本實(shí)用新型涉及茶葉采摘裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可以進(jìn)行茶葉嫩芽采摘的采茶機(jī)械手。

背景技術(shù)：

我國(guó)是茶葉的主要原產(chǎn)地，是世界上茶葉種植、消費(fèi)、出口最大的國(guó)家之一，目前已經(jīng)普遍可以進(jìn)行大宗茶機(jī)械化采摘。盡管機(jī)械采摘有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但它對(duì)茶園修剪要求高，一般適用于經(jīng)過(guò)機(jī)械化修剪，采摘面平整劃一，樹(shù)冠有特定形狀的機(jī)采茶園；而且機(jī)采通過(guò)一刀切的方式切割茶葉，存在無(wú)選擇性的缺點(diǎn)，采摘后鮮葉勻整度差，一般只適用于大宗茶采摘。對(duì)于茶葉嫩度要求高、采摘要求嚴(yán)格的名優(yōu)茶，現(xiàn)有采茶設(shè)備無(wú)法滿足其勻、嫩、齊的采摘要求,名優(yōu)茶依然以人工采摘為主，名優(yōu)茶效率低下的鮮葉采摘環(huán)節(jié)成為限制其規(guī)模化生產(chǎn)的瓶頸，制約了茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，設(shè)計(jì)一種能針對(duì)名優(yōu)茶茶葉嫩芽進(jìn)行采摘的機(jī)械手是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種可以用于名優(yōu)茶智能采茶機(jī)的機(jī)械手，以降低名優(yōu)茶采摘環(huán)節(jié)中人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高采摘效率。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種采茶機(jī)械手，由夾持臂、舵機(jī)、小齒輪、夾持指、機(jī)架、定位螺釘、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、主軸、壓緊螺釘組成；其中，所述夾持臂的末端均固定有所述舵機(jī)及兩枚相互嚙合的所述小齒輪，其中一枚小齒輪在所述舵機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)另一枚小齒輪；兩枚所述小齒輪均剛性連接有所述夾持指；所述機(jī)架上開(kāi)有平行通槽可固定多個(gè)夾持臂，每個(gè)所述夾持臂的外殼上端開(kāi)孔通過(guò)所述定位螺釘固定于機(jī)架上；所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)所述聯(lián)軸器連接所述主軸，所述主軸穿過(guò)每個(gè)所述夾持臂內(nèi)的主動(dòng)齒輪的軸心孔，通過(guò)所述壓緊螺釘與每個(gè)所述夾持臂內(nèi)的主動(dòng)齒輪剛性連接并固定在所述機(jī)架上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎、動(dòng)作靈活，可以針對(duì)不同形狀茶壟進(jìn)行嫩芽采摘。

所述夾持臂的外部安裝有外殼，所述外殼內(nèi)安裝有相互嚙合的主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪與所述外殼間嵌套有軸承，所述從動(dòng)齒輪上開(kāi)設(shè)的偏心孔通過(guò)銷(xiāo)釘連接有連桿，所述連桿通過(guò)銷(xiāo)釘又連接有螺紋套筒，所述螺紋套筒內(nèi)嵌套有螺紋桿。

所述夾持臂的外殼內(nèi)部下端呈滑槽狀，所述螺紋套筒嵌入其中可沿其垂直方向滑動(dòng)；所述螺紋套筒內(nèi)嵌套的螺紋桿繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)可上下移動(dòng)，從而可以改變與其末端相連接的所述舵機(jī)、小齒輪以及夾持指的高度，即可調(diào)整所述夾持指至采摘茶葉嫩芽所需的適合高度；所述夾持指呈左右對(duì)稱(chēng)，在所述舵機(jī)的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)所述兩枚小齒輪的旋轉(zhuǎn)嚙合帶動(dòng)所述夾持指的打開(kāi)與閉合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)茶葉嫩芽的夾持動(dòng)作。

所述主軸穿過(guò)每個(gè)所述夾持臂的主動(dòng)齒輪的軸心孔后，通過(guò)三枚所述壓緊螺釘與之剛性連接，從而在所述步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下經(jīng)主軸可以帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

為保證全面覆蓋茶壟表面，減少漏采死角，所述機(jī)架可增寬以便安裝多排交叉布置的夾持臂。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為夾持臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型采摘點(diǎn)的分布示意圖。

在圖1-圖3中，1.夾持臂，2.舵機(jī)，3.小齒輪，4.夾持指，5.機(jī)架，6.定位螺釘，7.步進(jìn)電機(jī)，8.聯(lián)軸器，9.主軸，10.壓緊螺釘，1-1.外殼，1-2.軸承，1-3.主動(dòng)齒輪，1-4.從動(dòng)齒輪，1-5.連桿，1-6.螺紋套筒，1-7.螺紋桿。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、圖2，一種采茶機(jī)械手，由夾持臂1、舵機(jī)2、小齒輪3、夾持指4、機(jī)架5、定位螺釘6、步進(jìn)電機(jī)7、聯(lián)軸器8、主軸9、壓緊螺釘10組成；其中，所述夾持臂1的螺紋桿1-7末端均固定有所述舵機(jī)2及兩枚相互嚙合的所述小齒輪3，其中一枚小齒輪3在所述舵機(jī)2的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)另一枚小齒輪3；兩枚所述小齒輪3均剛性連接有所述夾持指4；所述機(jī)架5上開(kāi)有平行通槽可固定多個(gè)夾持臂1，每個(gè)所述夾持臂1的外殼1-1上端開(kāi)孔通過(guò)所述定位螺釘6安裝于機(jī)架5上；所述步進(jìn)電機(jī)7通過(guò)所述聯(lián)軸器8連接所述主軸9，所述主軸9穿過(guò)所述夾持臂1內(nèi)的主動(dòng)齒輪1-3的軸心孔，通過(guò)所述壓緊螺釘10與所述夾持臂1內(nèi)的主動(dòng)齒輪1-3剛性連接并固定在所述機(jī)架5上。

參照?qǐng)D1、圖2，所述夾持臂1的外部安裝有外殼1-1，所述外殼1-1內(nèi)安裝有相互嚙合的主動(dòng)齒輪1-3與從動(dòng)齒輪1-4，所述主動(dòng)齒輪1-3與所述外殼1-1間嵌套有軸承1-2，所述從動(dòng)齒輪1-4上開(kāi)設(shè)的偏心孔通過(guò)銷(xiāo)釘連接有連桿1-5，所述連桿1-5通過(guò)銷(xiāo)釘又連接有螺紋套筒1-6，所述螺紋套筒1-6內(nèi)嵌套有螺紋桿1-7。

所述夾持臂1的外殼1-1內(nèi)部下端呈滑槽狀，所述螺紋套筒1-6嵌入其中可沿其垂直方向滑動(dòng)；所述螺紋套筒1-6內(nèi)嵌套的螺紋桿1-7繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)可上下移動(dòng)，從而可以改變與其末端相連接的所述舵機(jī)2、小齒輪3以及夾持指4的高度，即可調(diào)整所述夾持指4至采摘茶葉嫩芽所需的適合高度；所述夾持指4呈左右對(duì)稱(chēng)，在所述舵機(jī)2的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)所述兩枚小齒輪3的旋轉(zhuǎn)嚙合帶動(dòng)所述夾持指4的打開(kāi)與閉合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)茶葉嫩芽的夾持動(dòng)作。

所述主軸9穿過(guò)每個(gè)所述夾持臂1的主動(dòng)齒輪1-3的軸心孔后，通過(guò)三枚所述壓緊螺釘10與之剛性連接，從而在所述步進(jìn)電機(jī)7的驅(qū)動(dòng)下經(jīng)主軸9可以帶動(dòng)每個(gè)所述夾持臂1的主動(dòng)齒輪1-3轉(zhuǎn)動(dòng)。

參照?qǐng)D1、圖2、圖3，在平面坐標(biāo)系內(nèi)弧線表示茶壟表面弧度，弧線上方標(biāo)記的若干“x”點(diǎn)對(duì)應(yīng)一組所述夾持指4的夾持點(diǎn)，通過(guò)所述螺紋桿1-7的旋轉(zhuǎn)可調(diào)整每組對(duì)應(yīng)夾持指4的夾持高度，通過(guò)該組合方式可擬合茶壟表面弧度。

參照?qǐng)D1、圖2、圖3，本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下：

（1）在采茶作業(yè)前，根據(jù)茶壟的寬度決定所需安裝的夾持臂1的個(gè)數(shù)，再根據(jù)茶壟的弧度將各個(gè)夾持臂1固定至所述機(jī)架5上對(duì)應(yīng)的位置（對(duì)應(yīng)圖3中x軸位置），旋緊所述定位螺釘6并隨即旋轉(zhuǎn)每個(gè)夾持臂1的所述螺紋桿1-7，將每個(gè)所述夾持臂1末端的夾持指4調(diào)整至所需高度（對(duì)應(yīng)圖3中y軸位置），之后旋緊所述壓緊螺釘10完成定位工作；

（2）在采茶作業(yè)進(jìn)行時(shí)，所述步進(jìn)電機(jī)7開(kāi)啟帶動(dòng)所述主軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而由固定于其上的所述夾持臂1內(nèi)的所述主動(dòng)齒輪1-3帶動(dòng)所述從動(dòng)齒輪1-4轉(zhuǎn)動(dòng)，所述從動(dòng)齒輪1-4通過(guò)所述連桿1-5使所述螺紋套筒1-6沿所述外殼1-1內(nèi)的滑槽滑動(dòng)至最底端，則所述螺紋桿1-7即達(dá)到合適的采摘高度，步進(jìn)電機(jī)7隨即暫停，所述舵機(jī)2啟動(dòng)所述小齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)使所述夾持指4夾持住茶葉嫩芽；

（3）步進(jìn)電機(jī)7重啟使得所述夾持臂1的螺紋套筒1-6沿外殼1-1滑槽上升則拉斷茶葉嫩芽葉柄并將采摘后的茶葉嫩芽提升至合適高度，舵機(jī)2隨即反轉(zhuǎn)使得夾持指4松開(kāi)，茶葉嫩芽在吸風(fēng)裝置的作用下吸收至收茶裝置，至此完成一次茶葉嫩芽采摘作業(yè)。