[发明专利]嫩芽自动采摘机

权利要求书

1.一种嫩芽自动采摘机，其特征是：它由四套大旋翼(1)提供升空动力的收集桶和四套小旋翼(8)提供升空动力的采摘头(6)通过透明软管(10)连接而成，收集桶由内桶(3)外桶(2)嵌套而成，内桶(3)与外桶(2)同心，内桶(3)直径比外桶(2)直径小5～20毫米，内桶(3)高度比外桶(2)高度小10～50毫米，内桶(3)立面环周和底面均匀分布若干直径小于2毫米的圆形通风孔(11)，内桶(3)顶部有连续外翻边，外桶(2)顶部内周有与之尺寸拟合的连续内衬，内桶(3)放入外桶(2)盖上密封盖(12)卡死后顶部圆周自然的形成密封，外桶(2)底部中心开有一个圆洞，该处安装有一台排风扇(4)，扇叶外径正好覆盖该圆洞，该排风扇(4)在采茶期间连续向下排风在收集桶内形成持续不断的负压，为采摘头(6)切下的嫩芽提供输送动力，在密封盖(12)靠边的位置开有一个直径与连接硬管(9)外径相等的圆孔，连接硬管(9)由一段同直径的直管段和一段圆弧管连接而成，其直管段用管箍(16)固定在外桶(2)外壁上，可上下移动或旋转，向上提升一小节就可把圆弧管从密封盖(12)上拔出，然后旋转一定角度后就可以揭开密封盖(12)、取出装满茶叶的内桶(3)，外桶(2)除了为内桶(3)提供一个密闭空间外本身还是连接四套大旋翼(1)和脚架(5)以及其它零部件的结构件，四套大旋翼(1)各通过一根直连杆对称固定在外桶(2)外壁上半部，两根脚架(5)各通过两根曲杆对称固定在外桶(2)外壁下半部；采摘头(6)是一根50～150毫米长的套管，内径取决于嫩芽的特征尺寸，四套小旋翼(8)各通过一根直连杆对称固定在采摘头(8)上部，每套小旋翼(8)电机底部均安装一套颜色传感器(13)和一套距离传感器(14)，采摘口内部按照120度夹角环形布置了三套灰度传感器(15)，紧靠这三套灰度传感器(15)上方安装的则是一套快门刀具(7)，与相机快门相反的是这套快门刀具(7)平时靠外散开紧贴隐藏在采摘头(6)套管圆周。

2.一种嫩芽自动采摘机，其特征是：它在定位和采摘两个阶段采用不同的方式对嫩芽进行识别，首先使用者把嫩芽自动采摘机放在需要采摘的茶树附近地面，用单独配套的激光测距笔对需要采摘的茶树范围所有端点进行定位，端点确定后就很容易确定自动采摘范围，激光测距笔通过蓝牙把定位数据传输给嫩芽自动采摘机计算出最优路径后首先启动四套小旋翼(8)带动采摘头(6)升空，紧接着四套大旋翼(1)带动收集桶升空，两者协调同时升到各自工作高度和相对位置后一起飞到最优路径的起点位置，最优路径就是从起飞点到茶树最近行行端点的中心开始，收集桶悬空在茶树上方30～50厘米并始终只沿着每行中心线单方向移动，而采摘头(6)不仅需要随收集桶沿相同方向同时移动相同距离，还需要沿着宽度方向连续从左到右、再从右到左对采摘范围无遗漏的全面扫描，采摘头(6)悬空在茶树上方15～30厘米工作，扫描过程中采摘头(6)四套小旋翼(8)电机底部的颜色传感器(13)和距离传感器(14)是同时工作的，颜色传感器(13)用于初步识别定位嫩芽，距离传感器(14)则同步用于确定嫩芽所处的具体高度，颜色传感器(13)根据扫描过程中绿色数值的变化来识别嫩芽，当某套小旋翼(8)电机底部的颜色传感器(13)和距离传感器(14)确定某处有嫩芽后，随即就在四套小旋翼(8)的操控下把采摘口移动到嫩芽处，然后缓慢的下降让嫩芽伸入采摘头(6)内部，同时启动采摘口处的三套灰度传感器(15)对嫩芽进行连续扫描，当三套灰度传感器(15)获得的嫩芽宽度变化数据没有一个的最大宽度超过10毫米时就可以确定采集到的确实是嫩芽，当然10毫米这个尺寸数据也不是固定不变的，可以根据实际情况调整设置，采摘头(6)下降过程中三套灰度传感器(15)扫描获得的嫩芽宽度数据最少有一个是从零开始不断变大再逐渐变小，当三套灰度传感器(15)扫描获得的嫩芽宽度数据都固定不变后立刻启动快门刀具(7)切断芽茎，切下来的嫩芽在负压吸引下通过透明软管(10)和连接硬管(9)自动落入内桶(3)，完成切断后四套小旋翼(8)提升采摘头(6)重新回到原来的高度和位置继续扫描，直到完成本次工作任务或者收集桶重量传感器提示内桶(3)已经装满就飞回起飞点。

3.根据权利要求1所述的嫩芽自动采摘机，其特征是：所有快门刀具(7)叶片用于切割的部位都要求很锋利，同时所有快门刀具(7)叶片对结构强度影响较小的部位都开设圆孔。

4.根据权利要求1所述的嫩芽自动采摘机，其特征是：密封盖(12)圆形盖钮(17)直径和采摘头(6)内径拟合。