[發明專利]一種炒茶機器人的控制方法及炒茶機器人

在審

• 申請號: 202110287464.5
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112931643A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 韓建海;胡斌
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: A23F3/06
• 分類號: A23F3/06;A23F3/12;G06K9/46;G06K9/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 孫柳

1.一種炒茶機器人的控制方法，其特征在于，包括：

獲取茶葉炒制過程中的茶葉圖像；

從所述茶葉圖像中提取茶葉的顏色特征和形態特征；

將所述顏色特征和所述形態特征輸入已經建好的茶葉含水率預測模型中，獲得茶葉含水率預測值；

若茶葉含水率預測值滿足預設條件，則控制所述炒茶機器人進入下一炒茶階段。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過如下方法建立所述茶葉含水率預測模型：

在炒制過程中的不同時間點獲取茶葉樣本；

獲取所述茶葉樣本的茶葉圖像，從所述茶葉樣本的茶葉圖像中提取所述茶葉樣本的顏色特征和形態特征，并測定所述茶葉樣本的實際含水率；

基于所述茶葉樣本的顏色特征和形態特征，訓練所述茶葉含水率預測模型；

將訓練好的所述茶葉含水率預測模型的參數輸入優化算法進行尋優，得到最優參數，則確定所述茶葉含水率預測模型建立完成。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，當所述炒茶機器人當前所處的炒茶階段為殺青階段時，所述方法還包括：

采集茶葉圖像，并基于采集的茶葉圖像確定相對于第一炒鍋底部中心點的茶葉輪廓最低點；

基于所述茶葉輪廓最低點在所述茶葉圖像中的坐標、以及所述茶葉圖像所處坐標系和所述第一炒鍋所處坐標系之間的空間映射關系，得到茶葉輪廓最低點的空間坐標；

基于所述茶葉輪廓最低點的空間坐標和第一炒鍋底部中心點的空間坐標，確定炒制軌跡；

基于所述炒制軌跡控制所述炒茶機器人。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

當殺青階段的炒制時長超過第一預設時長時，從采集的茶葉圖像中提取所述第一炒鍋中的茶葉所圍成的輪廓上的若干個點；

基于所述空間映射關系，確定所述若干個點的空間坐標；

基于所述若干個點的空間坐標，控制所述炒茶機器人執行向所述第一炒鍋底部中心點的向心收攏動作。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，當所述炒茶機器人當前所處的炒茶階段為揉捻階段時，所述方法還包括：

按照多組揉捻炒制參數的執行順序，依次根據每組揉捻炒制參數控制所述炒茶機器人執行第二預設時長的揉捻動作，其中，每一組揉捻炒制參數包括：炒茶裝置變形量、回轉半徑值和回轉速度值，所述執行順序是根據揉捻炒制參數由小到大的排序確定的。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，當所述炒茶機器人進入理條階段后，所述方法還包括：

控制加熱裝置加熱第二炒鍋，獲取所述第二炒鍋的溫度；

若所述第二炒鍋的溫度超過預設溫度，則輸出將第一炒鍋內的茶葉倒入所述第二炒鍋中的提示信息，其中，所述第一炒鍋是殺青階段和揉捻階段炒制茶葉使用的鍋；

若確定茶葉已倒入所述第二炒鍋，則控制所述炒茶機器人對茶葉進行理條處理。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述理條處理包括：

按照多組理條炒制參數的執行順序，依次根據每組理條炒制參數控制所述炒茶機器人執行第三預設時長的理條動作，其中，每一組理條炒制參數包括：炒茶裝置變形量、回轉半徑值和回轉速度值，所述回轉速度值為一定值，所述執行順序是根據所述炒茶裝置變形量從大到小或所述回轉半徑值從小到大確定的。

8.一種炒茶機器人，其特征在于，包括：機械臂、加熱裝置、第一炒鍋、圖像采集裝置、溫度采集裝置和控制裝置；

所述機械臂，用于翻炒茶葉；

所述加熱裝置，用于加熱所述第一炒鍋；

所述第一炒鍋，置于所述加熱裝置上；

所述圖像采集裝置用于在炒茶過程中采集第一炒鍋內的茶葉圖像；

所述溫度采集裝置用于在炒茶過程中獲取第一炒鍋的溫度；

所述控制裝置用于執行權利要求1至9中任一項所述的控制方法。