中青報·中青網記者 蔣雨彤 通訊員 張若嫻 來源：中國青年報 （ 2023年04月10日 08 版）

清明前夕，正是茶葉采摘旺季。在浙江省杭州市西湖區一處茶園裏
，一個“采茶小工”移動機械臂，將采摘的茶葉源源不斷地送入存儲盒中。這個“采茶小工”的研發團隊，正是浙江理工大學農業機器人與裝備創新團隊。

茶葉采摘基本靠人工完成，尤其是名優茶、明前茶
，采摘期短且密集，比如高等級的龍井茶，一斤茶葉需要約4萬個芽頭。但隨著采茶工群體年齡增大
，人工缺
、人工貴的問題越來越突出。

在浙江省山區26縣xian，擁yong有you大da麵mian積ji的de茶cha園yuan，發fa展zhan茶cha產chan業ye關guan係xi著zhe當dang地di農nong民min的de增zeng收shou問wen題ti
，也ye能neng有you效xiao助zhu力li浙zhe江jiang高gao質zhi量liang發fa展zhan建jian設she共gong同tong富fu裕yu示shi範fan區qu。為wei了le幫bang助zhu茶cha農nong提ti升sheng產chan量liang、增加收入，國家茶葉產業技術體係崗位科學家、浙江理工大學教授武傳宇帶領團隊研發出智能采茶機器人，今年已研發到了第五代。

yaozaimaomidechashuzhizhongshibienenya，caichagongrenpingjiedeshiyanlihefengfudejingyan
，zhetaijiqiqueshijiezhurengongzhineng，tongguoduidaliangtuxiangshujudexuexi，shixianduichashunenyadezidongshibie。

在浙江省麗水市的一個示範茶園裏

，中青報·中青網記者見到該團隊的陳建能教授。隨著機械臂的移動，一顆顆茶芽被摘下來。陳建能介紹，智能采茶機器人的一個難點就是“識別難”。茶樹芽葉不像水果蔬菜
，形狀規則、顏色差別大容易識別
，茶樹新長的芽葉和老葉的區別很小，形狀又不規則，這給識別增加了很多難度。

從2019年開始
，該團隊針對人工智能深度學習、深度相機定位
、機器人機械臂等在技術上進行不斷的研發與測試。

智(zhi)能(neng)采(cai)茶(cha)機(ji)器(qi)人(ren)是(shi)怎(zen)樣(yang)識(shi)別(bie)芽(ya)葉(ye)和(he)老(lao)葉(ye)的(de)？采(cai)茶(cha)機(ji)器(qi)人(ren)裏(li)有(you)一(yi)套(tao)叫(jiao)作(zuo)深(shen)度(du)卷(juan)積(ji)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)的(de)識(shi)別(bie)模(mo)型(xing)
，通(tong)過(guo)對(dui)大(da)量(liang)茶(cha)樹(shu)芽(ya)葉(ye)圖(tu)像(xiang)數(shu)據(ju)的(de)學(xue)習(xi)，可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)識(shi)別(bie)茶(cha)樹(shu)芽(ya)葉(ye)。

團隊成員


、識別組桂江生副教授介紹，“前qian期qi我wo們men向xiang采cai茶cha機ji器qi人ren係xi統tong輸shu入ru大da量liang的de茶cha樹shu芽ya葉ye照zhao片pian，通tong過guo處chu理li和he分fen析xi，采cai茶cha機ji器qi人ren就jiu會hui記ji住zhu芽ya葉ye的de形xing狀zhuang和he紋wen理li等deng
，自zi己ji歸gui納na出chu照zhao片pian中zhong芽ya葉ye的de特te征zheng
，輸shu入ru的de照zhao片pian越yue多duo，機ji器qi人ren的de知zhi識shi庫ku就jiu越yue豐feng富fu，學xue起qi來lai也ye越yue紮zha實shi，對dui芽ya葉ye識shi別bie的de準zhun確que率lv也ye就jiu越yue高gao。”

除了聰明好學的腦袋，智能采茶機器人還有一雙厲害的“眼睛”，使用雙目攝像頭掃描茶葉，就和人的兩隻眼睛一樣，實現3D定位
，從而精準找到芽葉所在位置。

識別、定位好茶葉芽葉後，接下來就是怎麼樣快速、無損地把它采摘下來。這時就需要用到機器人的另一個法寶——機械臂。工業機器人處於一個人造的穩定環境，而農業機器人麵對的是非結構化、千變萬化的環境，這就對機械臂提出了很高的要求。風速、光照、坡度等因素都會影響機械臂的采摘。

julejie，jixiebicaichafenliangbu
，yijianyixi。jixiebidemoduanyouyibaxiaojiandao，genjudingweixinxizhaozhunyayedeyebing，yidaoxiaqu，yayecongzhitoufenli，tongshifuzaijixiebimoduandefuyaxiguan，huibajianxialaideyayexijinjixieshoudezancunhezhong。

一yi般ban來lai說shuo，早zao春chun茶cha一yi芽ya一yi葉ye在zai兩liang厘li米mi左zuo右you，葉ye柄bing隻zhi有you幾ji毫hao米mi
，所suo以yi對dui機ji械xie臂bi的de操cao作zuo精jing準zhun度du要yao求qiu非fei常chang高gao
，剪jian歪wai了le會hui破po壞huai茶cha樹shu枝zhi梢shao
，或huo剪jian下xia不bu完wan整zheng的de芽ya葉ye。一yi位wei團tuan隊dui成cheng員yuan感gan歎tan研yan發fa不bu易yi，“我們就好比在農田裏繡花
，讓采茶機器人完成毫米級的作業任務。”

相較於之前幾代，第五代智能采茶機器人增加了一個機械臂，大大提高了智能機器人采摘的效率。目前采一顆芽葉時間在1.5秒左右，1小時可以采摘2000多顆，一天可以采4斤左右
，目前還沒有趕上人工的速度。陳建能表示，未來通過改進，一台機器可以實現3-5個人的工作效率。

過(guo)去(qu)的(de)采(cai)茶(cha)機(ji)器(qi)人(ren)采(cai)用(yong)軌(gui)道(dao)方(fang)式(shi)，可(ke)以(yi)適(shi)應(ying)丘(qiu)陵(ling)山(shan)地(di)。今(jin)年(nian)在(zai)西(xi)湖(hu)龍(long)井(jing)產(chan)區(qu)實(shi)驗(yan)的(de)第(di)五(wu)代(dai)智(zhi)能(neng)采(cai)茶(cha)機(ji)器(qi)人(ren)
，已(yi)經(jing)采(cai)用(yong)履(lv)帶(dai)的(de)方(fang)式(shi)，可(ke)以(yi)前(qian)後(hou)移(yi)動(dong)，適(shi)應(ying)於(yu)緩(huan)坡(po)地(di)麵(mian)。

團隊成員介紹，目前，第五代智能采茶機器人的識別準確率達到86%
，采茶成功率在60%以上
，采茶精確度相較於前幾代機器人大大提高。

陳建能表示
，“第五代智能采茶機器人的進步
，證明智能采茶是可行的，而要把可行變成可用
、好用，未來還有很長的路要走。”目前，這款機器人還處於實驗室階段，接下來團隊將繼續研發，提高采摘效率和采摘質量。

2023年04月10日 08 版