提采式名优茶选择性采摘机构设计与试验

来源：农业机械学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：陈霖，宋彦，张航，宁井铭，王荣炎

单位：安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,茶树种质创新与资源利用全国重点实验室,安徽农业大学,

摘要：目前名优茶主要通过人工采摘，名优茶的机械化采摘存在茶茎剪切断口发红影响品质、末端执行器尺寸较大影响精准采摘的问题。为此设计了一种模拟人手指夹紧茶茎并提拉的末端执行器，以所测茶叶几何参数、生物力学参数为约束，设计采摘机构、收集机构各杆件尺寸参数；通过Matlab软件和Solidworks软件运动学仿真，验证收集机构各杆件的尺寸参数。确定采摘成功率的影响因素夹具厚度、采摘高度和夹指张角的参数范围，采用Box-Behnken响应面分析方法，以采摘成功率为响应值建立二次回归模型，研究各因素对采摘成功率的交互影响。各因素对采摘成功率的影响显著性主次排序为：夹指张角、夹具厚度、采摘高度；以采摘成功率为优化目标优化各因素，将优化后的各参数最优组合近似处理为：夹具厚度6mm、夹指张角59°、采摘高度3mm。以优化后的参数进行田间试验，结果表明末端执行器采摘成功率为91.67%，试验值与预测值的误差小于5%，影响因素优化结果可靠，表明所设计采摘末端执行器可以达到茶叶高效采摘的要求。

关键词：名优茶;末端执行器;复合曲柄滑块机构;采摘成功率

基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFD1601102)和安徽省自然科学基金项目(2308085MC84)