【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业机械，特别是涉及一种茶叶采摘机构及茶叶采摘机器人。
技术介绍
1、我国是茶叶种植大国，茶叶种类繁多。现阶段茶叶采摘主要采用手工采茶和机械采茶两种采摘方式。随着科技的发展，机械采茶已成为采茶行业的重要部分，该方式不但采茶效率高，且采茶成本低，但是现有的茶叶采摘机器人主要是通过切割的方式来采摘茶叶，这种方法采摘出来的茶叶质量参差不齐，而且对茶叶的损伤很大，无法做出优质的茶叶。因此优质茶叶还是需要采用传统的人工采摘的方式来完成，但人工采摘需要消耗大量的人力，采摘成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的技术问题，提供了一种茶叶采摘机构及茶叶采摘机器人，可以模拟人手提拉采摘的方式，自动完成茶叶的采摘工作，不仅保证了茶叶采摘的质量，还能够取代人工。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种茶叶采摘机构，包括支架、驱动机构、第一连动件、第二连动件和采摘爪，所述驱动机构安装在所述支架上，所述第一连动件与所述采摘爪的一边连接，所述第二连动件与所述采摘爪的另一边活动配合；所述驱动机构驱动所述第一连动件沿第一方向做往复运动，以实现采摘爪对茶叶的采摘；所述驱动机构驱动所述第二连动件沿第二方向做往复运动，使第二连动件带动所述采摘爪的另一边靠近或远离所述采摘爪的一边，以实现采摘爪的闭合或张开。
3、进一步的，所述第一连动件为第一滑动杆，所述支架上设置有第一滑动槽，所述第一滑动槽沿所述第一方向延伸，所述第一滑动杆滑动配合在所述第一滑动槽内；
4、进一步的，还包括弧形件，所述弧形件上设有弧形滑槽，所述第二连动件的一端通过一连接杆与所述弧形件的一端连接，所述采摘爪的另一边尾端设置活动杆，该活动杆活动配合在所述弧形滑槽内；所述弧形件、第二连动件和采摘爪沿所述第一方向分布，所述连接杆、活动杆分别沿所述第一方向延伸。
5、进一步的，所述采摘爪呈v字型，且包括固定爪和活动爪，所述固定爪与所述活动爪铰接，所述固定爪构成所述采摘爪的一边，所述活动爪构成所述采摘爪的另一边；所述固定爪和活动爪上分别设有一个夹持部，两个夹持部相对设置，且分别为朝所述固定爪和活动爪的相对外侧凹陷的圆弧结构。
6、进一步的，所述驱动机构包括电机、转盘、第一传动组件和第二传动组件；所述电机安装在所述支架上，所述转盘由所述电机驱动转动，所述转盘通过所述第一传动组件与所述第一连动件传动配合，并通过所述第二传动组件与所述第二连动件传动配合；所述转盘呈凸轮状，所述转盘周向上的一端与所述第一传动组件配合，所述转盘周向上的另一端及转盘的外围面与第二传动组件配合。
7、进一步的，所述第一传动组件包括连杆，所述支架朝向所述连杆的一侧设有第一转轴，以通过第一转轴与所述连杆转动连接，所述连杆的一端设有沿其长度方向延伸的第一长条孔，所述转盘的偏心处设有第二转轴，所述第二转轴活动配合在所述第一长条孔内，所述连杆的另一端设有沿其长度方向延伸的第二长条孔，所述第一连动件上设有第三转轴，所述第三转轴活动配合在所述第二长条孔内。
8、进一步的，所述第二传动组件包括拨杆和复位件，所述拨杆位于所述第二连动件在所述第二方向的一侧，并与所述支架转动连接，并由所述转盘推动转动，且所述拨杆转动时推动所述第二连动件沿所述第二方向的另一侧运动，以推动所述采摘爪的另一边朝所述采摘爪的一边移动，使所述采摘爪闭合；所述复位件配合在所述支架和第二连动件之间，以在所述转盘未触碰所述拨杆时促使所述第二连动件复位，从而使所述采摘爪张开。
9、本专利技术另提一种茶叶采摘机器人，包括机架、至少一个移动模组和收集仓，还包括至少一个如上述中任一项所述的茶叶采摘机构，所述移动模组和收集仓安装在所述机架上，所述茶叶采摘机构与所述移动模组连接，通过所述移动模组控制所述茶叶采摘机构朝需采摘的茶叶移动。
10、进一步的，所述移动模组包括x轴直线模组、y轴直线模组和z轴直线模组，所述x轴直线模组安装在所述机架上，所述y轴直线模组与所述x轴直线模组滑动连接，所述z轴直线模组与所述y轴直线模组滑动连接，所述茶叶采摘机构的支架与所述z轴直线模组滑动连接。
11、进一步的，还包括至少一个3d相机，所述3d相机安装在所述机架上以对需采摘的茶叶进行定位；所述机架上还设有行走机构，所述行走机构为履带轮；还包括茶叶收集机构，所述茶叶收集机构通过连接件安装在所述支架上；所述茶叶收集机构包括吹风机构和收纳口，所述吹风机构与收纳口对应设置在所述第一方向的两侧，且所述收纳口通过软管与所述收集仓连通；所述收纳口呈喇叭状；所述收集仓中设有风机。
12、相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
13、1、本专利技术的一种茶叶采摘机构包括支架、驱动机构、第一连动件、第二连动件和采摘爪，通过驱动机构驱动第一连动件沿第一方向做往复运动，以实现采摘爪对茶叶的采摘，并通过驱动机构驱动第二连动件沿第二方向做往复运动，使第二连动件带动采摘爪的另一边靠近或远离采摘爪的一边，以实现采摘爪的闭合或张开，从而使得本专利技术可模拟人手提拉采摘的方式，自动完成茶叶的采摘工作，在减少人力消耗和采摘成本的同时，避免茶叶的损伤，保证了茶叶采摘的质量。
14、2、本专利技术一种茶叶采摘机构还包括弧形件，该弧形件可使第二滑动杆沿第二方向运动时，通过连接杆推动采摘爪的另一边，并且可以使采摘爪的另一边的运动方向和采摘爪的另一边的受力方向保持小的夹角，从而可以保证采摘爪的另一边运动的顺滑效果，不容易出现卡住无法推动的情况。
15、3、本专利技术的采摘爪呈v字型，且包括固定爪和活动爪，固定爪和活动爪上分别设有一个夹持部，两个夹持部相对设置，并分别为朝固定爪和活动爪的相对外侧凹陷的圆弧结构，该结构可当采摘爪处于闭合状态时，紧紧的夹住茶叶梗，且夹持部的设计可以确保不把茶叶梗夹断。
16、4、本专利技术的驱动机构包括电机、转盘、第一传动组件和第二传动组件，电机安装在支架上，转盘由电机驱动转动，转盘通过所述第一传动组件与第一连动件传动配合，并通过第二传动组件与第二连动件传动配合，本专利技术的这种结构只需要一个电机即可实现茶叶的采摘动作，结构紧凑且制造成本低。
17、5、本专利技术的一种茶叶采摘机器人包括至少一个3d相机，可通过3d相机精准定位，提高采摘效率。
18、以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明；但本专利技术的一种茶叶采摘机构及茶叶采摘机器人不局限于实施例。
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1.一种茶叶采摘机构，其特征在于：包括支架、驱动机构、第一连动件、第二连动件和采摘爪，所述驱动机构安装在所述支架上，所述第一连动件与所述采摘爪的一边连接，所述第二连动件与所述采摘爪的另一边活动配合；所述驱动机构驱动所述第一连动件沿第一方向做往复运动，以实现采摘爪对茶叶的采摘；所述驱动机构驱动所述第二连动件沿第二方向做往复运动，使第二连动件带动所述采摘爪的另一边靠近或远离所述采摘爪的一边，以实现采摘爪的闭合或张开。
2.根据权利要求1所述的茶叶采摘机构，其特征在于：所述第一连动件为第一滑动杆，所述支架上设置有第一滑动槽，所述第一滑动槽沿所述第一方向延伸，所述第一滑动杆滑动配合在所述第一滑动槽内；所述第二连动件为第二滑动杆，所述支架上设有第二滑动槽，所述第二滑动槽的沿所述第二方向延伸，所述第二滑动杆滑动配合在所述第二滑动槽内。
3.根据权利要求1所述的茶叶采摘机构，其特征在于：还包括弧形件，所述弧形件上设有弧形滑槽，所述第二连动件的一端通过一连接杆与所述弧形件的一端连接，所述采摘爪的另一边尾端设置活动杆，该活动杆活动配合在所述弧形滑槽内；所述弧形件、第二连动件
4.根据权利要求1-3中任一项所述的茶叶采摘机构，其特征在于：所述采摘爪呈V字型，且包括固定爪和活动爪，所述固定爪与所述活动爪铰接，所述固定爪构成所述采摘爪的一边，所述活动爪构成所述采摘爪的另一边；所述固定爪和活动爪上分别设有一个夹持部，两个夹持部相对设置，且分别为朝所述固定爪和活动爪的相对外侧凹陷的圆弧结构。
5.根据权利要求1或2所述的茶叶采摘机构，其特征在于：所述驱动机构包括电机、转盘、第一传动组件和第二传动组件；所述电机安装在所述支架上，所述转盘由所述电机驱动转动，所述转盘通过所述第一传动组件与所述第一连动件传动配合，并通过所述第二传动组件与所述第二连动件传动配合；所述转盘呈凸轮状，所述转盘周向上的一端与所述第一传动组件配合，所述转盘周向上的另一端及转盘的外围面与第二传动组件配合。
6.根据权利要求5所述的茶叶采摘机构，其特征在于：所述第一传动组件包括连杆，所述支架朝向所述连杆的一侧设有第一转轴，以通过第一转轴与所述连杆转动连接，所述连杆的一端设有沿其长度方向延伸的第一长条孔，所述转盘的偏心处设有第二转轴，所述第二转轴活动配合在所述第一长条孔内，所述连杆的另一端设有沿其长度方向延伸的第二长条孔，所述第一连动件上设有第三转轴，所述第三转轴活动配合在所述第二长条孔内。
7.根据权利要求5所述的茶叶采摘机构，其特征在于：所述第二传动组件包括拨杆和复位件，所述拨杆位于所述第二连动件在所述第二方向的一侧，并与所述支架转动连接，并由所述转盘推动转动，且所述拨杆转动时推动所述第二连动件沿所述第二方向的另一侧运动，以推动所述采摘爪的另一边朝所述采摘爪的一边移动，使所述采摘爪闭合；所述复位件配合在所述支架和第二连动件之间，以在所述转盘未触碰所述拨杆时促使所述第二连动件复位，从而使所述采摘爪张开。
8.一种茶叶采摘机器人，包括机架、至少一个移动模组和收集仓，其特征在于：还包括至少一个如权利要求1-7中任一项所述的茶叶采摘机构，所述移动模组和收集仓安装在所述机架上，所述茶叶采摘机构与所述移动模组连接，通过所述移动模组控制所述茶叶采摘机构朝需采摘的茶叶移动。
9.根据权利要求8所述的茶叶采摘机器人，其特征在于：所述移动模组包括X轴直线模组、Y轴直线模组和Z轴直线模组，所述X轴直线模组安装在所述机架上，所述Y轴直线模组与所述X轴直线模组滑动连接，所述Z轴直线模组与所述Y轴直线模组滑动连接，所述茶叶采摘机构的支架与所述Z轴直线模组滑动连接。
10.根据权利要求8所述的茶叶采摘机器人，其特征在于：还包括至少一个3D相机，所述3D相机安装在所述机架上以对需采摘的茶叶进行定位；所述机架上还设有行走机构，所述行走机构为履带轮；还包括茶叶收集机构，所述茶叶收集机构通过连接件安装在所述支架上；所述茶叶收集机构包括吹风机构和收纳口，所述吹风机构与收纳口对应设置在所述第一方向的两侧，且所述收纳口通过软管与所述收集仓连通；所述收纳口呈喇叭状；所述收集仓中设有风机。
...【技术特征摘要】
1.一种茶叶采摘机构，其特征在于：包括支架、驱动机构、第一连动件、第二连动件和采摘爪，所述驱动机构安装在所述支架上，所述第一连动件与所述采摘爪的一边连接，所述第二连动件与所述采摘爪的另一边活动配合；所述驱动机构驱动所述第一连动件沿第一方向做往复运动，以实现采摘爪对茶叶的采摘；所述驱动机构驱动所述第二连动件沿第二方向做往复运动，使第二连动件带动所述采摘爪的另一边靠近或远离所述采摘爪的一边，以实现采摘爪的闭合或张开。
2.根据权利要求1所述的茶叶采摘机构，其特征在于：所述第一连动件为第一滑动杆，所述支架上设置有第一滑动槽，所述第一滑动槽沿所述第一方向延伸，所述第一滑动杆滑动配合在所述第一滑动槽内；所述第二连动件为第二滑动杆，所述支架上设有第二滑动槽，所述第二滑动槽的沿所述第二方向延伸，所述第二滑动杆滑动配合在所述第二滑动槽内。
3.根据权利要求1所述的茶叶采摘机构，其特征在于：还包括弧形件，所述弧形件上设有弧形滑槽，所述第二连动件的一端通过一连接杆与所述弧形件的一端连接，所述采摘爪的另一边尾端设置活动杆，该活动杆活动配合在所述弧形滑槽内；所述弧形件、第二连动件和采摘爪沿所述第一方向分布，所述连接杆、活动杆分别沿所述第一方向延伸。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的茶叶采摘机构，其特征在于：所述采摘爪呈v字型，且包括固定爪和活动爪，所述固定爪与所述活动爪铰接，所述固定爪构成所述采摘爪的一边，所述活动爪构成所述采摘爪的另一边；所述固定爪和活动爪上分别设有一个夹持部，两个夹持部相对设置，且分别为朝所述固定爪和活动爪的相对外侧凹陷的圆弧结构。
5.根据权利要求1或2所述的茶叶采摘机构，其特征在于：所述驱动机构包括电机、转盘、第一传动组件和第二传动组件；所述电机安装在所述支架上，所述转盘由所述电机驱动转动，所述转盘通过所述第一传动组件与所述第一连动件传动配合，并通过所述第二传动组件与所述第二连动件传动配合；所述转盘呈凸轮状，所述转盘周向上的一端与所述第一传动组件配合，所述转盘周向上的另一端及转盘的外围面与第二传动组件配合。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶金，张陈涛，张建寰，徐周毅，傅建记，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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