作品名稱：采茶機器人
學校名稱：武漢城市學院
參賽隊伍：從前那個少年
參賽學生：毛翔 夏萌 吳琦
指導老師：康之訥
隨著時代的發展和進步，茶葉成為人們期望獲得健康的飲品，所以大規模的茶葉生產就需要以茶葉機械化為后盾，但在茶葉生產中的鮮葉采摘環節一直存在勞動強度大、工作效率低下等問題，傳統仿形采茶機或便攜式茶園修剪機等，采摘破碎率高、茶葉品相差，無法滿足其性能指標，因而，采茶已成為制約茶產業生產和可持續發展的最大制約因素。為了改善這一現狀，提高我國在茶葉市場上的國際競爭力，必須對茶葉生產、采摘機械所存在的問題進行有效、高效的解決。
茶葉采摘用工一般占到全年管理用工的50%以上，因此，采用機械化采收茶葉具有明顯的經濟和社會效益。鑒于此，本產品結合安徽省茶園的地形地貌等環境特點、相關農機設計要求和國家標準設計研發了一款履帶自走式采茶機。此機型構造合理、動力可靠、操作便捷，適用于我國大部分茶園的茶葉采摘工作，在一定程度上解決了傳統機型遇到的問題，針對丘陵山區茶園有很大的應用前景
(1)本產品主要設計一種適用于普通茶園或低山丘陵地區茶園的履帶自走式采茶機。主要包括總體結構設計、動力選配、傳動方案的擬定、主要工作部件的設計、工作部件的選取與優化等方面。
(2)針對履帶自走式采茶機整機進行關鍵部件的設計、對主要工作部件進行選取，然后進行運動學和動力學分析，并找出合適的裝方式。在履帶動力底盤的設計方面，結合了相關國家標準后得到行走履帶的功率消耗計算公式、質心位置、和行走底盤穩定性計算公式，從而計算出準確的功耗，并對履帶底盤的接地比壓和爬坡能力進行了計算，得出接地比壓和最大爬坡度等。
(3)在對采茶機進行運動學和動力學分析的基礎上，參考了相關資料文獻后，畫出了采茶機切割器切割圖，并說明了切割原理，對于在采摘過程中造成的重切率和空白率也給出了計算公式。通過MATLAB軟件畫出不同參數下的切割圖，并對切割圖進行了對比分析。隨后進行“四因素四水平兩指標”的正交試驗，對切割器運動、結構參數(刃部高度、前進速度、前橋寬度、曲柄速度)對重切率和空白率的影響因素大小進行了排序，并找出對重切率和空白率影響最大的因素和使空白率重切率最小的最優組合。
(4)對建模成功的履帶自走式采茶機進行樣機試制，試制完成后進行多次的性能試驗和田間試驗，并實地測量整機的基本工作參數，從而驗證設計方案的合理性和可靠性。針對工作參數，建立“三因素三水平兩指標”的正交試驗，同時還需兼顧功耗和采摘效果(芽葉完整度)兩方面的指標，從而找出采茶機在工作過程中的最佳運行參數。
