本發明涉及一種高效茶葉嫩芽采摘機，主要涉及一種采摘效率高、準確度高的茶葉嫩芽采摘設備。

背景技術：

我國是世界上茶葉種植和消費最大的國家之一，所以實現茶葉的機械化采摘十分必要。目前我國的菜葉采摘機械普遍使用粗放的推進切割式的方法來采摘茶葉，此種采摘方式采摘的茶葉完整度差，老嫩不一，不適用于名優茶的采摘。目前我國名優茶的采摘仍然為人工采摘，勞動強度大，效率低，所以設計準確度高、效率高的茶葉嫩芽采摘設備十分必要。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種采摘效率高，準確度高的茶葉嫩芽采摘裝備，以提高采摘效率、降低人工勞動強度。

本發明的技術方案是：一種高效茶葉嫩芽采摘機，其特征在于，由履帶底盤、六部絲桿升降機、六個步進電機、三個搭載架、夾持裝置、收集裝置、座椅、支撐架和攝像頭組成；所述履帶底盤上剛性連接有所述六部絲桿升降機，左右各三部，用于調整所述搭載架的高度；所述六個步進電機安裝于每部絲桿升降機底端，用于為絲桿升降機的升降提供動力；所述三個搭載架的兩端各連接在一部所述絲桿升降機頂端，每個所述搭載架上均安裝有七個所述夾持裝置；每個所述夾持裝置旁均對應安裝有一個所述收集裝置；所述支撐架的底端安裝在搭載架的兩端，其頂端安裝有攝像頭，用于獲取茶葉圖像；所述座椅位于履帶底盤后端，為操作人員提供乘坐空間。本發明具有高效采摘茶葉嫩芽的特點。

所述三個搭載架均呈弧形以便貼合茶壟外形；每個搭載架上的七個夾持裝置均勻分布，三個搭載架上的夾持裝置前后交錯分布，以便消除采摘盲點并且降低漏采率。

上述技術方案中，更具體的：所述夾持裝置由第一電機、齒輪A、齒輪B、齒輪C、兩根圓軸、十二根轉動臂、四個傳動桿、四個軸承座、機箱和兩個夾持塊組成；所述齒輪A嵌套在所述第一電機主軸上且位于所述齒輪B的正上方，所述齒輪B是半徑不同的雙層齒輪，其中半徑較小的那層齒輪與齒輪A嚙合，半徑較大的那層齒輪與所述齒輪C的半徑相同且兩者相互嚙合，齒輪B與齒輪C位于同一水平線上；所述兩根圓軸分別穿過齒輪B和齒輪C的中心孔；所述十二根轉動臂中，有四根轉動臂的一端與兩根圓軸的兩端剛性對稱連接，其另一端與所述四個傳動桿的頂端旋轉連接；有四根轉動臂的一端旋轉連接于機箱的左側面，其另一端兩兩旋轉連接于其中的兩個所述傳動桿的中段；剩余四根轉動臂的一端旋轉連接于機箱的右側面，其另一端兩兩旋轉連接于另外兩個所述傳動桿的中段，且機箱左右側面的轉動臂位置對稱。

進一步的：所述夾持裝置的所述四個傳動桿中，每兩根傳動桿的底端剛性連接有一個夾持塊，且夾持塊與兩根圓軸平行；所述夾持塊由外殼體、滑塊和兩個彈簧組成，所述外殼體的前端開口，左右兩個側面空缺；兩個所述彈簧的一端對稱安裝于外殼體后立面的內側，其另一端連接在所述滑塊的背面，用于為夾持塊提供夾持力。

進一步的：所述夾持裝置的所述四個軸承座的頂端對稱嵌套在所述兩根圓軸的兩端伸出齒輪B和齒輪C的部分的中間段，其中，兩個軸承座的底端連接機箱前立面的內側，另外兩個軸承座的底端連接機箱后立面的內側，為所述兩根圓軸的穩定轉動提供支撐點。

上述技術方案中，更具體的：所述收集裝置由茶葉吸入口、風箱、渦輪、第二電機、帶孔隔離板、彈簧固定器和茶葉收集箱組成；所述風箱前端開口與所述茶葉吸入口連通，其后端安裝有所述第二電機和渦輪，所述渦輪嵌套在所述第二電機主軸上；所述帶孔隔離板安裝于所述風箱前端開口與渦輪之間，防止茶葉嫩芽卷入渦輪中；所述風箱底部開口安裝有所述茶葉收集箱；所述彈簧固定器安裝于茶葉收集箱旁，用于固定茶葉收集箱。

此外，上述技術方案中，更具體的：所述支撐架呈三棱錐形，由四根支撐桿和短桿組成；其中第一支撐桿和第二支撐桿的底部分別連接于第一個搭載架的兩端，第三支撐桿的底部連接于第三個搭載架頂面的中間，第四支撐桿的底部連接于第一個搭載架頂面的中間，且第三支撐桿與第一個搭載架頂面和第二個搭載架頂面之間連接有短桿，用于加固第三支撐桿；所述攝像頭在第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和第四支撐桿的頂端交點處，位于整個采摘機的最前端。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的結構俯視圖。

圖3是本發明夾持裝置和收集裝置的結構示意圖。

圖4是本發明夾持裝置和收集裝置的側面結構示意圖。

圖5是本發明夾持裝置的夾持過程圖。

圖6是本發明夾持塊的結構示意圖。

在圖1-圖6中，1.履帶底盤、2.絲桿升降機、3.步進電機、4.搭載架、5.夾持裝置、6.收集裝置、7.座椅、8.支撐架、9.攝像頭、10.夾持塊、5-1.第一電機、5-2.齒輪A、5-3.齒輪B、5-4.齒輪C、5-5.圓軸、5-6.轉動臂、5-7.傳動桿、5-8.軸承座、5-9.機箱、6-1.茶葉吸入口、6-2.風箱、6-3.渦輪、6-4.第二電機、6-5.帶孔隔離板、6-6彈簧固定器、6-7.茶葉收集箱、8-1.第一支撐桿、8-2.第二支撐桿、8-3.第三支撐桿、8-4.第四支撐桿、8-5.短桿、10-1.外殼體、10-2滑塊、10-3.彈簧。

具體實施方式

參照圖1，本發明由履帶底盤1、六部絲桿升降機2、六個步進電機3、三個搭載架4、夾持裝置5、收集裝置6、座椅7、支撐架8和攝像頭9組成；所述履帶底盤1上剛性連接有所述六部絲桿升降機2，左右各三部，用于調整所述搭載架4的高度；所述六個步進電機3分別安裝于每部絲桿升降機2的底端，用于為絲桿升降機2的升降提供動力；所述三個搭載架4的兩端各連接在一部所述絲桿升降機2頂端，每個所述搭載架4上均安裝有七個所述夾持裝置5；每個所述夾持裝置5旁均對應安裝有一個所述收集裝置6；所述支撐架8的底端安裝在搭載架4的兩端，其頂端安裝有攝像頭9，用于獲取茶葉圖像；所述座椅7位于履帶底盤1后端為操作人員提供乘坐空間。

參照圖1、圖2、圖3和圖4，所述三個搭載架4均呈弧形，每個搭載架4上的七個夾持裝置5均勻分布，三個搭載架4上的夾持裝置5前后交錯分布，以便消除采摘盲點并且降低漏采率；所述夾持裝置由第一電機5-1、齒輪A5-2、齒輪B5-3、齒輪C5-4、兩根圓軸5-5、十二根轉動臂5-6、四個傳動桿5-7、四個軸承座5-8、機箱5-9和兩個夾持塊10組成；所述齒輪A5-2嵌套在所述第一電機5-1主軸上且位于所述齒輪B5-3的正上方，所述齒輪B5-3是半徑不同的雙層齒輪，其中半徑較小的那層齒輪與齒輪A5-2嚙合，半徑較大的那層齒輪與所述齒輪C5-4的半徑相同且兩者相互嚙合，齒輪B5-3與齒輪C5-4位于同一水平線上；所述兩根圓軸5-5分別穿過齒輪B5-3和齒輪C5-4的中心孔；所述十二根轉動臂5-6中，有四根轉動臂5-6的一端與兩根圓軸5-5的兩端剛性對稱連接，其另一端與所述四個傳動桿5-7的頂端旋轉連接；有四根轉動臂5-6的一端旋轉連接于機箱5-9的左側面，其另一端兩兩旋轉連接于其中的兩個所述傳動桿5-7的中段；剩余四根轉動臂5-6的一端旋轉連接于機箱5-9的右側面，其另一端兩兩旋轉連接于另外兩個所述傳動桿5-7的中段，且機箱5-9左右側面的轉動臂5-6位置對稱。

參照圖3，所述夾持裝置5的所述四個軸承座5-8的頂端對稱嵌套在所述兩根圓軸5-5的兩端伸出齒輪B5-3和齒輪C5-4的部分的中間段，其中，兩個軸承座5-8的底端連接機箱5-9前立面的內側，另外兩個軸承座5-8的底端連接機箱5-9后立面的內側，為所述兩根圓軸5-5的穩定轉動提供支撐點。

參照圖1、圖3和圖6，所述夾持裝置5的所述四個傳動桿5-7中，每兩根傳動桿5-7的底端剛性連接有一個夾持塊10，且兩個夾持塊10與兩根圓軸5-5平行；所述夾持塊10由外殼體10-1、滑塊10-2和兩個彈簧10-3組成，所述外殼體10-1的前端開口，以便滑塊10-2的前端伸出外殼體10-1，其左右兩個側面空缺；兩個所述彈簧10-3的一端對稱安裝于外殼體10-1后立面的內側，其另一端連接在所述滑塊10-2的背面，用于為夾持塊10提供夾持力；所述兩個滑塊10-1的相對面處各有一個斜坡滑槽，用于防止采摘下來的茶葉嫩芽從旁邊掉落。

參照圖3和圖4，收集裝置6由茶葉吸入口6-1、風箱6-2、渦輪6-3、第二電機6-4、帶孔隔離板6-5、彈簧固定器6-6和茶葉收集箱6-7組成，所述茶葉吸入口6-1的前端伸入夾持裝置5內部且位于兩個滑塊10-2上的斜坡滑槽的正上方，其后端與所述風箱6-2前端開口連通，用于吸入茶葉嫩芽至風箱6-2；所述風箱6-2的后端安裝有渦輪6-3和第二電機6-4，所述渦輪6-3嵌套在第二電機6-4主軸上；所述帶孔隔離板6-5安裝于風箱6-2的前端開口與渦輪6-3之間，防止茶葉嫩芽卷入渦輪6-3中；所述風箱6-2底部開口安裝有所述茶葉收集箱6-7，用于收集茶葉嫩芽；所述彈簧固定器6-6安裝于茶葉收集箱6-7旁，用于固定茶葉收集箱6-7。

參照圖1，所述支撐架8由四根支撐桿和短桿8-5組成；其中第一支撐桿8-1和第二支撐桿8-2的底部分別連接于第一個搭載架4的兩端，第三支撐桿8-3的底部連接于第三個搭載架4頂面的中間，第四支撐桿8-4的底部連接于第一個搭載架4頂面的中間，且第三支撐桿8-3與第一個搭載架4頂面和第二個搭載架4頂面之間連接有短桿8-5，用于加固第三支撐桿8-3；所述攝像頭9在第一支撐桿8-1、第二支撐桿8-2、第三支撐桿8-3和第四支撐桿8-4的頂端交點處，位于整個采摘機的最前端。

參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6，本發明的工作過程如下：

開始采茶作業時，履帶底盤1駛入茶壟持續低速前行，攝像頭9打開獲取茶葉圖像至控制系統，控制系統隨即驅動夾持裝置3開始作業，所述第一電機5-1轉動帶動齒輪A5-2轉動，齒輪A5-2轉動通過齒輪B5-3帶動齒輪C5-4轉動，且齒輪B5-3與齒輪C5-4轉動方向相反；齒輪B5-3、齒輪C5-4的轉動將分別帶動穿過其中心圓孔的兩個圓軸5-5轉動，從而帶動與之剛性連接的四根轉動臂5-6轉動，則其余八根轉動臂5-6將隨之轉動，此時十二根轉動臂5-6的轉動帶動四個傳動桿5-7的運動，使得四個傳動桿5-7底端剛性連接的兩個夾持塊10做循環夾持與分離動作。

參照圖5，兩個夾持塊10的循環夾持與分離過程如下：當齒輪B5-3側的轉動臂5-6運動到右下方、齒輪C5-4側的轉動臂5-6運動到左下方時，兩個夾持塊10剛好接觸并夾持住兩個滑塊10-2間的茶葉；當齒輪B5-3側的轉動臂5-6運動到正右方、齒輪C5-4側的轉動臂5-6運動到正左方時，兩個夾持塊10擠壓程度最大，此時兩個滑塊10-2間的茶葉中的嫩芽被夾斷；當齒輪B5-3側的轉動臂5-6運動到右上方、齒輪C5-4側的轉動臂5-6運動到左上方時，兩個夾持塊10上升并開始分離，在兩個夾持塊10從擠壓程度最大到開始分離的過程中，被夾斷的嫩芽被提起并被位于滑塊10-2上方的茶葉吸入口6-1吸入風箱6-2，嫩芽隨即落入茶葉收集箱6-7；當齒輪B5-3側的轉動臂5-6、齒輪C5-4側的轉動臂5-6均運動至正上方時，兩個夾持塊10已分離并提升到最高點；在第一電機5-1持續轉動下兩個夾持塊10開始下降直至兩個夾持塊10降低至最低處，達到最低處后兩個夾持塊10又逐漸提升并再次接觸，進行下一輪的采摘嫩芽過程；在第一電機5-1持續轉動下，兩個夾持塊10做循環夾持與分離運動，實現了對茶葉的嫩芽進行高效采摘。