名优茶柔性分选采摘机械手
本发明涉农业机械，特别是涉及了名优茶柔性分选采摘机械手。
背景技术：
1、茶叶是我国重要的经济作物之一，我国茶叶的产销量呈逐年增长的趋势。长期以来，茶叶采摘主要依赖人工，然而，茶叶采摘呈现“周期短、面积大”的特点，采茶工劳动强度大，且随着人口老龄化的加剧和全国城市化的发展，采茶工急剧减少，导致茶叶采摘成本大幅上升，对茶产业效益影响较大。茶叶机械化采摘是缓解采茶工短缺的有效方法，然而，市场上常见的采茶机均以“电锯收割”的方式收获，得到老叶和嫩叶混合的大宗茶，经济效益较低。近年来，诸多学者和公司相继开发只采摘嫩芽的名优茶采摘机械手，但采摘方式多为刚性采摘，容易对娇嫩的茶芽产生损伤，且采摘效率低，难以被茶农接受。因此，从实际情况出发，研制一种高效率名优茶柔性分选采摘机械手，能够缓解我国采茶工短缺的问题，提高茶产业经济效益，符合我国茶产业的实际生产需求。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供名优茶柔性分选采摘机械手，实现对茶叶的无损采摘，提高名优茶经济效益，对茶叶无损采摘过程中，可自动实现名优茶的分选。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、名优茶柔性分选采摘机械手，其包括：
4、拉拔机构和安装在拉拔机构上的柔性夹紧机构；
5、所述拉拔机构包括拉拔安装板、以及与拉拔安装板往复移动的拉拔升降板；
6、所述柔性夹紧机构包括两个与拉拔升降板相安装的拉伸组件、以及安装在两个拉伸组件之间的柔性夹紧组件，每个所述拉伸组件包括与拉拔升降板横向滑动连接的拉伸移动板，所述柔性夹紧组件包括多个平行设置在两个拉伸移动板之间的柔性夹紧筒、以及安装在柔性夹紧筒端部并与拉伸移动板滑动连接的伸缩杆。
7、作为本发明提供的所述的名优茶柔性分选采摘机械手的一种优选实施方式，所述柔性夹紧筒的两端安装有柔性夹紧安装板，所述伸缩杆与柔性夹紧安装板相安装，每组柔性夹紧筒的端部均安装柔性夹紧安装板，并且柔性夹紧安装板的另一端与柔性夹紧筒对应的伸缩杆相安装，通过伸缩杆能够单独控制每个柔性夹紧筒运动。
8、作为本发明提供的所述的名优茶柔性分选采摘机械手的一种优选实施方式，所述柔性夹紧筒为高拉伸率柔性材料制成的薄壁圆筒，在向其内部充入压缩空气时，柔性夹紧筒的筒壁沿径向膨胀，柔性夹紧筒为具有拉伸硬化特性的材质，再起轴向伸长后的柔性夹紧筒自身硬度增大，此时，向柔性夹紧筒内充入压缩空气，其筒壁沿径向膨胀，每对膨胀的柔性夹紧筒对茶梗产生挤压，硬度增大的柔性夹紧筒能够产生更大的挤压力，然而，由于柔性夹紧筒具有高拉伸率的柔性材料制成，不会对茶梗造成挤压损伤。
9、作为本发明提供的所述的名优茶柔性分选采摘机械手的一种优选实施方式，多个所述柔性夹紧筒两两成组，每组柔性夹紧筒上安装有间距控制机构，以用于控制两两成组的柔性夹紧筒之间的间距，以用于控制两两成组的柔性夹紧筒之间的间距，通过间距控制机构能够控制每组柔性夹紧筒之间的间距，从而对位于每组柔性夹紧筒之间的茶叶进行柔性夹持采摘。
10、作为本发明提供的所述的名优茶柔性分选采摘机械手的一种优选实施方式，所述间距控制机构包括通过拉伸安装板与拉拔升降板相安装的拉伸气缸、与伸缩杆对应设置的连杆，所述连杆的一端与拉伸安装板转动连接，所述连杆的另一端与伸缩杆转动连接，所述拉伸气缸的输出端通过拉伸连接杆与拉伸移动板相连接，通过控制连杆的摆动，控制伸缩杆带动柔性夹紧筒沿着拉伸移动板滑动，从而控制每组柔性夹紧筒的间距。
11、作为本发明提供的所述的名优茶柔性分选采摘机械手的一种优选实施方式，每组柔性夹紧筒的两端均设置有间距控制机构，对柔性夹紧筒的两端进行稳定控制，控制柔性夹紧筒进行拉长或者压缩。
12、作为本发明提供的所述的名优茶柔性分选采摘机械手的一种优选实施方式，所述拉伸移动板上固定有拉伸导杆，所述拉伸导杆与拉伸安装板上安装的直线轴承一滑动插接，通过拉伸气缸控制拉伸移动板靠近或者远离拉伸安装板，从而控制两个拉伸移动板相互远离或者相互靠近，当两个拉伸移动板相互远离时，会控制柔性夹紧筒沿其轴向拉伸，当两个拉伸移动板相互靠近远离时，会控制柔性夹紧筒沿其轴向压缩；柔性夹紧筒为具有拉伸硬化特性的材质，轴向伸长后的柔性夹紧筒自身硬度增大。
13、作为本发明提供的所述的名优茶柔性分选采摘机械手的一种优选实施方式，所述伸缩杆上安装有拉伸限位单元，所述伸缩杆通过拉伸限位单元与拉伸移动板滑动连接，通过拉伸限位单元沿着拉伸移动板上开设的滑槽移动，从而稳定带动伸缩杆进行移动。
14、作为本发明提供的所述的名优茶柔性分选采摘机械手的一种优选实施方式，所述拉伸限位单元包括拉伸限位轴、以及转动安装在拉伸限位轴两端的拉伸限位轴承，所述拉伸限位轴承的端部通过轴承垫片与拉伸限位单元相安装，伸缩杆的与拉伸限位轴相安装，并且拉伸限位轴上两端的拉伸限位轴承与拉伸移动板滚动连接，使得伸缩杆稳定滑动。
15、作为本发明提供的所述的名优茶柔性分选采摘机械手的一种优选实施方式，所述拉拔机构还包括安装在拉拔安装板上的拉拔气缸、以及与拉拔升降板相安装的拉拔连接杆，所述拉拔气缸的输出端与拉拔连接杆相安装，所述拉拔升降板上固定有与拉拔连接杆相平行的拉拔导杆，所述拉拔导杆与拉拔安装板上安装的直线轴承二滑动插接，通过拉拔气缸控制拉拔连接杆延其轴向移动，控制控制拉拔升降板远离或者靠近拉拔安装板移动，从而控制柔性夹紧机构远离或者靠近茶树的方向，便于对茶叶进行采摘。
16、与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
17、1、本发明提供的名优茶柔性分选采摘机械手，通过拉拔机构控制拉拔升降板移动，将柔性夹紧机构移动到需要采摘的茶叶处，并将待采摘的茶叶置于多个柔性夹紧筒之间，通过控制柔性夹紧筒沿着拉伸移动板滑动将茶叶夹紧后，拉拔机构控制柔性夹紧机构上移对茶叶进行柔性拉拔断梗，实现对茶叶的无损采摘，提高名优茶经济效益。
18、2、本发明提供的名优茶柔性分选采摘机械手，使用柔性夹紧筒对茶叶进行柔性拉拔断梗，由于老叶比嫩芽所需的断梗拉力大，因此本发明在对茶叶无损采摘过程中，可自动实现名优茶(嫩芽)的分选，对优化名优茶采摘设备、降低采摘成本具有重要意义；此外，本发明在工作过程中可实现对某一范围内的茶叶同时分选采摘，而非直接采摘单芽，因此，本发明对名优茶的采摘效率较高。
技术特征：
1.名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，所述柔性夹紧筒（221）的两端安装有柔性夹紧安装板（222），所述伸缩杆（217）与柔性夹紧安装板（222）相安装。
3.根据权利要求1所述的名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，所述柔性夹紧筒（221）为高拉伸率柔性材料制成的薄壁圆筒，在向其内部充入压缩空气时，柔性夹紧筒（221）的筒壁沿径向膨胀。
4.根据权利要求2或3所述的名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，多个所述柔性夹紧筒（221）两两成组，每组柔性夹紧筒（221）上安装有间距控制机构，以用于控制两两成组的柔性夹紧筒（221）之间的间距。
5.根据权利要求4所述的名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，所述间距控制机构包括通过拉伸安装板（212）与拉拔升降板（150）相安装的拉伸气缸（211）、与伸缩杆（217）对应设置的连杆（218），所述连杆（218）的一端与拉伸安装板（212）转动连接，所述连杆（218）的另一端与伸缩杆（217）转动连接，所述拉伸气缸（211）的输出端通过拉伸连接杆（214）与拉伸移动板（215）相连接。
6.根据权利要求5所述的名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，每组柔性夹紧筒（221）的两端均设置有间距控制机构。
7.根据权利要求5所述的名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，所述拉伸移动板（215）上固定有拉伸导杆（216），所述拉伸导杆（216）与拉伸安装板（212）上安装的直线轴承一（213）滑动插接。
8.根据权利要求7所述的名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，所述伸缩杆（217）上安装有拉伸限位单元（219），所述伸缩杆（217）通过拉伸限位单元（219）与拉伸移动板（215）滑动连接。
9.根据权利要求8所述的名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，所述拉伸限位单元（219）包括拉伸限位轴（2191）、以及转动安装在拉伸限位轴（2191）两端的拉伸限位轴承（2192），所述拉伸限位轴承（2192）的端部通过轴承垫片（2193）与拉伸限位单元（219）相安装。
10.根据权利要求1所述的名优茶柔性分选采摘机械手，其特征在于，所述拉拔机构（100）还包括安装在拉拔安装板（120）上的拉拔气缸（110）、以及与拉拔升降板（150）相安装的拉拔连接杆（140），所述拉拔气缸（110）的输出端与拉拔连接杆（140）相安装，所述拉拔升降板（150）上固定有与拉拔连接杆（140）相平行的拉拔导杆（160），所述拉拔导杆（160）与拉拔安装板（120）上安装的直线轴承二（130）滑动插接。
技术总结
本发明公开了名优茶柔性分选采摘机械手，其包括：拉拔机构和安装在拉拔机构上的柔性夹紧机构；所述拉拔机构包括拉拔安装板、以及与拉拔安装板往复移动的拉拔升降板；所述柔性夹紧机构包括两个与拉拔升降板相安装的拉伸组件、以及安装在两个拉伸组件之间的柔性夹紧组件，每个所述拉伸组件包括与拉拔升降板横向滑动连接的拉伸移动板，所述柔性夹紧组件包括多个平行设置在两个拉伸移动板之间的柔性夹紧筒、以及安装在柔性夹紧筒端部并与拉伸移动板滑动连接的伸缩杆。本发明实现对茶叶的无损采摘，提高名优茶经济效益，对茶叶无损采摘过程中，可自动实现名优茶的分选。
技术研发人员：程培林,王亮,包辉煌,周宇杰,罗洪广,曾兴斌
受保护的技术使用者：浙江工商职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23