[发明专利]一种茶园采摘机器人的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种茶园采摘机器人的控制系统，其特征在于包括控制箱、行走装置、轨道装置、防冲离装置、行走平衡装置、收集与存储装置和修剪装置；控制箱、防冲离装置、行走平衡装置、收集与存储装置和修剪装置位于行走装置上，控制箱与设于控制箱顶部的无线遥控接收器连接，行走装置设置在轨道装置上；

所述行走装置包括底架一，控制箱设置于底架一上，电动机与轴承座一安置在底架二上并处于车架下，皮带转换轴安置在轴承座一上并与皮带轮二中部连接，皮带一的一端与电动机的输出轴上设有的皮带轮相连，另一端与皮带轮二相连，皮带二一端与皮带转换轴相连，另一端与驱动轮连接轴相连，驱动轮通过驱动轮连接轴与底架二相连，行走轮吊板通过行走轮吊板连接轴、轴承座二与底架一相连，行走轮通过行走轮连接轴与行走轮吊板相连，小轮通过小轮连接轴连接轮连接板，驱动轮、行走轮分别通过其对应的轴与轮连接板相连，桁架分别固定在底架二的前后两端，其左右两端分别通过压茶滚轮吊板连接压茶滚轮，底架一与底架二铰接连接，底架一与底架二上设有两对刚性弹簧连接柱，两对对应的刚性弹簧连接柱分别与两个刚性弹簧衔接，两个茶叶撑开架分别与底架一和底架二相连，将驱动轮、行走轮以及小轮包含在内，实现在行走时撑开茶树树枝以及茶叶，防止其对驱动轮、行走轮以及小轮的活动产生干扰；驱动轮和行走轮分别通过其上面不锈钢柱与轨道装置啮合，再加上其分别对应设置在紧贴轨道的下平面的小轮从而抱紧轨道装置，实现整个系统的行走；

轨道装置，齿条焊接在方管上侧的中部，方管连接件分别套在方管的两端内部，并通过螺栓与方管连接，套筒通过螺栓与方管连接，方管设有的通孔里安置有支撑杆一，支撑杆一通过螺栓从套筒侧面设有的小孔啮合紧固在方管上，支撑杆一与连杆环一连接，支撑杆二与连杆环二连接，连杆环一通过螺栓与连杆环二连接，支撑杆一和支撑杆二分别通过杆的支撑座一与杆的支撑座二设置在地面上，支撑杆一和支撑杆二分别通过螺钉与杆的支撑座一和杆的支撑座二挤压固定；

防冲离装置，包括限位开关和光电式旋转编码器，限位开关和光电式旋转编码器通过串口与控制箱连接，光电式旋转编码器与驱动轮连接轴通过键槽连接，限位开关设置在底架一面向上挡板的前端，挡板齿条焊在上挡板的下侧，上挡板通过挡板齿条与方管上焊有的齿条啮合设置在方管上，下挡板通过四个螺栓、四个弹簧垫圈以及四个螺母与上挡板连接并紧压在方管上；

行走平衡装置，包括设置在底架一上的载重凸轮和设在载重凸轮上的第一电机，第一电机与设置在轨道一侧并与底架一固定连接的距离探测器连接，底架一上位于载重凸轮两侧各设有一个压力开关；还包括设置在底架一上的驱动瓶，驱动瓶上设有与压力开关电性连接的电磁阀，驱动瓶通过高压管路连接第一扣块和第二扣块，第一扣块和第二扣块通过悬梁设置在底架一的下方，并且第一扣块和第二扣块通过复位弹簧连接底架一，第一扣块和第二扣块设置在轨道的两侧与之间隙配合，高压管路上设有泄压阀，第一扣块面向第二扣块的一侧设有凹槽，第二扣块面向第一扣块的一侧设有凸块，高压管路上设有低泄高封阀；

收集与存储装置，包括储存箱，储存箱与支撑梁通过螺栓连接，支撑梁设于支撑杆上，储存箱上壳安置在储存箱上方，茶叶出口分别设置于储存箱的两侧，出口挡板分别设置于茶叶出口上并用铰链与储存箱连接；支撑板设置于储存箱外侧，与第二电机连接的风箱和茶叶称重模块设置于支撑板上；导风管一的一端与风箱连接，另一端设置于储存箱底板的上方，底板为仿茶叶树丛形状的弧形板；导风管二的一端与风箱连接，另一端设置于储存箱内部；导风管阀门一和导风管阀门二分别设置于导风管一和导风管二上；

修剪装置，包括设置在储存箱上的与控制箱连接的控制盒，与控制盒连接的驱动电机设置于支撑梁上侧，皮带装置通过皮带装置外壳设置于支撑梁下侧，驱动电机与皮带轮Ⅰ连接，皮带轮Ⅰ与皮带轮Ⅱ通过皮带连接，皮带轮Ⅱ中部设有的偏心轴贯穿偏心凸轮一和偏心凸轮二连接至底板，偏心凸轮一与刀片一连接，偏心凸轮二与刀片二连接，刀片一和刀片二上设有分布规律相同的椭圆孔与散热孔，椭圆孔与散热孔按二比一比例并且均匀间隔设置；刀片一和刀片二上设有的刀齿均匀分布，刀片一和刀片二通过各自设有的腰形连接槽完成刀片一与刀片二的连接，刀片一和刀片二通过连接槽完成左右切割动作，刀片一设置在底板上侧，刀片二设置在底板下侧。