[发明专利]一种茶园采摘机器人的控制系统及控制方法

说明书

一种茶园采摘机器人的控制系统，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。本发明在单轨上行进，节约土地资源，并在单轨和机器人上安装有防冲离装置保证装置平稳安全地在轨道上制动停止；通过设有的行走平衡装置保证机器人在单轨上行走时的平稳性，进而保证修剪不损伤茶树和茶叶；通过修剪装置对茶叶进行修剪并在排风装置作用下吹进收集与存储装置进而收集，保证收集的高效率。

技术领域

本发明涉及采摘机器人领域，具体涉及一种茶园采摘机器人的控制系统及控制方法。

背景技术

采茶是从茶树新梢上摘取茶叶，现有的采茶方式一般为三种，第一种是人工采摘，采茶工人通过手指挑选品质不同的茶叶并折断摘下置于采茶蓝中，虽能保证采摘茶叶的完整性，但是工作效率低，劳动强度大；第二种是割采，通过使用小铁刮刀、镰刀或采摘铗等工具进行采摘，虽然工作效率得到了一定的提高，但由于工具刀刃迟钝或采茶工人采割速度慢等原因，容易将枝条割裂而影响下轮新梢的萌发；第三种是利用茶园采收机器人为进行采摘，现有技术下的茶园采收机器人为一般都是通过设有的机械手来进行采摘。

现有技术中，茶园采收机器人大多为双轨以保持行进间的平稳，但占据空间大，现大量采用单轨设置在茶树丛内部，但单轨行进的稳定性得不到保障，收割时保证不了平稳性会影响采收效率，在转弯时也容易发生侧翻；在装置行进在轨道末端时，需能在安全距离内完成机器人的制动，但现有技术还不存在能在故障状态下强制机器人制动功能来保证机器人不冲离行进轨道；同时，现有技术下，采收机器人在收集茶叶时茶叶一般直接采用漏斗收集，收纳容量小，且茶叶收集不到易落地造成浪费，收集效率低；再有，现有的修剪装置才平直的锯条，与茶树自然外观不匹配，修剪是存在遗漏以及损伤茶树的情况发生，效率低。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种茶园采摘机器人的控制系统及控制方法进行改进，接下来对本发明做进一步地阐述。

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。

进一步的，所述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。

进一步的，所述轨道装置，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。