采茶机器人。 清明时节,正是西湖龙井的重要采摘期。这段时间,浙江省杭州市西湖龙井一级产区、西湖景区内梵村的茶园里来了一位机器人采茶工。
机器人采茶工由太阳能板、双目摄像头、机械臂等部分构成,每隔一秒出头,就能采下一芽名优茶。
“能看到非常漂亮的一芽一叶或一芽两叶的芽头形态,我们就称之为名优茶。”采茶机器人研发团队成员、浙江理工大学机械工程学院副教授贾江鸣介绍,一直以来,名优茶的采摘是靠人工挑拣,但随着农业机械化程度和人工成本的不断提升,茶叶,尤其是名优茶的采摘也出现了机械化作业的需求。
“我们调研发现,在西湖龙井主产区,大部分采茶工都已经60多岁,50多岁的都很少了,年轻人更是罕见。照这个趋势,西湖龙井可能面临有茶无人采摘的尴尬境遇。”贾江鸣说,2019年起,其所在的团队便开始研发采茶机器人,如今出现在茶园里的,已经是第五代采茶机器人。
“一般来说早春茶一芽一叶在2厘米左右,叶柄只有3到5毫米,对机械臂的操作精准度要求非常高,剪歪了,就会破坏茶树枝梢,造成损伤,或导致剪下的芽叶不完整,无法使用,带来损失。”贾江鸣说。
为了保证采茶的精度,团队引入了深度卷积神经网络的识别模型,即利用人工智能的深度学习功能,大量学习茶树芽叶图像数据,让采茶机器人学会识别茶树芽叶,同时,使用双目摄像头扫描茶叶,实现3D定位,从而精准找到芽叶所在位置。
精准定位后,机械臂会根据定位信息找准芽叶的叶柄,末端的小剪刀“咔嚓”一剪,使芽叶从枝头分离,同时,附在机械臂末端的负压吸管会把剪下来的芽叶吸进茶篓。
国家茶叶产业技术体系首席科学家杨亚军表示,农业的根本出路在于机械化。“茶产业也一样,减轻从业者的劳动负担,是我们科技工作者应该努力的方向。”杨亚军说。
浙江理工大学机械工程学院教授陈建能说:“我们希望茶产业也能享受到机械化作业带来的便利,为产业做大做强提供有力支持。”
(据新华社)