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CN114080898A - 智能采茶机器人 - Google Patents

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CN114080898A
CN114080898A CN202210023927.1A CN202210023927A CN114080898A CN 114080898 A CN114080898 A CN 114080898A CN 202210023927 A CN202210023927 A CN 202210023927A CN 114080898 A CN114080898 A CN 114080898A
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CN
China
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tea
control device
robot
picking
processing
Prior art date
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Application number
CN202210023927.1A
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English (en)
Inventor
张艺旺
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Yiwang Beijing Enterprise Management Co ltd
Original Assignee
Yiwang Beijing Enterprise Management Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Yiwang Beijing Enterprise Management Co ltd filed Critical Yiwang Beijing Enterprise Management Co ltd
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    • A01D46/04—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs of tea
    • A—HUMAN NECESSITIES
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Abstract

本发明涉及一种智能采茶机器人，包括：机器人本体、控制装置和茶叶加工装置；控制装置和茶叶加工装置设置在机器人本体上；且控制装置和茶叶加工装置电连接；茶叶加工装置用于存放机器人本体采摘的茶叶，并根据控制装置发送的加工指令对茶叶进行加工操作；控制装置用于根据预设茶叶初加工标准向茶叶加工装置发送加工指令。本发明的智能采茶机器人通过茶叶加工装置对茶叶进行加工，使得本发明能够在采茶的同时，加工茶叶，优化了茶叶加工流程，进一步提高了茶叶的生产效率，同时，丰富了本发明的智能采茶机器人的功能。

Description

智能采茶机器人
技术领域
本发明涉及智能采茶设备技术领域，具体涉及一种智能采茶机器人。
背景技术
目前，茶叶采摘的方式有两种，一种是人工采摘，另一种是通过智能采茶机器人采摘。智能采茶机器人的出现，提高了采茶效率。然而，目前的智能采茶机器人只能采摘茶叶，功能单一，难以进一步提高茶叶的生产效率。
发明内容
有鉴于此，提供一种智能采茶机器人，以解决目前的智能采茶机器人只能采摘茶叶，功能单一，难以进一步提高茶叶的生产效率的问题。
本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种智能采茶机器人，包括：机器人本体、控制装置和茶叶加工装置；
所述控制装置和所述茶叶加工装置设置在所述机器人本体上；且所述控制装置和所述茶叶加工装置电连接；
所述茶叶加工装置用于存放所述机器人本体采摘的茶叶，并根据所述控制装置发送的加工指令对所述茶叶进行加工操作；
所述控制装置用于根据预设茶叶初加工标准向所述茶叶加工装置发送所述加工指令。
优选的，所述茶叶加工装置包括：茶叶存放单元、烘干单元和温度检测单元；
所述茶叶存放单元用于存放茶叶；
所述温度检测单元用于获取所述茶叶存放单元的温度数据，并将所述温度数据发送给所述控制装置；
所述控制装置具体用于根据预设茶叶初加工标准和所述温度数据向所述烘干单元发送烘干指令；
所述烘干单元用于根据所述烘干指令对所述茶叶存放单元中的茶叶进行烘干操作。
优选的，所述茶叶加工装置的数量为多部；
各所述茶叶加工装置对应的所述预设茶叶初加工标准不同。
优选的，本发明的智能采茶机器人还包括：自动门装置；
所述自动门装置与所述茶叶加工装置机械连接，用于当所述自动门装置中的门体闭合时，使所述茶叶加工装置的进茶口闭合；
所述自动门装置还与所述控制装置电连接；
所述控制装置还用于当检测到所述机器人本体的采摘装置的盛茶设备移动至所述进茶口对应的进茶区域时，控制所述门体打开；当未检测到所述盛茶设备移动至所述进茶口对应的进茶区域时，控制所述门体闭合。
优选的，所述机器人本体包括：第一摄像装置；
所述自动门装置还包括：感应装置和驱动装置；
所述第一摄像装置用于获取所述门体对应的拍摄区域的第一图像，并将所述第一图像发送给所述控制装置；
所述感应装置设置在所述门体对应的感应区域，用于感应所述感应区域内是否有所述采摘装置，并将感应结果发送给所述控制装置；
所述控制装置用于根据所述感应结果通过所述驱动装置控制所述门体的工作状态，以及用于根据所述第一图像控制所述盛茶设备移动至所述进茶口对应的进茶区域。
优选的，所述门体的材质为透明材质。
优选的，所述机器人本体还包括：第二摄像装置和采摘装置；
所述第二摄像装置和所述采摘装置分别与所述控制装置连接；
所述第二摄像装置用于获取所述采摘装置的盛茶设备的第二图像，并将所述第二图像发送给所述控制装置；
所述控制装置用于根据所述第二图像判断所述盛茶设备中的茶叶是否超过预设茶叶存放量阈值；当判断出所述盛茶设备中的茶叶超过预设茶叶存放量阈值时，控制所述采摘装置将所述盛茶设备中的茶叶倒入所述茶叶加工装置中。
优选的，本发明的智能采茶机器人，还包括：电池管理模块和定位模块；
所述电池管理模块和所述定位模块分别与所述控制装置电连接；
所述电池管理模块用于监测所述机器人本体的电池的剩余电量，并将监测到的所述剩余电量发送给所述控制装置；
所述定位模块安装在所述机器人本体上，用于向所述控制装置发送智能采茶机器人的位置数据；
所述控制装置还用于根据所述剩余电量、所述位置数据、以及预设电量阈值与位置坐标的对应关系控制智能采茶机器人在所述剩余电量等于目标电量时，向预设充电设备方向移动，以及用于控制所述机器人本体的充电口与所述预设充电设备的供电口对接，以使所述预设充电设备为所述电池充电；所述目标电量为所述智能采茶机器人当前位置对应的目标预设电量阈值。
优选的，本发明的智能采茶机器人，还包括：报警装置；
所述报警装置与所述控制装置电连接；
所述控制装置还用于在确定出所述剩余电量等于目标电量时，控制所述报警装置进行报警。
优选的，所述报警装置为蜂鸣器。
本发明采用以上技术方案，一种智能采茶机器人，包括：机器人本体、控制装置和茶叶加工装置；所述控制装置和所述茶叶加工装置设置在所述机器人本体上；且所述控制装置和所述茶叶加工装置电连接；所述茶叶加工装置用于存放所述机器人本体采摘的茶叶，并根据所述控制装置发送的加工指令对所述茶叶进行加工操作；所述控制装置用于根据预设茶叶初加工标准向所述茶叶加工装置发送所述加工指令。基于此，本发明的智能采茶机器人通过茶叶加工装置对茶叶进行加工，使得本发明能够在采茶的同时，加工茶叶，优化了茶叶加工流程，进一步提高了茶叶的生产效率，同时，丰富了本发明的智能采茶机器人的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种智能采茶机器人的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种茶叶加工装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1是本发明实施例提供的一种智能采茶机器人的结构示意图。如图1所示，本是实施例的智能采茶机器人，包括：机器人本体11、控制装置12和茶叶加工装置13。
其中，所述控制装置12和所述茶叶加工装置13设置在所述机器人本体11上；且所述控制装置12和所述茶叶加工装置13电连接；所述茶叶加工装置13用于存放所述机器人本体采摘的茶叶，并根据所述控制装置12发送的加工指令对所述茶叶进行加工操作；所述控制装置12用于根据预设茶叶初加工标准向所述茶叶加工装置13发送所述加工指令。
具体的，在实际采摘过程中，机器人本体通过目标摄像机获取采摘区域的目标图像后，将该目标图像发送给控制装置，控制装置确定出目标图像中的茶叶对应的图像区域后，根据预设二分类算法模型区分目标图像中的成熟茶叶和未成熟茶叶，并根据区分结果和成熟茶叶对应的图像区域在目标图像的位置控制机器人本体的茶叶采摘装置采摘成熟的茶叶。
茶叶在采摘之后，首先要晾晒茶叶，以除去茶叶中的部分水分。而茶叶加工装置13便是用于除去茶叶中的部分水分，使得茶叶在后续加工过程中可以直接进入上述茶叶加工流程的下一流程，进而提高茶叶的生产效率。茶叶加工装置13的种类可以是多种，能够除去茶叶中的部分水分即可。
在一个具体的例子中，茶叶加工装置13包括：茶叶存放单元、烘干单元和温度检测单元；所述茶叶存放单元用于存放茶叶；所述温度检测单元用于获取所述茶叶存放单元的温度数据，并将所述温度数据发送给所述控制装置；所述控制装置具体用于根据预设茶叶初加工标准和所述温度数据向所述烘干单元发送烘干指令；所述烘干单元用于根据所述烘干指令对所述茶叶存放单元中的茶叶进行烘干操作。
图2为本发明实施例提供的一种茶叶加工装置的结构示意图。如图2所示，茶叶存放单元21为顶部开口的矩形容器，烘干单元22为现有技术的烘干设备，设置在茶叶存放单元21内部的底面上，用于向茶叶存放单元21内输送热气，通过该热气烘干茶叶。为了加快从茶叶中蒸发出的水分从茶叶存放单元21内部散出去，可在茶叶存放单元21的侧壁上设置若干个通孔，如此，从茶叶中蒸发出的水分便可通过该通孔从茶叶存放单元21内部散出去。温度检测单元23为现有技术的温度检测设备，其温度探头设置在茶叶存放单元21内，通过该温度探头来获取茶叶存放单元21内部的温度数据。
本实施例预先设置烘干温度，控制装置在获取到茶叶存放单元21内部的温度数据后，根据该温度数据确定出茶叶存放单元21内部的实际温度值，并将茶叶存放单元21内部的实际温度值与预设烘干温度进行比较，当实际温度值大于或等于预设烘干温度时，控制烘干单元停止工作，当实际温度值小于预设烘干温度时，控制烘干单元工作。如此，使得茶叶存放单元21内部的温度保持等于或近似等于预设烘干温度，以烘干茶叶，并保证茶叶的烘干质量。
本实施例采用以上技术方案，一种智能采茶机器人，包括：机器人本体、控制装置和茶叶加工装置；所述控制装置和所述茶叶加工装置设置在所述机器人本体上；且所述控制装置和所述茶叶加工装置电连接；所述茶叶加工装置用于存放所述机器人本体采摘的茶叶，并根据所述控制装置发送的加工指令对所述茶叶进行加工操作；所述控制装置用于根据预设茶叶初加工标准向所述茶叶加工装置发送所述加工指令。基于此，本实施例的智能采茶机器人通过茶叶加工装置对茶叶进行加工，使得本实施例能够在采茶的同时，加工茶叶，优化了茶叶加工流程，进一步提高了茶叶的生产效率，同时，丰富了本实施例的智能采茶机器人的功能。
优选的，所述茶叶加工装置13的数量可以为多部；各所述茶叶加工装置对应的所述预设茶叶初加工标准不同。
具体的，每种茶叶的烘干温度可能不同，为了能够实现同时烘干不同种类的茶叶，本实施例根据用户的需求设置多部茶叶加工装置13。茶叶加工装置13的茶叶存放单元21可以采用隔热材料，或者在各茶叶加工装置13之间设置隔热材料，以保证各个茶叶加工装置13的茶叶存放单元21内的温度互不干扰。
优选的，本实施例的智能采茶机器人还包括：自动门装置；所述自动门装置与所述茶叶加工装置机械连接，用于当所述自动门装置中的门体闭合时，使所述茶叶加工装置的进茶口闭合；所述自动门装置还与所述控制装置电连接；所述控制装置还用于当检测到所述机器人本体的采摘装置的盛茶设备移动至所述进茶口对应的进茶区域时，控制所述门体打开；当未检测到所述盛茶设备移动至所述进茶口对应的进茶区域时，控制所述门体闭合。
具体的，自动门装置的门体数量可以是一扇，也可以是多扇。当门体的数量为一扇时，所有茶叶加工装置的进茶口共用该门体；当门体的数量为多扇时，可以根据实际需求设置各茶叶加工装置的进茶口与各门体的对应关系，以保证所有茶叶加工装置的进茶口均有对应的门体。例如，当门体数量与茶叶加工装置数量一样时，设置每个茶叶加工装置的进茶口分别独立对应一扇门体。
优选的，所述机器人本体包括：第一摄像装置；所述自动门装置还包括：感应装置和驱动装置；所述第一摄像装置用于获取所述门体对应的拍摄区域的第一图像，并将所述第一图像发送给所述控制装置；所述感应装置设置在所述门体对应的感应区域，用于感应所述感应区域内是否有所述采摘装置，并将感应结果发送给所述控制装置；所述控制装置用于根据所述感应结果通过所述驱动装置控制所述门体的工作状态，以及用于根据所述第一图像控制所述盛茶设备移动至所述进茶口对应的进茶区域。
详细的，第一摄像装置设置在智能采茶机器人的顶部，该顶部位置使得第一摄像装置能够拍摄到所有门体。第一摄像装置拍摄到第一图像后，将第一图像发送给控制装置。控制装置通过分析第一图像中采摘装置的位置坐标来控制采摘装置移动至目标进茶口的正上方。该情况下，茶叶加工装置的进茶口是朝上开的，进茶口的正上方即为上述的进茶区域。
感应装置可以是红外线传感器，当采摘装置移动至门体对应的感应区域时，能够被该红外线传感器感应到。当红外线传感器感应到采摘装置时，向控制装置发送感应信号，控制装置根据该感应信号确定出采摘装置移动至目标进茶口上方，并控制目标门体打开，以使采摘装置将茶叶倒入目标茶叶存放单元。当控制装置处于未获取到上述感应信号的状态时，控制门体关闭。
优选的，所述门体的材质为透明材质。如此，方便用户快速获知茶叶加工装置中的情况，例如，茶叶是否加工完成等。
优选的，所述机器人本体还包括：第二摄像装置和采摘装置；所述第二摄像装置和所述采摘装置分别与所述控制装置连接；所述第二摄像装置用于获取所述采摘装置的盛茶设备的第二图像，并将所述第二图像发送给所述控制装置；所述控制装置用于根据所述第二图像判断所述盛茶设备中的茶叶是否超过预设茶叶存放量阈值；当判断出所述盛茶设备中的茶叶超过预设茶叶存放量阈值时，控制所述采摘装置将所述盛茶设备中的茶叶倒入所述茶叶加工装置中。
详细的，盛茶设备可以是托盘等能够实现本申请的盛茶设备。第二摄像装置用于拍摄盛茶设备的侧面（与垂直方向重合的面）方向的图片。控制装置获取第二图像后，在第二图像中确定出盛茶设备和茶叶对应的区域，并计算出茶叶的堆叠高度与盛茶设备的宽度之间的比值，当控制装置判断出该比值大于或等于预设比值阈值时，定义盛茶设备中的茶叶超过预设茶叶存放量阈值，控制所述采摘装置将所述盛茶设备中的茶叶倒入所述茶叶加工装置中。
优选的，盛茶设备可以是开合托盘，控制装置控制开合托盘打开时，开合托盘中的茶叶倒入茶叶加工装置中；采摘装置在采茶时，开合托盘处于闭合状态，采摘装置的刀片隔断茶叶的叶柄时，茶叶掉落在开合托盘上。
优选的，本实施例的智能采茶机器人，还包括：电池管理模块和定位模块；所述电池管理模块和所述定位模块分别与所述控制装置电连接；所述电池管理模块用于监测所述机器人本体的电池的剩余电量，并将监测到的所述剩余电量发送给所述控制装置；所述定位模块安装在所述机器人本体上，用于向所述控制装置发送智能采茶机器人的位置数据；所述控制装置还用于根据所述剩余电量、所述位置数据、以及预设电量阈值与位置坐标的对应关系控制智能采茶机器人在所述剩余电量等于目标电量时，向预设充电设备方向移动，以及用于控制所述机器人本体的充电口与所述预设充电设备的供电口对接，以使所述预设充电设备为所述电池充电；所述目标电量为所述智能采茶机器人当前位置对应的目标预设电量阈值。
具体的，预设电量阈值为正好能够支持机器人返回到预设充电位置处的电量值。位置坐标可以是世界坐标系下的位置坐标，不同的位置坐标对应不同的行进里程，不同的行进里程对应的能够支持机器人返回充位置处的电量不同，因此，本实施例预先设置了预设电量阈值与位置坐标的对应关系，以使控制装置检测到电池剩余电量只够机器人返回预设充电位置处时，控制机器人返回，以使机器人能够及时充电，避免机器人在返回途中没电了，给用户造成麻烦。此外，本实施例的控制装置还能够控制机器人自动完成充电，无需用户手动操作，使得用户使用更方便。
需要说明的是，本实施例实现自动充电的相关装置可以是现有技术中智能扫地机器人中的支持其自动充电的相关设备，本实施例的机器人本体包含这些能够支持机器人自动充电的设备。
优选的本实施例的智能采茶机器人，还包括：报警装置；
所述报警装置与所述控制装置电连接；
所述控制装置还用于在确定出所述剩余电量等于目标电量时，控制所述报警装置进行报警。
优选的，所述报警装置为蜂鸣器。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种智能采茶机器人，其特征在于，包括：机器人本体、控制装置和茶叶加工装置；
所述控制装置和所述茶叶加工装置设置在所述机器人本体上；且所述控制装置和所述茶叶加工装置电连接；
所述茶叶加工装置用于存放所述机器人本体采摘的茶叶，并根据所述控制装置发送的加工指令对所述茶叶进行加工操作；
所述控制装置用于根据预设茶叶初加工标准向所述茶叶加工装置发送所述加工指令。
2.根据权利要求1所述的智能采茶机器人，其特征在于，所述茶叶加工装置包括：茶叶存放单元、烘干单元和温度检测单元；
所述茶叶存放单元用于存放茶叶；
所述温度检测单元用于获取所述茶叶存放单元的温度数据，并将所述温度数据发送给所述控制装置；
所述控制装置具体用于根据预设茶叶初加工标准和所述温度数据向所述烘干单元发送烘干指令；
所述烘干单元用于根据所述烘干指令对所述茶叶存放单元中的茶叶进行烘干操作。
3.根据权利要求1所述的智能采茶机器人，其特征在于，所述茶叶加工装置的数量为多部；
各所述茶叶加工装置对应的所述预设茶叶初加工标准不同。
4.根据权利要求3所述的智能采茶机器人，其特征在于，还包括：自动门装置；
所述自动门装置与所述茶叶加工装置机械连接，用于当所述自动门装置中的门体闭合时，使所述茶叶加工装置的进茶口闭合；
所述自动门装置还与所述控制装置电连接；
所述控制装置还用于当检测到所述机器人本体的采摘装置的盛茶设备移动至所述进茶口对应的进茶区域时，控制所述门体打开；当未检测到所述盛茶设备移动至所述进茶口对应的进茶区域时，控制所述门体闭合。
5.根据权利要求4所述的智能采茶机器人，其特征在于，所述机器人本体包括：第一摄像装置；
所述自动门装置还包括：感应装置和驱动装置；
所述第一摄像装置用于获取所述门体对应的拍摄区域的第一图像，并将所述第一图像发送给所述控制装置；
所述感应装置设置在所述门体对应的感应区域，用于感应所述感应区域内是否有所述采摘装置，并将感应结果发送给所述控制装置；
所述控制装置用于根据所述感应结果通过所述驱动装置控制所述门体的工作状态，以及用于根据所述第一图像控制所述盛茶设备移动至所述进茶口对应的进茶区域。
6.根据权利要求5所述的智能采茶机器人，其特征在于，所述门体的材质为透明材质。
7.根据权利要求1所述的智能采茶机器人，其特征在于，所述机器人本体还包括：第二摄像装置和采摘装置；
所述第二摄像装置和所述采摘装置分别与所述控制装置连接；
所述第二摄像装置用于获取所述采摘装置的盛茶设备的第二图像，并将所述第二图像发送给所述控制装置；
所述控制装置用于根据所述第二图像判断所述盛茶设备中的茶叶是否超过预设茶叶存放量阈值；当判断出所述盛茶设备中的茶叶超过预设茶叶存放量阈值时，控制所述采摘装置将所述盛茶设备中的茶叶倒入所述茶叶加工装置中。
8.根据权利要求1所述的智能采茶机器人，其特征在于，还包括：电池管理模块和定位模块；
所述电池管理模块和所述定位模块分别与所述控制装置电连接；
所述电池管理模块用于监测所述机器人本体的电池的剩余电量，并将监测到的所述剩余电量发送给所述控制装置；
所述定位模块安装在所述机器人本体上，用于向所述控制装置发送智能采茶机器人的位置数据；
所述控制装置还用于根据所述剩余电量、所述位置数据、以及预设电量阈值与位置坐标的对应关系控制智能采茶机器人在所述剩余电量等于目标电量时，向预设充电设备方向移动，以及用于控制所述机器人本体的充电口与所述预设充电设备的供电口对接，以使所述预设充电设备为所述电池充电；所述目标电量为所述智能采茶机器人当前位置对应的目标预设电量阈值。
9.根据权利要求8所述的智能采茶机器人，其特征在于，还包括：报警装置；
所述报警装置与所述控制装置电连接；
所述控制装置还用于在确定出所述剩余电量等于目标电量时，控制所述报警装置进行报警。
10.根据权利要求9所述的智能采茶机器人，其特征在于，所述报警装置为蜂鸣器。
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