3月31日,在永川茶山,重庆邮电大学自动化学院朱浩教授团队与重庆市农科院茶叶所共同研发的“山地名优茶智能采摘机器人”正式开始上班。每2秒就可完成一片叶子的采摘,充电一次能工作24小时。
专业机器人堪比熟练采茶工
在青翠的茶山之间,一台绿色的机器稳稳地在茶树中穿梭,驻足在一片尚未采摘的区域开始工作。机械手灵活地在树枝上移动,精准地抓取嫩叶,再利用风力吸取回收、集中。动作行云流水,一气呵成,每2秒就完成了一片叶子的采摘。
据重庆邮电大学教授朱浩介绍,这款重庆首个“采茶机器人”实现了检测、识别、定位、采摘和回收一体化。主要针对现有采茶工短缺的行业痛点问题,攻克了“看得清、定得准、采得好、能回收”四大难题,即让机器人能检测识别哪些茶叶符合名优茶的采摘标准;攻克了茶叶采摘点精准的三维坐标;让机器人像专业采茶工一样达到无损采摘,采得好;采了茶叶后还能自动回收。
朱浩教授笑言,之前有采茶工深感怀疑,歪着头在边上聚精会神看了大半天,直到看到机器人采摘下来的一大捧“一芽一叶”才心服口服,连连称赞“厉害”!
攻克行业难题 AI训练出采茶能手
据了解,春茶采茶季短,在每年春茶采摘高峰期,采茶工非常紧俏,一些茶园经常找不到足够多的合格人手,导致生产成本居高不下,有时还会耽误采摘。
2023年,重庆邮电大学与重庆市农科院茶研所联合,结合重庆山地茶园特征及名优绿茶永川秀芽的采摘要求,开始自主研发适合重庆的山地采茶机器人。
在农业采摘机器人研发领域,公认茶叶采摘机器人的研发难度最大。“茶叶叶片小,又很娇嫩,且有树叶遮挡,再加上风一吹它还会摆动,要实现精准定位、采摘,非常困难。”朱浩表示,据公开信息,国内此前仅有浙江依托国家茶产业技术体系的力量在研发采茶机器人。
在此期间,团队根据茶研所提出的采摘工艺要求,在人工智能训练、采茶部件材质选择等方面进行了反复尝试,利用两个采茶季,成功研制出采茶机器人。机器人不仅能够精准识别哪些茶叶符合采摘标准,同时还能给出相应的采摘坐标,指挥机械臂进行无损采摘,并同步将茶叶回收,大大提高了作业效率。而且充电一次可以一连工作20小时,风雨无阻,实现了智能化与茶叶采摘技术的融合。
“满足了标准的一芽一叶要求,这些茶叶下一步就可以送去制作了!”拿着机器人采摘的茶叶一片片端详,重庆市农科院茶研所研究员徐泽表示很满意,她说,现在机器人基本做到了对名优绿茶的精准识别,选叶标准已经跟熟手差不多。据了解,在重庆,茶叶是着力打造的“3+6+X”农业产业集群之一,首款采茶机器人的上岗,可缓解采茶工短缺这一产业发展主要难题,并大大提升农业产能。
上游新闻记者 纪文伶 宋剑