【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及茶叶摇青计算机系统，尤其涉及一种摇青方法及摇青系统。
技术介绍
1、摇青是茶叶制作工序中的一道重要工序，通过对堆积茶叶进行不停地摇晃，让茶叶互相碰撞，从而增强茶叶氧化程度，协调茶叶品质，减轻青气。
2、目前，在一些名茶的摇青工序中仍然采用人工进行摇青以保证茶叶的品质，但是效率低下，且对人工技术要求较高。因此，摇青机应运而生。现有的摇青机通常采用摇篮和连杆机构实现摇青动作，该摇青机运动形式单一，茶叶间摩擦不充分，所得茶叶品质不够好。虽然也有摇青机可以实现自转和公转两种运动形式，但是难以实现实际摇青过程中需要遵循的原则，无法保证茶叶质量。
3、为此，现急需提供一种摇青方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种摇青方法及摇青系统，用以解决现有技术中存在的缺陷。
2、本专利技术提供一种摇青方法，包括：
3、基于初始路径，控制目标水筛对承载的茶叶进行自动摇青；
4、在自动摇青过程中，实时获取第一茶叶信息和第一环境信息，并将所述第一茶叶信息和所述第一环境信息输入至运动路径规划模型，得到所述运动路径规划模型输出的所述目标水筛的目标路径；
5、基于所述目标路径，对所述初始路径进行优化，实现对所述目标水筛的闭环控制；其中，所述初始路径和运动路径规划模型均基于对人工摇青过程中样本水筛的运动过程进行模仿学习得到。
6、根据本专利技术提供的一种摇青方法，所述初始路径和所述运动路径规划模型均基于如下步骤得到：
7、获取所述人工摇青过程中所述样本水筛承载的茶叶的第二茶叶信息、第二环境信息和样本水筛的运动信息；
8、基于所述运动信息，采用模仿学习方法建立所述样本水筛的运动路径模型，并将所述第二茶叶信息和所述第二环境信息输入至模糊控制器，得到所述模糊控制器输出的所述样本水筛的路径约束参数；
9、基于所述样本水筛的路径约束参数，对所述运动路径模型进行约束，得到所述初始路径，并基于所述运动路径模型和所述模糊控制器，构建所述运动路径规划模型；其中，所述模糊控制器的参数信息预先通过实验确定。
10、根据本专利技术提供的一种摇青方法，所述基于所述运动信息，采用模仿学习方法建立所述样本水筛的运动路径模型，具体包括：
11、基于高斯混合模型，对所述运动信息进行聚类分割，并采用动态系统稳定估计方法，对所述样本水筛的运动系统进行参数学习，得到所述运动路径模型；
12、相应地，所述将所述第一茶叶信息和所述第一环境信息输入至运动路径规划模型，得到所述运动路径规划模型输出的所述目标水筛的目标路径，包括：
13、基于所述第一茶叶信息和所述第一环境信息，实时对所述高斯混合模型的方差进行调整，得到调整后的高斯混合模型，并将所述第一茶叶信息和所述第一环境信息输入至所述模糊控制器，得到所述模糊控制器输出的所述目标水筛的路径约束参数；基于所述目标水筛的路径约束参数，对所述调整后的高斯混合模型进行约束，得到所述目标路径。
14、根据本专利技术提供的一种摇青方法，所述目标水筛基于驱动设备驱动执行机构带动；相应地，所述基于初始路径，控制目标水筛对承载的茶叶进行自动摇青，具体包括：
15、基于所述初始路径，对所述执行机构进行逆运动学解算，得到所述驱动设备的运动控制参数；
16、基于所述运动控制参数，控制所述驱动设备驱动所述执行机构带动所述目标水筛进行自动摇青。
17、根据本专利技术提供的一种摇青方法，所述实时获取第一茶叶信息和第一环境信息，之后还包括：基于所述第一茶叶信息，判断所述自动摇青过程是否到达结束时刻，并在所述自动摇青过程到达结束时刻时，控制所述目标水筛停止自动摇青。
18、本专利技术还提供一种摇青系统，包括：运动复现调制子系统；所述运动复现调制子系统包括第一茶叶信息采集设备、第一环境信息采集设备、执行机构和第一处理单元，所述第一处理单元分别与所述第一茶叶信息采集设备和所述第一环境信息采集设备连接；
19、所述第一茶叶信息采集设备用于采集目标水筛在自动摇青过程中承载的茶叶的第一茶叶信息，并将所述第一茶叶信息发送至所述第一处理单元；
20、所述第一环境信息采集设备用于采集所述目标水筛在自动摇青过程中的第一环境信息，并将所述第一环境信息发送至所述第一处理单元；
21、所述第一处理单元用于执行上述的摇青方法；所述执行机构设置于所述目标水筛的下方且与所述目标水筛可拆卸连接，用于基于所述第一处理单元对所述执行机构的控制，带动所述目标水筛进行自动摇青。
22、根据本专利技术提供的一种摇青系统，所述第一茶叶信息采集设备包括第一气体传感器、第一相机和第一温湿度传感器；
23、所述第一气体传感器设置于所述目标水筛的边缘，用于采集所述目标水筛承载的茶叶的第一脂溶性数据，并将所述第一脂溶性数据发送至所述第一处理单元；
24、所述第一相机固定于所述目标水筛的上方，用于采集所述目标水筛承载的茶叶在自动摇青过程中的第一图像信息并对所述第一图像信息进行识别得到第一茶叶颜色信息和第一茶叶位置信息，将所述第一茶叶颜色信息和所述第一茶叶位置信息发送至所述第一处理单元；
25、所述第一温湿度传感器设置于所述目标水筛的筛底上，用于检测所述目标水筛的筛底的第一茶叶温湿度，并将所述第一茶叶温湿度发送至所述第一处理单元；
26、所述第一环境信息采集设备包括第二温湿度传感器，所述第二温湿度传感器设置于所述目标水筛对应的第一底座上，用于检测第一环境温湿度，并将所述第一环境温湿度发送至所述第一处理单元。
27、根据本专利技术提供的一种摇青系统，还包括运动捕捉子系统；所述运动捕捉子系统包括第二茶叶信息采集设备、第二环境信息采集设备、运动捕捉组件和第二处理单元，所述第二处理单元分别与所述第二茶叶信息采集设备、所述第二环境信息采集设备和所述运动捕捉组件连接；
28、所述第二茶叶信息采集设备用于采集人工摇青过程中所述样本水筛承载的茶叶的第二茶叶信息，并将所述第二茶叶信息发送至所述第二处理单元；
29、所述第二环境信息采集设备用于采集所述人工摇青过程中的第二环境信息，并将所述第二环境信息发送至所述第二处理单元；
30、所述运动捕捉组件用于捕捉所述样本水筛在人工摇青过程中的运动特征，并将所述运动特征发送至所述第二处理单元；所述运动特征用于确定所述样本水筛在人工摇青过程中的运动信息；所述第二处理单元用于执行上述的摇青方法。
31、根据本专利技术提供的一种摇青系统，所述第二茶叶信息采集设备包括第二气体传感器、第二相机和第三温湿度传感器；
32、所述第二气体传感器设置于样本水筛的边缘，用于采集所述样本水筛承载的茶叶的第二脂溶性数据，并将所述第二脂溶性数据发送至所述第二处理单元；
33、所述第二相机固定于所述样本水筛的上方，用于采集所述样本水筛承载的茶叶在人工摇青过程中的第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种摇青方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的摇青方法，其特征在于，所述初始路径和所述运动路径规划模型均基于如下步骤得到：
3.根据权利要求2所述的摇青方法，其特征在于，所述基于所述运动信息，采用模仿学习方法建立所述样本水筛的运动路径模型，具体包括：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的摇青方法，其特征在于，所述目标水筛基于驱动设备驱动执行机构带动；
5.根据权利要求1-3中任一项所述的摇青方法，其特征在于，所述实时获取第一茶叶信息和第一环境信息，之后还包括：
6.一种摇青系统，其特征在于，包括：运动复现调制子系统（1）；所述运动复现调制子系统（1）包括第一茶叶信息采集设备（11）、第一环境信息采集设备（12）、执行机构（13）和第一处理单元（14），所述第一处理单元（14）分别与所述第一茶叶信息采集设备（11）和所述第一环境信息采集设备（12）连接；
7.根据权利要求6所述的摇青系统，其特征在于，所述第一茶叶信息采集设备（11）包括第一气体传感器（111）、第一相机（112）和第一温湿度传感
8.根据权利要求6所述的摇青系统，其特征在于，还包括运动捕捉子系统（3）；所述运动捕捉子系统（3）包括第二茶叶信息采集设备（31）、第二环境信息采集设备（32）、运动捕捉组件（33）和第二处理单元（34），所述第二处理单元（34）分别与所述第二茶叶信息采集设备（31）、所述第二环境信息采集设备（32）和所述运动捕捉组件（33）连接；
9.根据权利要求8所述的摇青系统，其特征在于，所述第二茶叶信息采集设备（31）包括第二气体传感器（311）、第二相机（312）和第三温湿度传感器（313）；
10.根据权利要求8所述的摇青系统，其特征在于，所述运动捕捉组件（33）包括第一运动捕捉单元和/或第二运动捕捉单元；
...【技术特征摘要】
1.一种摇青方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的摇青方法，其特征在于，所述初始路径和所述运动路径规划模型均基于如下步骤得到：
3.根据权利要求2所述的摇青方法，其特征在于，所述基于所述运动信息，采用模仿学习方法建立所述样本水筛的运动路径模型，具体包括：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的摇青方法，其特征在于，所述目标水筛基于驱动设备驱动执行机构带动；
5.根据权利要求1-3中任一项所述的摇青方法，其特征在于，所述实时获取第一茶叶信息和第一环境信息，之后还包括：
6.一种摇青系统，其特征在于，包括：运动复现调制子系统（1）；所述运动复现调制子系统（1）包括第一茶叶信息采集设备（11）、第一环境信息采集设备（12）、执行机构（13）和第一处理单元（14），所述第一处理单元（14）分别与所述第一茶叶信息采集设备（11）和所述第一环境信息采集设备（1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，方舟，杨进兴，游玉琼，谢银辉，
申请(专利权)人：福建省武夷山市永生茶业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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