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基于高光谱技术的山地采茶飞行机器人
- 作品编号:2023D2193
- 所属领域:智能农机和智慧农业创意设计
- 作品层次:研究生
- 所在高校:重庆科技学院
- 所在院/系:机械与动力工程学院
- 作品所处阶段:A、实验室阶段
- 作品展示形式:虚拟概念模型
- 制作成本估算:1.2万元
作品简介:
本产品是基于高光谱机器视觉技术的山地采茶机器人,由飞行系统、茶叶储存系统、及茶叶采摘系统组成。结构上,使用碳纤维材料整体成型,质量轻,体积小。飞行系统采用四轴旋翼飞行器,无视地形限制,灵活自由,全地形作业。顶部配备光伏板,增加设备工作续航;利用吸泵及大功率排气扇,创造负压条件,将茶叶吸入存储仓。运用高光谱技术,精准识别高品质芽尖。本产品为山地及丘陵地带茶叶采摘提供新思路,提高生产力,降低人力成本,解放劳动力。
主要创新点:
1.采用四轴旋翼飞行器,不受山地、丘陵、梯田等茶叶种植地形限制,实现全地图采摘。
2.产品顶部采用太阳能板,充分利用茶园开阔地形自然光,增加设备续航。
3.采用吸泵负压结构,茶叶采摘后的运输过程轻柔,芽尖及茶叶损伤小。
技术关键和主要技术指标:
由于我国多数茶叶种植地区地势并不平坦,无法运用现有设备实现茶叶采摘的自动化,因此设计了一款山地采茶飞行机器人,利用高光谱机器视觉技术,识别目标芽尖,根据机器人与目标当前距离调整姿态。使采摘头与之对齐,控制吸泵开合,创造负压条件,使目标芽尖吸附至负压管中,由往复式剪切机构实现采摘后,送入存储仓。
推广应用价值:
1.本产品高速、灵活,对于坡地茶叶的大面积分布,可以随时起飞并快速到达作业区域,进行快速采摘。相较于人工采茶和采茶机械的速度,可节省人力和作业时间,提高采茶效率。
2.相较于传统的人工采茶,本产品成本更低。高峰期,茶农往往需要招募大量的临时工,增加采摘成本。而本产品采摘成本不仅可以大幅降低,而且还可以保证作业范围。
3.由于采茶过程的繁琐和作业范围等因素,人工采茶的质量和效率都不能得到保障。而采茶机器人可以使用机器视觉和激光雷达设备,实时监测和定位茶叶的生长和蓬勃发展,实现茶叶的精细化管理和采摘。同时,研发大量的数据分析和预测算法,智能化的用于茶叶生产中的管理和溯源。
作品视频: