科研人員一按遙控按鈕，采茶機器人就開始自動識別茶樹上嫩芽，精準伸出機械手，把嫩芽采摘下來并吸入儲存盒內(nèi)。3月15至26日，浙江理工大學農(nóng)業(yè)機械團隊在中國農(nóng)科院茶葉研究所嵊州基地進行名優(yōu)茶機器人采摘試驗。
浙江理工大學農(nóng)業(yè)機械團隊專家陳建能教授介紹，這是第三代名優(yōu)茶采摘機器人，是我省“尖兵”“領雁”項目之一、浙江理工大學主持的“名優(yōu)茶芽葉智能精準采摘分級關鍵技術研究及裝備研制”的研究成果。
省科技廳按照科技強農(nóng)、機械強農(nóng)“雙強行動”的整體部署，加大創(chuàng)新資源主動布局力度，推進重點領域“項目、基地、人才、資金”一體化高效配置，聚焦農(nóng)業(yè)機械裝備關鍵核心技術攻關，著力提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和效益。采茶機器人的研發(fā)歷程充分顯示了省科技廳強力支撐農(nóng)業(yè)“雙強行動”的成效。據(jù)悉，第一代采茶機器人由國家茶葉產(chǎn)業(yè)技術體系崗位科學家武傳宇帶領團隊于2019年研發(fā)成功。經(jīng)過第二代采茶機器人的提升，2022年，在省“尖兵”“領雁”項目支持下，陳建能帶領團隊加快了第三代采茶機器人的技術研發(fā)，提高了茶葉嫩芽識別率、定位精度，并對自制的機械臂、末端機械手、茶園行走底盤、主控系統(tǒng)等關鍵部件進行了茶園實地整機綜合試驗。
陳建能介紹，以前的采茶機器一般都用“剃頭”式的連葉帶梗一起割下。因此，昂貴的名優(yōu)茶尤其是明前茶，一直以來都是依賴有經(jīng)驗的采茶工用手采摘。
第三代采茶機器人運用了深度學習的人工智能卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型，研究人員向系統(tǒng)輸入大量的茶樹照片，經(jīng)過處理和分析，機器人通過對大量茶樹芽葉圖像數(shù)據(jù)的深度學習，具有茶樹嫩芽自動識別的功能。同時，研究人員還給這款機器人安裝了厲害的“眼睛”，掃描茶葉使用3D相機實現(xiàn)三維定位，使得采摘機械手能精確對準嫩芽，平均2.5秒就能摘下一顆芽葉。
采摘實驗表明：第三代采茶機器人整機在行走過程中實現(xiàn)了自動識別、定位、采摘、收集，驗證了現(xiàn)有技術路線的合理性，試驗中芽葉識別率達82%、平均采摘速度2.5s/顆、采摘成功率40%。
陳建能表示，隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展和勞動力成本不斷提高，茶產(chǎn)業(yè)的用工矛盾較為突出，因此，“應用機械化、信息化、智能化技術，研發(fā)出替代采摘勞動用工機器人，對茶產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展和鄉(xiāng)村振興意義重大?！标惤芙榻B，后續(xù)科研團隊將在采摘成功率、采摘速度、芽葉完整性、茶園立地環(huán)境適應性方面持續(xù)提高改進，爭取盡早實現(xiàn)商品化。
第三代采茶機器人入駐茶園，也是浙江省創(chuàng)新主體聯(lián)合攻關“卡脖子”核心技術難題的縮影。中茶所嵊州基地里，浙江理工大學主持的這個項目，與中茶所主持的“茶園自走式中耕施肥機”、浙江大學主持的“特色經(jīng)濟植物品質(zhì)感知與調(diào)控裝備”兩個項目進行了綜合示范，協(xié)同探索“智能采摘”“智能耕作”和“茶園管控”?！笆濉币詠?，浙江省通過“尖兵”“領雁”計劃及育種專項在茶樹領域立項27個，涵蓋了茶樹育種、高效栽培、病蟲害防治、機械研發(fā)、產(chǎn)品加工等茶產(chǎn)業(yè)全鏈條。通過一體化設計、學科交叉創(chuàng)新、數(shù)字和機械賦能，引領浙江省茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展之路。
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