三维快速驱动式采茶机的关键技术研究

发布时间：2025-06-27 02:21

　　茶叶鲜叶采摘是茶叶生产中的重要环节,决定着茶叶成品质量的优劣。随着劳动力资源的短缺,茶叶采摘作业面临着越来越大的压力。虽然目前已有基于剪切原理的茶叶采摘机械投入使用,但是这种采摘机械进行茶叶采摘时缺乏选择性,只适用于大宗茶叶的采摘。因此针对名优茶鲜叶选择性、高品质采摘的需求,设立此课题。本课题完成的具体工作如下:(1)茶叶采摘定位坐标的提取以及采摘路径优化。基于茶叶图像信息结合单目视觉测量技术和图像处理技术,实现茶叶嫩芽二维采摘坐标的提取。茶叶竖直方向的采摘坐标是在定位过程中确定的,利用安装在竖直传动机构上的槽型光电传感器进行到位检测。提出一种基于贪婪算法和模拟退火算法的优化算法对茶叶二维平面内的采摘路径进行优化。(2)茶叶采摘三维快速驱动系统的设计。针对定位精度和定位速度要求,设计了一套基于滚珠丝杠副的三维定位装置,实现茶叶采摘过程中的定位功能。二维平面内采用滚珠丝杠线性模组来实现坐标定位;竖直方向由于运行距离较小采用梯形丝杠传动机构。控制部分以西门子的一款基于驱动器的Simotion D425-2DP/PN为控制核心并配备相关组件,以西门子Simotion Scout软件作为编程工具...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1人工采茶

1.2.1采茶机械研究现状和发展趋势日本是最早进行茶叶机械化采摘研究的国家。1910年左右，日本最早提出利用采茶剪代替人工进行茶叶采摘。这种大剪刀同时具有茶树修剪的功能，日本于1915年为该采茶剪申请专利，1920年左右这种采茶剪在日本得到普遍使用。1950年左右，日....

图1.2单人背负式和双人抬式采茶机

图1.2单人背负式和双人抬式采茶机近些年，我国开始自主研发乘用型的采茶机械。2012年，我国在自走式采茶机研究领域取得了突破性进展，由肖宏儒研究员和他的课题组研制的乘用式采茶机已成功完成茶园作业试验。该采茶机同样采用基于剪切原理的切割方式，为适应茶园弧形的茶叶采摘面，采摘器....

图1.3乘坐式采茶机

图1.2单人背负式和双人抬式采茶机近些年，我国开始自主研发乘用型的采茶机械。2012年，我国在自走式采茶机研究领域取得了突破性进展，由肖宏儒研究员和他的课题组研制的乘用式采茶机已成功完成茶园作业试验。该采茶机同样采用基于剪切原理的切割方式，为适应茶园弧形的茶叶采摘面，采摘器....

图1.4茶叶采摘视觉定位系统

中国计量大学硕士学位论文的图像处理方法，首先在RGB颜色空间中提取茶叶图像的G分量，然后阈值分割和边缘检测技术实现茶叶嫩芽的识别和提取[10]。张浩等人结合计视觉测量技术和计算机视觉技术设计了一套用于茶叶智能化采摘的定位系系统如图1.4所示[11]。秦广明等设计了一种....

本文编号：4053651