本發(fā)明涉及茶葉采摘機器人,具體為一種智能型茶葉采集機器人的末端執(zhí)行組件。
背景技術(shù):
1、茶葉是由茶樹的新鮮葉子經(jīng)過加工制成的一種經(jīng)濟產(chǎn)品,茶葉的銷售是部分地區(qū)重要的經(jīng)濟來源,因此部分地區(qū)會大批量種植茶樹,并在合適的季節(jié)進行采摘,茶葉的采摘一般分為人工采摘和機械采摘,機械采摘具有更高的效率,因此發(fā)展的速度較快。
2、機械采摘的工作原理是,通過智能識別系統(tǒng)對茶樹葉片進行篩選,挑選到合適葉片時,使得機械臂帶動刀片移動到茶葉葉片的下側(cè),通過刀片的相對轉(zhuǎn)動,進而實現(xiàn)對葉片的切斷,再通過負壓吸附,將葉片抽走,但是,通過兩個刀片的相對轉(zhuǎn)動的方式對葉片下側(cè)進行切割,會使葉片斷面細胞壁損傷,導(dǎo)致水分流失且加速氧化,容易造成茶葉變色并影響口感,茶葉整體的品質(zhì)較差。
3、針對上述問題,現(xiàn)有技術(shù)提出一些解決方案,例如公開號為cn115280970b的一種負壓吸附豎直拉提式仿人手茶葉采摘裝置及采摘方法,通過模仿人手向上提升茶牙,進而使得茶葉細胞自然撕裂,使得茶葉斷面自然頸縮進而形成收口,有效地減少了水分的流失,且頸縮的收口較小減緩了茶葉氧化現(xiàn)象,但是,通過提升的方式去采摘茶葉時,茶葉受力會傳遞到枝丫上,導(dǎo)致枝丫受力發(fā)生晃動,在提摘大片葉的茶葉時,大片葉的茶葉與樹枝的連接相對穩(wěn)定,在提摘時容易影響樹枝的穩(wěn)定,導(dǎo)致樹枝發(fā)生晃動,茶樹樹枝的晃動容易導(dǎo)致茶葉的相互碰撞,進而導(dǎo)致茶葉受損,影響茶葉的品質(zhì)。
4、為此,提出一種智能型茶葉采集機器人的末端執(zhí)行組件。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種智能型茶葉采集機器人的末端執(zhí)行組件,解決了現(xiàn)有的采摘裝置在提摘大片葉的茶葉時,容易使茶葉碰撞受損的問題,通過先切斷再提摘的方式,使得茶葉在與茶樹分離后再通過拉力形成自然撕裂的收口,有效地減少了樹枝的受力晃動,保證了茶葉的品質(zhì)。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種智能型茶葉采集機器人的末端執(zhí)行組件,所述執(zhí)行組件應(yīng)用在茶葉采集機器人上,所述茶葉采集機器人包括動力組件、支撐組件和執(zhí)行組件,所述支撐組件包括縱向支撐架和橫向支撐架,所述執(zhí)行組件與橫向支撐架相連接,所述執(zhí)行組件包括橫向傳動架、豎向傳動架、縱向傳動架和氣缸,所述氣缸連接在縱向傳動架的下側(cè),所述執(zhí)行組件還包括切斷模塊、夾板、延遲模塊、夾塊、卡板、收集件和管道,所述切斷模塊連接在氣缸外表面的下端,所述夾板連接在切斷模塊的下端,所述延遲模塊連接在氣缸的下端,所述夾塊連接在延遲模塊的下端,所述卡板與切斷模塊相連,所述收集件連接在縱向傳動架的后端,所述氣缸通過切斷模塊帶動夾板閉合,夾板閉合后所述延遲模塊帶動夾塊閉合并上移,夾塊上移時所述卡板對夾塊限位,使得兩個夾塊互為逆向移動。
4、通過上述方案,對茶葉進行先切斷再提摘,先對茶葉的下端進行切斷,以避免因提摘時導(dǎo)致的茶葉樹枝晃動,再通過提摘,使得茶葉的斷裂點呈自然頸縮,進而減少茶葉汁水的流失,以提高茶葉的品質(zhì),同時在提摘茶葉時,卡板的限位會對茶葉施加扭力,進而將茶葉扭斷,一方面加快了茶葉的斷裂速度,另一方面可以使得茶葉的斷裂點頸縮現(xiàn)象加劇,進而提高茶葉的品質(zhì)。
5、在對茶葉進行提摘時,由于茶樹樹枝在一定范圍內(nèi)可以晃動,因而在直接提摘時,茶樹的晃動容易導(dǎo)致智能識別系統(tǒng)需要對可采摘茶葉位置進行重新計算,還容易在提摘的過程中導(dǎo)致茶葉受損,影響茶葉的品質(zhì)。
6、優(yōu)選的,所述切斷模塊包括滑架、滑塊、鉸接桿、滑板和刀刃,兩個所述滑架分別連接在縱向傳動架下端的前后兩側(cè),所述滑塊連接在滑架內(nèi)部,所述鉸接桿的兩端分別與滑塊的頂部和氣缸外表面的下端相連,所述滑板連接在滑塊靠近氣缸軸線的一側(cè),所述刀刃連接在滑板遠離滑塊一側(cè)的下端,所述刀刃刃口呈傾斜狀。
7、通過上述方案,氣缸的動力可以通過鉸接桿帶動滑塊在滑架中滑動,實現(xiàn)調(diào)節(jié)滑板位置的目的,通過調(diào)節(jié)滑板的位置,進而使得兩個刀刃并攏,刀刃刃口呈傾斜狀,進而在對茶葉蒂部進行切斷時,可以對茶葉的切斷偏向于下側(cè),進而加大了茶葉蒂部的長度值,進而便于夾板對茶葉蒂部進行固定。
8、優(yōu)選的,所述夾板連接在刀刃的上側(cè),所述夾板靠近氣缸軸線的一側(cè)連接有柔性墊,所述柔性墊的數(shù)量為兩個,所述柔性墊靠近氣缸軸線的一側(cè)陣列連接有條紋,氣缸帶動鉸接桿上移到極限位置時兩個所述柔性墊相貼合且兩個柔性墊上的條紋交錯分布。
9、通過上述方案,夾板的一側(cè)連接有柔性墊,可以減小對茶葉的夾持壓力并提高摩擦力,通過在柔性墊表面連接條紋,進而在對茶葉進行提摘時,可以有效地提高柔性墊對茶葉下端的摩擦力,進而便于茶葉的提摘。
10、優(yōu)選的,所述延遲模塊包括拉力彈簧、卡盤、限位架、矩形槽、推力彈簧、滑桿、扭簧和鉸連桿,所述拉力彈簧連接在氣缸的下端,所述卡盤連接在拉力彈簧的下端,所述限位架連接在兩個滑架之間,兩個所述矩形槽分別開設(shè)在卡盤的前后兩側(cè),所述推力彈簧的一端連接在矩形槽中,所述推力彈簧的另一端與滑桿相連接,所述滑桿與鉸連桿相連接,所述扭簧的一端與滑桿相連接,所述扭簧的另一端與鉸連桿相連接,所述卡盤的下側(cè)開設(shè)有限位槽,所述限位槽與鉸連桿適配卡接,所述卡盤與限位架的摩擦力自下而上逐漸變小。
11、通過上述方案,卡盤與限位架的摩擦力自下而上逐漸變小,進而可以在對茶葉蒂部進行拉扯時,先緩慢拉扯,進而減緩了茶葉蒂部斷開的速度,便于在茶葉蒂部形成頸縮現(xiàn)象,提高茶葉品質(zhì),在拉斷茶葉后,卡盤與限位架的摩擦力較小,卡盤上移速度較快,進而提高了工作效率,同時開始拉扯時較為緩慢,進而便于對茶葉蒂部施加扭力,進而提高茶葉蒂部的斷開速度,同時加劇頸縮現(xiàn)象。
12、優(yōu)選的,所述鉸連桿的遠離卡盤的一側(cè)開設(shè)有槽口,所述限位架包括側(cè)板、限位板和卡塊,所述側(cè)板連接在兩個滑架之間,所述限位板連接在兩個側(cè)板之間,所述卡塊連接在限位板靠近卡盤的一側(cè),所述卡塊的縱向截面呈三角形。
13、通過上述方案,進而在鉸連桿上移的過程中,槽口會與卡塊相卡接,進而給予鉸連桿活動空間,使得鉸連桿輕微張開,進而松開對茶葉的夾持,便于收集件通過管道將茶葉收集。
14、優(yōu)選的,所述夾塊包括夾體、滑槽、導(dǎo)桿、復(fù)位彈簧、軟墊和限位塊,所述夾體連接在鉸連桿的下側(cè),所述滑槽開設(shè)在夾體的上側(cè),所述導(dǎo)桿連接在滑槽內(nèi),所述復(fù)位彈簧繞設(shè)在導(dǎo)桿上,所述軟墊連接在夾體靠近氣缸軸線的一側(cè),所述限位塊連接在夾體遠離軟墊的一側(cè),所述卡板連接在滑板靠近限位架的一側(cè),所述卡板的下端呈傾斜狀,限位塊活動時與所述卡板的斜面相接觸。
15、通過上述方案,通過設(shè)置卡板,限位塊的活動軌跡與卡板相接觸,進而卡板的下側(cè)斜面會對限位塊進行限位,使得在限位塊上移的過程中,會沿著卡板的斜面移動,進而使得兩個軟墊發(fā)生交錯移動,進而對茶葉產(chǎn)生扭力,加速茶葉根部的斷裂,同時產(chǎn)生的扭力可以加大茶葉根部的頸縮現(xiàn)象,達到提高茶葉品質(zhì)的目的。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
17、1、本發(fā)明解決了現(xiàn)有的采摘裝置在提摘大片葉的茶葉時,容易使茶葉碰撞受損的問題,切斷模塊的閉合動作對茶葉的下端進行切斷,并通過夾板對茶葉的下端進行固定,在通過延遲模塊帶動夾塊上移,對茶葉形成拉扯,使得茶葉自然撕裂,進而在茶葉斷口處形成頸縮現(xiàn)象,減小茶葉斷口的面積,同時在夾塊上移的過程中,使得兩個夾塊反向移動,進而對茶葉施加扭力,加快茶葉的斷開速度,提高工作效率,同時扭力的施加可以使得茶葉的頸縮現(xiàn)象加劇,進一步的減小茶葉斷口的面積,有效地保障了茶葉品質(zhì)。
18、2、通過設(shè)置延遲模塊,在滑板靠攏時,鉸連桿收縮到限位槽中,此時鉸連桿帶動夾塊閉合對茶葉進行夾持,卡盤與限位架之間失去限位,進而在拉力彈簧的作用下卡盤上移,卡盤帶動夾塊上移實現(xiàn)對茶葉的提摘,通過使得卡盤與限位架的摩擦力自下而上逐漸變小,進而使得拉力彈簧帶動卡盤的初始移動速度較慢,隨后逐漸加快,開始較慢速度的拉扯便于使得茶葉蒂部受力均勻,進而形成良好的頸縮現(xiàn)象,進而有效地保障了茶葉的提摘品質(zhì)。
19、3、通過設(shè)置夾塊,在卡盤上移時,受到卡板斜面的影響,兩個夾體反向移動,繼而對茶葉的上側(cè)施加扭力,而茶葉下端不動,扭力施加在夾塊與夾板之間,進而可以加速茶葉的斷開,提高工作效率,同時施加的扭力可以加大茶葉的頸縮現(xiàn)象,進而保障茶葉的品質(zhì)。