一种智能采茶的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种智能采茶机，属于农业机械【技术领域】。一种智能采茶机，包括机架、采茶器和茶青收集装置、升降装置和高度调节装置；升降装置安装在机架远离前进方向一端并可沿机架内侧升降，采茶器固定安装在升降装置上；高度调节装置包括高度传感器、控制器和执行电机，所述超声波传感器的信号输出端分别与控制器的信号输入端连接，所述执行电机的受控端与控制器的信号输出端连接，所述执行电机用于驱动升降架升降。由于该智能采茶机具有茶树新梢高度识别功能，并能自适应调节切割器高度，提高采茶机的采摘质量。
【专利说明】一种智能采茶机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能采茶机，属于农业机械【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前国内广泛使用的采茶机为往复切割式采茶机，普遍存在采摘高度不能适时调节的问题，采摘质量难以保证。对于单人手提式和双人手抬式采茶机，采摘高度由机手调节，由于机手负重操作，长时间工作后不能做到随着茶树的长势实时调节；而对于最近研发的履带乘坐式采茶机，其切割器的高度可以调节，但没有茶树高度检测功能，不能实时调节，作业前先设定一个平均高度，采摘质量也无法保证。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，针对现有技术中采茶机采茶高度不精确造成的采茶机采茶质量差的问题，提出一种可以识别茶树新梢高度，并自适应调节切割器高度的自走式智能采茶机。
[0004]本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是:一种智能采茶机，包括在使用时可横跨茶蓬的门形机架，在所述机架上设置现有采茶器和茶青收集装置，在所述机架上还设置有高度调节装置和升降装置，所述升降装置位于机架沿采茶机前进方向的后部；所述高度调节装置包括高度传感器、控制器和执行电机，所述高度传感器和控制器设置在机架沿采茶机前进方向一端上部，所述高度传感器的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端连接，所述执行电机的受控端与所述控制器的信号输出端连接；所述升降装置包括升降架和设置于所述机架两侧的导向柱和丝杠，所述升降架分别设有与所述导向柱和丝杠相配合的导套和丝杠螺母；所述采茶器固定安装在所述升降架上，所述执行电机的动力输出端联接所述丝杠并用于驱动所述丝杠，所述茶青收集装置设置在所述采茶器附近用于收集采茶器采摘下的茶叶。
[0005]进一步的:所述机架包括两根平行设置的纵梁，所述两根纵梁之间沿采茶机前进方向依次间隔设有第一门形框、第二门形框和第三门形框，所述第一门形框靠近采茶机前进方向设置，所述第一门形框和第二门形框上端分别通过连接杆连接，所述连接杆之间设有支撑杆。
[0006]进一步的:所述茶青收集装置包括风机、风机驱动电机、送风箱体和集叶网袋，所述风机固定于机架上部，所述风机驱动电机靠近风机设置，所述送风箱体及集叶网袋依次安装在升降架上，所述风机的出风口和所述送风箱体的入风口通过可伸缩挠性塑料送风管道连接，所述送风箱体下部均布有弧形排风管，且各弧形排风管输出的风适于将所述采茶器采摘得的茶叶吹入所述集叶网袋。
[0007]进一步的:所述机架底部安装有至少两个行驶轮。
[0008]进一步的:所述采茶器为平型往复式切割器。
[0009]进一步的:所述机架由方钢焊接制成。
[0010]进一步的:所述机架两侧还设有蓄电池，所述蓄电池为控制器、采茶器、风机驱动电机和执行电机供电。
[0011]本发明采用上述技术方案的有益效果是:1)由于该智能采茶机具有茶树新梢高度识别功能，并能自适应调节切割器高度，提高了采茶机的采摘质量；2)由于升降架采用丝杠螺母原理升降，使得采茶高度更加精确；3)由于机架有方钢焊接制成，质量小强度高；4)由于升降架与导向柱配合，使得升降架升降时位置更精确，不会发生横向位移。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明实施例智能采茶机的正视图。
[0013]图2是本发明实施例智能采茶机的左视图。
[0014]图3是本发明实施例智能采茶机的俯视图。
[0015]图4是本发明实施例智能采茶机的机架立体结构示意图。
【具体实施方式】
实施例
[0016]本实施例的智能采茶机，如图1、2和3所示，包括在使用时可横跨茶蓬(茶蓬指茶场内单排的茶树蓬面)的门形机架1、采茶器2-1、茶青收集装置、升降装置和高度调节装置。机架I如图4所不,包括两根平行的纵梁1-8、1-9,两根纵梁1-8、1-9之间沿米茶机前进方向依次间隔设有第一门形框1-2、第二门形框1-3和第三门形框1-4，第一门形框1-2靠近采茶机前进方向设置，第一门形框1-2和第二门形框1-3上端分别通过连接杆1-5、1-6连接，连接杆1-5、1-6之间设有支撑杆1-7。机架I整体由方钢焊接而成，第一门形框1-2和第三门形框1-4下端安装有四个行驶轮1-1。
[0017]高度调节装置包括六个高度传感器5-1、控制器5-2和执行电机5-3，高度传感器5-1为超声波传感器，六个高度传感器5-1均布设置在第一门形框1-2和支撑杆1-7上,控制器5-2架设在第一门形框1-2和支撑杆1-7之间，第二门形框1-3沿前进方向右侧设有丝杠5-4,第二门形框1-3沿前进方向左侧设有一个第一导向柱5-6,第三门形框1-4内两侧分别设有两个第二导向柱5-7、5-8，执行电机5-3靠近丝杠5-4设置,执行电机5_3的动力输出端连接丝杠5-4并用于驱动丝杠5-4，高度传感器5-1的信号输出端分别与控制器
5-2的信号输入端连接，执行电机5-3的受控端与控制器5-2的信号输出端连接。显然，本实施例中三个导向柱5-6、5-7、5-8和一个丝杠5-4的位置也可以相互任意变化。
[0018]如图1所示，升降装置包括是一个四边形的升降架4、三个导向柱5-6、5-7、5_8和丝杠5-4，升降架4上设有分别与导向柱5-6、5-7、5-8匹配的导套(图中未标出)，升降架4还设有与丝杠5-4相匹配的丝杠螺母5-5，丝杠5-4可以驱动升降架4上升和下降，采茶器
2-1固定安装在升降架4靠近采茶机前进方向一端，茶青收集装置靠近采茶器2-1设置用于收集采茶器2-1采摘下的茶叶。采茶器2-1为平型往复式切割器，该平型往复式切割器由米摘电机2_2驱动。
[0019]茶青收集装置包括风机组3-1、一个风机驱动电机3-2、送风箱体3-4和集叶网袋3-5，风机组3-1包括两个风机，两个风机固定于第二门形框1-3上部，风机驱动电机3-2安装在两个风机之间，送风箱体3-4及集叶网袋3-5依次安装在升降架4上，风机3-1的出风口和送风箱体3-4的入风口通过可伸缩挠性塑料送风管道3-3连接，送风箱体3-4下部设有有弧形排风管组3-6，弧形排风管组3-6包括十八个弧形排风管，且各弧形排风管输出的风适于将采茶器采摘得的茶叶吹入集叶网袋3-5中。
[0020]机架I两侧还设有蓄电池组，蓄电池组包括采茶单元蓄电池6-1和控制单元蓄电池6-2，采茶单元蓄电池6-1用于为采茶器2-1、风机驱动电机3-2供电，控制单元蓄电池
6-2为控制器5-2和执行电机5-3供电。
[0021]采用该智能采茶机的采茶方法包括:
A、预先设定茶蓬高度减去切割所需长度h后的高度与采茶器2-1高度所允许的最大差值的绝对值为Λ ;
B、将智能采茶机横跨茶蓬，启动平型往复式切割器、风机3-1和高度调节装置，手推机器前进；
C、各超声波传感器分别获取其正下方的茶蓬高度位置信息，去掉最高值与最低值后取其平均值，作为当前茶蓬高度；
D、将所测茶蓬高度减去切割所需长度h后，与当前平型往复式切割器高度进行比较；
E、当所测茶蓬高度减去切割所需长度h后，与当前平型往复式切割器高度差的绝对值大于预先设定值△时，控制器工作，并以差值为控制信号，调节切割器高度；
F、当所测茶蓬高度减去切割所需长度h后，与当前平型往复式切割器高度差的绝对值小于Λ时，则控制器不工作，切割器高度不变。
[0022]当采茶质量要求较高，摘采的茶叶为“一芽一叶”时，Λ取3mm、h取15mm。
[0023]当采茶质量要求较低，摘采的茶叶为“一芽两叶”时，Δ取5mm、h取30mm。
[0024]本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种智能采茶机，包括在使用时可横跨茶蓬的门形机架，在所述机架上设置现有采茶器和茶青收集装置，其特征在于:在所述机架上还设置有高度调节装置和升降装置，所述升降装置位于机架沿采茶机前进方向的后部；所述高度调节装置包括高度传感器、控制器和执行电机，所述高度传感器和控制器设置在机架沿采茶机前进方向一端上部，所述高度传感器的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端连接，所述执行电机的受控端与所述控制器的信号输出端连接；所述升降装置包括升降架和设置于所述机架两侧的导向柱和丝杠，所述升降架分别设有与所述导向柱和丝杠相配合的导套和丝杠螺母；所述采茶器固定安装在所述升降架上，所述执行电机的动力输出端联接所述丝杠并用于驱动所述丝杠，所述茶青收集装置设置在所述采茶器附近用于收集采茶器采摘下的茶叶。
2.根据权利要求1所述的智能采茶机，其特征在于:所述机架包括两根平行设置的纵梁，所述两根纵梁之间沿采茶机前进方向依次间隔设有第一门形框、第二门形框和第三门形框，所述第一门形框靠近采茶机前进方向设置，所述第一门形框和第二门形框上端分别通过连接杆连接，所述连接杆之间设有支撑杆。
3.根据权利要求2所述的智能采茶机，其特征在于:所述茶青收集装置包括风机、风机驱动电机、送风箱体和集叶网袋，所述风机固定于机架上部，所述风机驱动电机靠近风机设置，所述送风箱体及集叶网袋依次安装在升降架上，所述风机的出风口和所述送风箱体的入风口通过可伸缩挠性塑料送风管道连接，所述送风箱体下部均布有弧形排风管，且各弧形排风管输出的风适于将所述采茶器采摘得的茶叶吹入所述集叶网袋。
4.根据权利要求3所述的智能采茶机，其特征在于:所述机架底部安装有至少两个行驶轮。
5.根据权利要求4所述的智能采茶机，其特征在于:所述采茶器为平型往复式切割器。
6.根据权利要求5所述的智能采茶机，其特征在于:所述机架由方钢焊接制成。
7.根据权利要求6所述的智能采茶机，其特征在于:所述机架两侧还设有蓄电池，所述蓄电池为控制器、采茶器、风机驱动电机和执行电机供电。
【文档编号】A01D46/04GK104303706SQ201410526690
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】肖宏儒, 韩余, 宋志禹, 丁文芹, 梅松 申请人:农业部南京农业机械化研究所