CN117616999A - 一种智能茶叶采摘执行器、装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能茶叶采摘执行器、装置及方法，该采摘执行器包括筒体、步进电机、驱动转换机构以及切割刀片组件；筒体的侧壁上安装步进电机，步进电机的输出端连接驱动转换机构，切割刀片组件安装在驱动转换机构上；切割刀片组件包括上刀片和下刀片；上刀片和下刀片均位于筒体的内部；驱动转换机构用于驱动上刀片和下刀片进行同步相向转动以对茶叶嫩芽进行切割；本发明实现了茶树嫩芽的智能化、机械化、自动化采摘，解决现有技术依赖人力、采摘效率以及采摘品质低等问题。

Description

一种智能茶叶采摘执行器、装置及方法

技术领域

本发明涉及茶叶采摘技术领域，特别是涉及一种智能茶叶采摘执行器、装置及方法。

背景技术

茶叶采摘是一项重复且繁杂的工作，高品质的茶叶采摘需要经验丰富的茶叶采摘师傅，且采摘的质量受人工操作判断影响。现在茶叶采摘工人老龄化问题日益严重，青壮年大多不愿参与这种繁重的体力活，人工采摘价格越来越昂贵，这导致了茶叶生产中的很大一部分成本都是人工成本。茶叶是一种季节性、时效性很强的作物，需要在较短时间内完成鲜嫩茶芽的采摘，否则会影响茶叶的口感和价格。

机械化采摘是解决这一问题的有效办法，但是茶叶采摘不同于其他农作物，需要精准的采摘，如果像‘剃头’一样，将新老叶片统一剪切收获虽然效率高，但是采摘不精确，新老叶混杂，甚至是植物枝干参杂其中，茶叶质量较低，无法满足高品质茶叶采摘需求。随着机器人技术的发展，越来越多领域利用机器人开展重复性工作，这也为名优茶叶精准采摘开辟了新的路径。

因此，设计一款新型的智能采摘设备，可以有效解决茶叶采摘的用工荒、普通一刀切式茶叶采摘机设备采摘品质低等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能茶叶采摘执行器、装置及方法，用以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种智能茶叶采摘执行器，包括筒体、步进电机、驱动转换机构以及切割刀片组件；

所述筒体的侧壁上安装所述步进电机，步进电机的输出端连接所述驱动转换机构，所述切割刀片组件安装在所述驱动转换机构上；

所述切割刀片组件包括上刀片和下刀片；所述上刀片和所述下刀片均位于所述筒体的内部；

所述驱动转换机构用于驱动所述上刀片和所述下刀片进行同步相向转动以对茶叶嫩芽进行切割。

进一步地，所述驱动转换机构包括主驱动轴、主驱动齿轮、副传动轴、副传动齿轮、下刀片传动轴、下刀片传动齿轮、上刀片传动轴以及上刀片传动齿轮；

所述主驱动轴与所述步进电机的输出端连接，所述主驱动套设在所述主驱动轴上，所述副传动轴与所述下刀片传动轴分别与所述主驱动轴平行布设，所述副传动轴上套设所述副传动齿轮，所述下刀片传动轴上套设所述下刀片传动齿轮；

所述主驱动齿轮同时与所述副传动齿轮和所述下刀片传动齿轮啮合，所述副传动齿轮与所述下刀片传动齿轮不啮合；

所述上刀片传动轴可转动的套设在所述下刀片传动轴上，所述上刀片传动轴上套设所述上刀片传动齿轮，所述上刀片传动齿轮与所述副传动齿轮啮合；

所述上刀片传动轴的长度小于所述下刀片传动轴的长度，所述下刀片传动轴穿出所述上刀片传动轴的部分套设所述下刀片，所述上刀片传动轴上还套设所述上刀片。

进一步地，所述筒体的外表面设置有负压吸引接口，所述负压吸引接口与所述筒体内部相连通；所述负压吸引接口连接有负压吸引风机。

本发明还提供一种智能茶叶采摘装置，包括：主体框架和设置在主体框架上的行走系统、采摘目标识别系统、控制系统以及采摘作业系统；

所述行走系统用于带动整个采摘装置行进；

所述采摘目标识别系统用于对茶树进行图像采集，并识别茶树嫩芽，确定茶树嫩芽的位置以及茶叶采摘姿态并传输给控制系统；

所述采摘作业系统包括设置在所述主体框架上的机械臂以及安装于所述机械臂的前端的上述的智能茶叶采摘执行器；

所述采摘作业系统用于对茶树嫩芽进行采摘工作；

所述控制系统用于分别对所述行走系统、采摘目标识别系统和采摘作业系统按照采摘作业逻辑进行协调控制。

进一步地，所述行走系统包括四个车轮以及分别控制四个车轮转动的四个驱动装置，四个驱动装置分别与所述控制系统电性连接。

进一步地，所述采摘目标识别系统包括分别设置在所述主体框架两侧的一对朝向茶树行的采摘目标深度识别相机，所述采摘目标深度识别相机对茶树进行图像采集，并将采集到的图像进行处理，处理结果传输给控制系统。

进一步地，所述控制系统包括控制器，所述控制器用于将采摘目标识别系统传输的处理结果进行再次处理，以分别对所述对行走系统和所述采摘作业系统发送控制信号进行协调控制。

本发明还提供一种智能茶叶采摘方法，应用上述的智能茶叶采摘装置，所述方法包括如下步骤：

步骤一：控制系统对行走系统发送控制信号，行走系统带动整个采摘装置按照控制信号移动到茶树处并正对茶树行；

步骤二：采摘目标识别系统采集当前的茶树图像，并对采集到的茶树图像进行图像处理，分析当前图像中是否有茶叶嫩芽，如果当前图像中没有茶叶嫩芽，则由控制系统对行走系统发送控制信号，行走系统带动整个采摘装置向前移动到下一株茶树处，继续由采摘目标识别系统采集当前的茶树图像并处理，直到有茶叶嫩芽，进行步骤三；

步骤三：针对可采摘的茶叶嫩芽，采摘目标识别系统采用实例分割网络进行采摘点坐标和采摘姿态的确认，并将采摘点坐标和采摘姿态传输给控制系统；

步骤四：控制系统将采摘目标识别系统传输的采摘点坐标和采摘姿态转换为采摘作业系统坐标系下的数据，并将数据传输给采摘作业系统并控制采摘作业系统运动到茶叶嫩芽处并处于采摘姿势；

步骤五：控制系统对采摘作业系统输送控制信号，采摘作业系统按照采摘作业逻辑进行茶叶嫩芽采摘，采摘完成后由控制系统对行走系统发送控制信号，由行走系统带动整个采摘装置移动到下一株茶树处进行采摘作业。

进一步地，所述步骤三中，采摘点坐标和采摘姿态确认的过程为：

S1：首先进行茶树图像数据集的建立，将图像数据集划分为训练集和验证集，并对图像进行标注，标注过程为对整体的茶叶嫩芽和茶叶的采摘区域进行标注并标注茶叶的采摘区域的关键点，即采摘区域矩形框在茶梗断面方向的中点；

S2：利用训练好的网络进行茶树图像的识别，采摘点设置为采摘区域矩形框两个中点的连线中点，即两个中点的坐标平均值即为采摘点坐标；

S3：识别出来的茶叶采摘区域矩形框两个中点的连线即为茶叶的采摘方向，但方向的正负未定，求解茶叶整体识别区域的点的质心，则前面确定的茶叶采摘方向指向茶叶整体区域的点的质心方向即为茶叶的生长方向，机械臂的采摘方向和茶叶的生长方向为相反方向，如此采摘方向得以确定。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）本发明可以对茶树嫩芽开展智能化、机械化、自动化的采摘，相较于传统自动化采摘设备，本发明利用深度学习人工智能算法，对茶叶的识别精度高，且能够定位茶叶的采摘点坐标和采摘姿态，能够更加精准的进行采摘，所获得茶叶质量更高。

（2）通过驱动转换机构同步相向地驱动两个刀片，确保采摘的质量，采摘效率高，受杂乱枝叶影响较小，叶片全程不与切割部件接触，避免了叶片损伤的情况。

（3）外接负压吸引风机产生的负压吸引风直接将嫩芽吸出切割部件，收获效率高，无需人工清理、收集，提高采摘效率及采摘精度。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中智能茶叶采摘装置的结构示意图（一）；

图2为本发明实施例中智能茶叶采摘装置的结构示意图（二）；

图3为本发明实施例中智能茶叶采摘执行器的结构示意图；

图4为本发明实施例中智能茶叶采摘执行器的俯视图；

图5为本发明实施例中驱动转换机构的爆炸图；

图6为本发明实施例中采摘点坐标的示意图。

附图标记说明：

1、主体框架；101、侧面安装板；2、行走系统；201、车轮；3、采摘目标识别系统；301、采摘目标深度识别相机；4、控制系统；5、采摘作业系统；51、机械臂；52、智能茶叶采摘执行器；521、筒体、；522、负压吸引接口；523、步进电机；524、驱动转换机构；5241、主驱动轴；5242、主驱动齿轮；5243、副传动轴；5244、副传动齿轮；5245、下刀片传动轴；5246、下刀片传动齿轮；5247、上刀片传动轴；5248、上刀片传动齿轮；525、切割刀片组件；5251、上刀片；5252、下刀片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明做进一步详细的描述。

参阅图3、图4和图5所示，描述本申请实施例的一种智能茶叶采摘执行器52，包括筒体521、步进电机523、驱动转换机构524以及切割刀片组件525；

筒体521的侧壁上安装步进电机523，步进电机523的输出端连接驱动转换机构524，切割刀片组件525安装在驱动转换机构524上；

切割刀片组件525包括上刀片5251和下刀片5252；上刀片5251和下刀片5252均位于筒体521的内部；

驱动转换机构524用于驱动上刀片5251和下刀片5252进行同步相向转动以对茶树嫩芽进行切割。

如图5所示，驱动转换机构524的结构如下：

驱动转换机构524包括主驱动轴5241、主驱动齿轮5242、副传动轴5243、副传动齿轮5244、下刀片传动轴5245、下刀片传动齿轮5246、上刀片传动轴5247以及上刀片传动齿轮5248；

主驱动轴5241与步进电机523的输出端连接，主驱动套设在主驱动轴5241上，副传动轴5243与下刀片传动轴5245分别与主驱动轴5241平行布设，副传动轴5243上套设副传动齿轮5244，下刀片传动轴5245上套设下刀片传动齿轮5246；

主驱动齿轮5242同时与副传动齿轮5244和下刀片传动齿轮5246啮合，副传动齿轮5244与下刀片传动齿轮5246不啮合；

上刀片传动轴5247可转动的套设在下刀片传动轴5245上，上刀片传动轴5247上套设上刀片传动齿轮5248，上刀片传动齿轮5248与副传动齿轮5244啮合；

上刀片传动轴5247的长度小于下刀片传动轴5245的长度，下刀片传动轴5245穿出上刀片传动轴5247的部分套设下刀片5252，上刀片传动轴5247上还套设上刀片5251。

具体而言，步进电机523直接驱动主驱动轴5241进行转动，主驱动齿轮5242也随之转动，与主驱动齿轮5242相啮合的副传动齿轮5244以及下刀片传动齿轮5246也开始转动，副传动齿轮5244以及下刀片传动齿轮5246的转动方向相同，上刀片传动齿轮5248与副传动齿轮5244相啮合，上刀片传动齿轮5248与副传动齿轮5244的转动方向相反，即上刀片传动齿轮5248与下刀片传动齿轮5246的转动方向相反，进而带动上刀片5251与下刀片5252沿相反方向作旋转运动。

其中，各个齿轮的齿数与模数等参数均相同，除厚度有所区别，按照1:1传动比进行传动，保证上刀片5251与下刀片5252的运动反向而同步，确保剪切茎秆时位于筒体521的中线处。

另外，筒体521的外表面还可设置负压吸引接口522，负压吸引接口522与筒体521内部相连通；负压吸引接口522连接有负压吸引风机（附图中未示出）。

参阅图1和图2所示，描述本申请实施例的一种智能茶叶采摘装置，包括主体框架1和设置在主体框架1上的行走系统2、采摘目标识别系统3、控制系统4以及采摘作业系统5；

行走系统2用于带动整个采摘装置行进；

采摘目标识别系统3用于对茶树进行图像采集，并识别茶树嫩芽，确定茶树嫩芽的位置以及茶叶采摘姿态并传输给控制系统4；

采摘作业系统包括设置在主体框架1上的机械臂51以及安装于机械臂51的前端的上述的智能茶叶采摘执行器52；

采摘作业系统5用于对茶树嫩芽进行采摘工作；

控制系统4用于分别对行走系统2、采摘目标识别系统3和采摘作业系统5按照采摘作业逻辑进行协调控制。

需要说明的是，主体框架1为“门”字形结构，行走系统2布设在主体框架1的底部。

具体而言，行走系统2包括四个车轮201以及分别控制四个车轮201转动的四个驱动装置（附图中未示出），四个驱动装置分别与控制系统4电性连接。

具体而言，采摘目标识别系统3包括分别设置在主体框架1两侧的一对朝向茶树行的采摘目标深度识别相机301，采摘目标深度识别相机301对茶树进行图像采集，并将采集到的图像进行处理，处理结果传输给控制系统4。

需要说明的是，机械臂51可以采用侧置和倒置两种安装方式，如图1，侧置安装时，可在主体框架1顶板的底端设置一块侧面安装板101，机械臂51安装在侧面安装板101上，侧面安装板101上有多个安装孔，安装人员可以根据需要将机械臂51进行上下调整安装；如图2，机械臂51直接倒置安装在主体框架1顶板的底端，主体框架1顶板上也有大量安装孔，可以根据实际需要调整机械臂51的安装位置。

另外本发明附图中选择的是六关节串联型机械臂51，实际不限于此，其他类型的机械臂51也可以作为本发明中的该部件使用。

需要说明的是，筒体521的顶部可通过法兰与机械臂51的前端相连，法兰面如图4所示。

具体而言，控制系统4包括控制器，控制器用于将采摘目标识别系统3传输的处理结果进行再次处理，以分别对对行走系统2和采摘作业系统5发送控制信号进行协调控制。

本发明还提供一种智能茶叶采摘方法，应用上述的智能茶叶采摘装置，所述方法包括如下步骤：

步骤一：控制系统4对行走系统2发送控制信号，行走系统2带动整个采摘装置按照控制信号移动到茶树处并正对茶树行；

步骤二：采摘目标识别系统3采集当前的茶树图像，并对采集到的茶树图像进行图像处理，分析当前图像中是否有茶叶嫩芽，如果当前图像中没有茶叶嫩芽，则由控制系统4对行走系统2发送控制信号，行走系统2带动整个采摘装置向前移动到下一株茶树处，继续由采摘目标识别系统3采集当前的茶树图像并处理，直到有茶叶嫩芽，进行步骤三；

步骤三：针对可采摘的茶叶嫩芽，采摘目标识别系统3采用实例分割网络进行采摘点坐标和采摘姿态的确认，并将采摘点坐标和采摘姿态传输给控制系统4；

步骤四：控制系统4将采摘目标识别系统3传输的采摘点坐标和采摘姿态转换为采摘作业系统5坐标系下的数据，并将数据传输给采摘作业系统5并控制采摘作业系统5运动到茶叶嫩芽处并处于采摘姿势；

步骤五：控制系统4对采摘作业系统5输送控制信号，采摘作业系统5按照采摘作业逻辑进行茶叶嫩芽采摘，采摘完成后由控制系统4对行走系统2发送控制信号，由行走系统2带动整个采摘装置移动到下一株茶树处进行采摘作业。

具体的，控制系统4对负压吸引风机输送控制信号，负压吸引风机产生负压吸引风，茶叶嫩芽被吸入到筒体521内，随后控制系统4对步进电机523输送控制信号，步进电机523驱动驱动转换机构524正向运转，上刀片5251和下刀片5252进行同步相向转动对茶叶嫩芽进行切割，茶叶嫩芽被切割下来，并被负压吸引风机产生的负压吸引风吸附到现场的茶叶嫩芽收集装置内，完成茶叶嫩芽的采摘，随后控制系统4对步进电机523输送控制信号，步进电机523驱动驱动转换机构524反向运转，上刀片5251和下刀片5252复位；并由控制系统4对行走系统2发送控制信号，由行走系统2带动整个采摘装置移动到下一株茶树处进行采摘作业。

具体而言，步骤三中，采摘点坐标和采摘姿态确认的过程为：

S1：首先进行茶树图像数据集的建立，将图像数据集划分为训练集和验证集，并对图像进行标注，标注过程为对整体的茶叶嫩芽和茶叶的采摘区域进行标注并标注茶叶的采摘区域的关键点，即采摘区域矩形框在茶梗断面方向的中点；

S2：利用训练好的网络进行茶树图像的识别，采摘点设置为采摘区域矩形框两个中点的连线中点，即两个中点的坐标平均值即为采摘点坐标（如附图6所示）；

S3：识别出来的茶叶采摘区域矩形框两个中点的连线即为茶叶的采摘方向，但方向的正负未定，求解茶叶整体识别区域的点的质心，则前面确定的茶叶采摘方向指向茶叶整体区域的点的质心方向即为茶叶的生长方向，机械臂51的采摘方向和茶叶的生长方向为相反方向，如此采摘方向得以确定。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种智能茶叶采摘执行器，其特征在于，包括筒体、步进电机、驱动转换机构以及切割刀片组件；

所述筒体的侧壁上安装所述步进电机，步进电机的输出端连接所述驱动转换机构，所述切割刀片组件安装在所述驱动转换机构上；

所述切割刀片组件包括上刀片和下刀片；所述上刀片和所述下刀片均位于所述筒体的内部；

所述驱动转换机构用于驱动所述上刀片和所述下刀片进行同步相向转动以对茶叶嫩芽进行切割。

2.根据权利要求1所述的一种智能茶叶采摘执行器，其特征在于，所述驱动转换机构包括主驱动轴、主驱动齿轮、副传动轴、副传动齿轮、下刀片传动轴、下刀片传动齿轮、上刀片传动轴以及上刀片传动齿轮；

所述主驱动轴与所述步进电机的输出端连接，所述主驱动套设在所述主驱动轴上，所述副传动轴与所述下刀片传动轴分别与所述主驱动轴平行布设，所述副传动轴上套设所述副传动齿轮，所述下刀片传动轴上套设所述下刀片传动齿轮；

所述主驱动齿轮同时与所述副传动齿轮和所述下刀片传动齿轮啮合，所述副传动齿轮与所述下刀片传动齿轮不啮合；

所述上刀片传动轴可转动的套设在所述下刀片传动轴上，所述上刀片传动轴上套设所述上刀片传动齿轮，所述上刀片传动齿轮与所述副传动齿轮啮合；

所述上刀片传动轴的长度小于所述下刀片传动轴的长度，所述下刀片传动轴穿出所述上刀片传动轴的部分套设所述下刀片，所述上刀片传动轴上还套设所述上刀片。

3.根据权利要求1所述的一种智能茶叶采摘执行器，其特征在于，所述筒体的外表面设置有负压吸引接口，所述负压吸引接口与所述筒体内部相连通；所述负压吸引接口连接有负压吸引风机。

4.一种智能茶叶采摘装置，其特征在于，包括：主体框架和设置在主体框架上的行走系统、采摘目标识别系统、控制系统以及采摘作业系统；

所述行走系统用于带动整个采摘装置行进；

所述采摘目标识别系统用于对茶树进行图像采集，并识别可采摘茶叶，确定可采摘茶叶的位置以及可采摘茶叶的采摘姿态并传输给控制系统；

所述采摘作业系统包括设置在所述主体框架上的机械臂以及安装于所述机械臂的前端的如权利要求1-3任一项所述的智能茶叶采摘执行器；

所述采摘作业系统用于对茶叶嫩芽进行采摘工作；

所述控制系统用于分别对所述行走系统、采摘目标识别系统和采摘作业系统按照采摘作业逻辑进行协调控制。

5.根据权利要求4所述的一种智能茶叶采摘装置，其特征在于，所述行走系统包括四个车轮以及分别控制四个车轮转动的四个驱动装置，四个驱动装置分别与所述控制系统电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种智能茶叶采摘装置，其特征在于，所述采摘目标识别系统包括分别设置在所述主体框架两侧的一对朝向茶树行的采摘目标深度识别相机，所述采摘目标深度识别相机对茶树进行图像采集，并将采集到的图像进行处理，处理结果传输给控制系统。

7.根据权利要求4所述的一种智能茶叶采摘装置，其特征在于，所述控制系统包括控制器，所述控制器用于将采摘目标识别系统传输的处理结果进行再次处理，以分别对所述对行走系统和所述采摘作业系统发送控制信号进行协调控制。

8.一种智能茶叶采摘方法，其特征在于，应用权利要求4-7任一项所述的智能茶叶采摘装置，所述方法包括如下步骤：

步骤一：控制系统对行走系统发送控制信号，行走系统带动整个采摘装置按照控制信号移动到茶树处并正对茶树行；

步骤二：采摘目标识别系统采集当前的茶树图像，并对采集到的茶树图像进行图像处理，分析当前图像中是否有茶叶嫩芽，如果当前图像中没有茶叶嫩芽，则由控制系统对行走系统发送控制信号，行走系统带动整个采摘装置向前移动到下一株茶树处，继续由采摘目标识别系统采集当前的茶树图像并处理，直到有茶叶嫩芽，进行步骤三；

步骤三：针对可采摘的茶叶嫩芽，采摘目标识别系统采用实例分割网络进行采摘点坐标和采摘姿态的确认，并将采摘点坐标和采摘姿态传输给控制系统；

步骤四：控制系统将采摘目标识别系统传输的采摘点坐标和采摘姿态转换为采摘作业系统坐标系下的数据，并将数据传输给采摘作业系统并控制采摘作业系统运动到茶叶嫩芽处并处于采摘姿势；

步骤五：控制系统对采摘作业系统输送控制信号，采摘作业系统按照采摘作业逻辑进行茶叶嫩芽采摘，采摘完成后由控制系统对行走系统发送控制信号，由行走系统带动整个采摘装置移动到下一株茶树处进行采摘作业。

9.根据权利要求8所述的一种智能茶叶采摘方法，其特征在于，所述步骤三中，采摘点坐标和采摘姿态确认的过程为：

S1：首先进行茶树图像数据集的建立，将图像数据集划分为训练集和验证集，并对图像进行标注，标注过程为对整体的茶叶嫩芽和茶叶的采摘区域进行标注并标注茶叶的采摘区域的关键点，即采摘区域矩形框在茶梗断面方向的中点；

S2：利用训练好的网络进行茶树图像的识别，采摘点设置为采摘区域矩形框两个中点的连线中点，即两个中点的坐标平均值即为采摘点坐标；

S3：识别出来的茶叶采摘区域矩形框两个中点的连线即为茶叶的采摘方向，但方向的正负未定，求解茶叶整体识别区域的点的质心，则前面确定的茶叶采摘方向指向茶叶整体区域的点的质心方向即为茶叶的生长方向，机械臂的采摘方向和茶叶的生长方向为相反方向，如此采摘方向得以确定。