高采摘效率,对于一支臂3所对应的采摘区允许两侧的机械臂进入共同采摘。
[0033] 高度调节装置用于调节采摘机械手5高度。如图4中所示,在本实例中基座固定于支臂3移动滑块上,基座中驱动装置使得滑轨4能够上下运动,固定在滑轨底端的采摘机械手5以此能做上下运动。水平调节装置和高度调节装置配合,即可完成采摘机械手5的三维空间定位。
[0034] 具体操作流程如下:
[0035] 步骤一:采茶设备进入茶园前向下折叠的支臂3向上转至水平位置,并锁住防止其下落。
[0036] 步骤二:在采茶设备进入茶园后,倾角调节装置1实时调节采茶机械臂使采茶机械手的工作基准平面保持相对于茶树,采茶设备将采茶机械臂调至合适高度。
[0037] 步骤三:采茶设备视觉识别设备工作,对茶树叶芽识别与空间定位,控制器计算出各采摘机械手最优采摘路径。
[0038] 步骤四:采摘机械手5采摘叶芽,并通过机械手内的抽吸软管或其他收集装置及时的将采下叶芽收集。
[0039] 步骤五:采摘工作完成后,支臂3向下折叠,同时采摘机械手5交错分布,防止互相碰撞,如图5中所示。