杭州龍井：茶園里來(lái)了個(gè)機(jī)器人采茶工

這是3月29日拍攝的采茶機(jī)器人。新華社記者 林光耀 攝

機(jī)器人采茶工由太陽(yáng)能板、雙目攝像頭、機(jī)械臂等部分構(gòu)成，每隔一秒出頭，就能采下一芽名優(yōu)茶。

“能看到非常漂亮的一芽一葉或一芽?jī)扇~的芽頭形態(tài)，我們就稱之為名優(yōu)茶。”采茶機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員、浙江理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授賈江鳴介紹，一直以來(lái)，名優(yōu)茶的采摘是靠人工挑揀，但隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度和人工成本的不斷提升，茶葉，尤其是名優(yōu)茶的采摘也出現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)的需求。

這是3月29日拍攝的由采茶機(jī)器人采集的茶葉。新華社記者 林光耀 攝

“我們調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在西湖龍井主產(chǎn)區(qū)，大部分采茶工都已經(jīng)60多歲，50多歲的都很少了，年輕人更是罕見(jiàn)。照這個(gè)趨勢(shì)，西湖龍井可能面臨有茶無(wú)人采摘的尷尬境遇。”賈江鳴說(shuō)，2019年起，其所在的團(tuán)隊(duì)便開(kāi)始研發(fā)采茶機(jī)器人，如今出現(xiàn)在茶園里的，已經(jīng)是第五代采茶機(jī)器人。

“一般來(lái)說(shuō)早春茶一芽一葉在2厘米左右，葉柄只有3到5毫米，對(duì)機(jī)械臂的操作精準(zhǔn)度要求非常高，剪歪了，就會(huì)破壞茶樹(shù)枝梢，造成損傷，或?qū)е录粝碌难咳~不完整，無(wú)法使用，帶來(lái)?yè)p失。”賈江鳴說(shuō)。

3月29日，在雙目攝像頭的配合下，機(jī)械臂正在采茶。新華社記者 林光耀 攝

為了保證采茶的精度，團(tuán)隊(duì)引入了深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別模型，即利用人工智能的深度學(xué)習(xí)功能，大量學(xué)習(xí)茶樹(shù)芽葉圖像數(shù)據(jù)，讓采茶機(jī)器人學(xué)會(huì)識(shí)別茶樹(shù)芽葉，同時(shí)，使用雙目攝像頭掃描茶葉，實(shí)現(xiàn)3D定位，從而精準(zhǔn)找到芽葉所在位置。

精準(zhǔn)定位后，機(jī)械臂會(huì)根據(jù)定位信息找準(zhǔn)芽葉的葉柄，末端的小剪刀“咔嚓”一剪，使芽葉從枝頭分離，同時(shí)，附在機(jī)械臂末端的負(fù)壓吸管會(huì)把剪下來(lái)的芽葉吸進(jìn)茶簍。

國(guó)家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家楊亞軍表示，農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化。“茶產(chǎn)業(yè)也一樣，減輕從業(yè)者的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，是我們科技工作者應(yīng)該努力的方向。”楊亞軍說(shuō)。

浙江理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授陳建能說(shuō)：“我們希望茶產(chǎn)業(yè)也能享受到機(jī)械化作業(yè)帶來(lái)的便利，為產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)提供有力支持。”