名優(yōu)茶采摘機(jī)械手與采摘策略研究.pdf

1、名優(yōu)茶具有較高的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其產(chǎn)業(yè)價(jià)值占茶產(chǎn)業(yè)的比例逐漸增高?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的采茶機(jī)采用一刀切方式，無(wú)選擇性，難以保證名優(yōu)茶的品質(zhì)，而名優(yōu)茶采摘要求勻嫩齊，仍為人工采摘，雖能滿足嚴(yán)苛的采摘要求，但由于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和勞動(dòng)力的缺乏導(dǎo)致名優(yōu)茶采摘不及時(shí)，造成巨大的浪費(fèi)，采摘難成為了名優(yōu)茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
　　實(shí)現(xiàn)名優(yōu)茶機(jī)械化采摘的難點(diǎn)主要有2個(gè)，一個(gè)是鮮葉識(shí)別，另一個(gè)是高效采摘。本文提出的名優(yōu)茶采摘機(jī)，使用圖像技術(shù)識(shí)別鮮葉，使用機(jī)械手進(jìn)行

2、單芽采摘。機(jī)械手的采摘系統(tǒng)是本文研究重點(diǎn)，為提高采摘速率，系統(tǒng)使用雙采摘機(jī)械手，并采用蟻群算法規(guī)劃?rùn)C(jī)械手采茶路徑。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1)闡述了名優(yōu)茶采摘機(jī)的工作原理與名優(yōu)茶采摘機(jī)系統(tǒng)組成。名優(yōu)茶采摘機(jī)主要包括行走裝置、采摘機(jī)械手、圖像識(shí)別系統(tǒng)和和控制系統(tǒng)等。使用高地隙動(dòng)力底盤(pán)作為采茶機(jī)的前進(jìn)動(dòng)力與支撐平臺(tái)，使用圖像識(shí)別技術(shù)獲取鮮葉坐標(biāo)，使用嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)控制平臺(tái)。
　　2)提高茶葉采摘效率的措施之一是使用雙采摘機(jī)械手。

3、2個(gè)三自由度機(jī)械手可獨(dú)立工作且有重疊的工作區(qū)域。機(jī)械手用雙圓軸導(dǎo)向，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。機(jī)械手的末端執(zhí)行器采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，鮮葉剪切部件結(jié)構(gòu)為圓筒式，由氣缸驅(qū)動(dòng)刀片開(kāi)合。末端執(zhí)行器中內(nèi)筒的兩端連接塑料軟管，以吹氣加吸氣的方式收集已采摘鮮葉。
　　3)提高茶葉采摘效率的另外一個(gè)措施是使采摘機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)距離最短。蟻群算法在解決旅行商(TSP)問(wèn)題上有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，鮮葉的采摘路徑類(lèi)似于旅行商問(wèn)題。本文將蟻群算法與鮮葉采摘技術(shù)相結(jié)合來(lái)規(guī)劃采摘路