第六代采茶機器人 見習(xi)記者 孫婧(jing)宜 攝(she)

　　3月27日訊（見習記者 孫婧宜）清明將至，手西湖龍井進入大規模采摘期，龍井里智靈巧在杭州市西湖區西湖龍井原產地一級保護區茶園里，茶園茶工茶農們采摘、手分揀、龍井里智靈巧收筐……一派繁忙景象。茶園茶工

　　茶(cha)農(nong)身旁，手有(you)三位“鋼鐵采茶(cha)小(xiao)工(gong)”，龍井里(li)智靈(ling)巧(qiao)(qiao)它們(men)的茶(cha)園茶(cha)工(gong)手是靈(ling)活機(ji)械(xie)臂，眼(yan)睛是手可移動相機(ji)，頭(tou)(tou)“戴”著太(tai)陽能板(ban)搭建(jian)的龍井里(li)智靈(ling)巧(qiao)(qiao)“帽(mao)子”，埋頭(tou)(tou)苦干(gan)著。茶(cha)園茶(cha)工(gong)

　　只見它們先(xian)定位(wei)找準芽(ya)(ya)葉(xie)葉(xie)柄(bing)，手隨后擺動機(ji)械(xie)(xie)臂(bei)，龍井里智(zhi)靈(ling)巧用機(ji)械(xie)(xie)臂(bei)末端(duan)的(de)(de)茶(cha)園茶(cha)工小剪(jian)刀將(jiang)芽(ya)(ya)葉(xie)從(cong)枝頭分離(li)，同時附在機(ji)械(xie)(xie)臂(bei)末端(duan)的(de)(de)負(fu)壓(ya)吸管把剪(jian)下的(de)(de)芽(ya)(ya)葉(xie)吸進機(ji)械(xie)(xie)手的(de)(de)暫存(cun)盒(he)(he)中。就這樣(yang)一(yi)(yi)剪(jian)一(yi)(yi)吸。不多(duo)時，暫存(cun)盒(he)(he)里就鋪上了一(yi)(yi)層嫩綠(lv)的(de)(de)芽(ya)(ya)葉(xie)。

機械手(shou)正在采(cai)摘 見習記者 孫婧宜 攝

　　這三位“小工”是由浙江理工大學農業機器人與裝備創新團隊打造的智能采茶機器人，今年，它們已(yi)經升級到(dao)第6代了。

　　浙江理工(gong)大學機(ji)械(xie)工(gong)程學院副教授(shou)賈江鳴介(jie)紹，事實上去年(nian)研發的第五代智能采(cai)茶機(ji)器人的采(cai)摘質量已經符合中端(duan)龍井茶的標準。今年(nian)的攻克點主要是圍繞提效降(jiang)本。

　　如何提(ti)效降本(ben)？記者了(le)解到，新一代(dai)采(cai)茶(cha)機(ji)器(qi)人主要(yao)從兩個(ge)方面(mian)進行(xing)升級。提(ti)效方面(mian)是將機(ji)械臂從兩個(ge)增加到四個(ge)，降本(ben)則是把(ba)原(yuan)本(ben)兩臺(tai)固定識別相機(ji)減少到一臺(tai)移動識別相機(ji)。

　　從現場看，采茶機器人運行得非常順暢，新增的(de)兩只“手(shou)”和少了(le)的(de)一(yi)只“眼”，絲毫不影響其靈活程度。

　　但升(sheng)級(ji)之路(lu)遠比看(kan)著艱難，過程中團(tuan)隊遇到了許多技術難點。賈江(jiang)鳴解(jie)釋：“原(yuan)來兩(liang)臺相機一(yi)(yi)臺負(fu)責一(yi)(yi)邊，不(bu)存(cun)在誤(wu)差。現在采用(yong)一(yi)(yi)臺移動的(de)相機，一(yi)(yi)方(fang)面(mian)存(cun)在誤(wu)差，另一(yi)(yi)方(fang)面(mian)不(bu)同(tong)角(jiao)度看(kan)茶葉的(de)形態不(bu)一(yi)(yi)樣，解(jie)決這(zhe)個(ge)(ge)‘精(jing)度’問題我(wo)們(men)花了三四個(ge)(ge)月時間。機械(xie)(xie)臂(bei)也是一(yi)(yi)樣，原(yuan)來一(yi)(yi)個(ge)(ge)負(fu)責一(yi)(yi)邊，現在是四個(ge)(ge)機械(xie)(xie)臂(bei)，如何(he)統籌協調(diao)，避(bi)免(mian)‘打架’，需要(yao)我(wo)們(men)在實(shi)驗(yan)中不(bu)斷(duan)調(diao)試(shi)。”

　　皇(huang)天不(bu)負(fu)有心人(ren)，經過對(dui)人(ren)工智能(neng)深度學習、深度相機(ji)定位、機(ji)器人(ren)機(ji)械臂等技術的(de)不(bu)斷研發與測試(shi)，“提(ti)效降本”目(mu)標最終達成。

　　浙江理工(gong)大學農(nong)業機(ji)械研究所所長(chang)、浙江省(sheng)種植裝備(bei)技術重點實(shi)驗(yan)室主任陳建能(neng)告訴記者，目(mu)前(qian)實(shi)驗(yan)結果顯示，第(di)六代(dai)智能(neng)采茶機(ji)器人比第(di)五代(dai)提高了50%的(de)工(gong)作效(xiao)率，一天(tian)可(ke)采摘干茶1.5斤(jin)，預計一臺機(ji)器能(neng)代(dai)替1.5個人工(gong)，成本上降低(di)了1/4。

　　然而(er)，與人工相比，目前機器人的采摘質量仍存在差距(ju)。手工采摘芽(ya)葉非常(chang)均齊，機器雖然能將(jiang)芽(ya)頭精(jing)準(zhun)判別出(chu)來，但(dan)有(you)時候還是會(hui)把(ba)老(lao)葉片采進(jin)去(qu)，葉柄長(chang)度也(ye)偶爾存在誤差。

左邊為(wei)機器人(ren)采摘(zhai)右邊為(wei)人(ren)工采摘(zhai) 見習記者孫婧宜 攝

　　原來，農(nong)業機(ji)器人(ren)(ren)(ren)面對的(de)是非結構化環境(jing)，刮風、下雨、暴曬等(deng)任意一點“風吹草動”都有可(ke)能影響其(qi)判斷。相(xiang)比工業機(ji)器人(ren)(ren)(ren)可(ke)以在(zai)相(xiang)對恒定環境(jing)中對標準進行精確化把控，農(nong)業機(ji)器人(ren)(ren)(ren)需要更(geng)高的(de)“應對能力(li)”和“靈活性”。

　　在(zai)新(xin)質生產力(li)快速發展的(de)當下，浙江(jiang)茶(cha)業(ye)(ye)正(zheng)(zheng)面臨轉(zhuan)型升(sheng)級，而采茶(cha)機器人離全面推廣普及還有很長的(de)路要(yao)(yao)走(zou)。“農業(ye)(ye)的(de)根本出(chu)路在(zai)于機械(xie)化(hua)，目前(qian)選擇性采摘依然停(ting)留在(zai)技術階段，沒有得到實(shi)際應用，要(yao)(yao)真正(zheng)(zheng)成為農業(ye)(ye)新(xin)質生產力(li)還需(xu)要(yao)(yao)企業(ye)(ye)等多方加(jia)入(ru)，融(rong)合協作。”陳建能、賈江(jiang)鳴呼吁能有更(geng)多力(li)量加(jia)入(ru)到“智慧農業(ye)(ye)”建設上(shang)來(lai)。

　　如今，團隊正抓緊時間，在(zai)有限(xian)的(de)采(cai)茶期內(nei)進行實操測(ce)試。“半小(xiao)時能采(cai)摘多少芽(ya)葉？”“為什么這(zhe)臺(tai)機器(qi)(qi)速度比另一臺(tai)慢？”“要采(cai)的(de)是一芽(ya)一葉為何會采(cai)到一芽(ya)二葉？”帶著(zhu)精益(yi)求精的(de)態度，他們將繼續(xu)實驗(yan)、研發(fa)，以提高采(cai)摘效(xiao)率、采(cai)摘質量，降低機器(qi)(qi)成本。

團隊(dui)成員正(zheng)計算(suan)半小時采摘芽葉數 見習記(ji)者 孫婧宜 攝