科研人员一按遥控按钮，采茶机器人就开始自动识别茶树上嫩芽，精准伸出机械手，把嫩芽采摘下来并吸入储存盒内。3月15至26日，浙江理工大学农业机械团队在中国农科院茶叶研究所嵊州基地进行名优茶机器人采摘试验。
浙江理工大学农业机械团队专家陈建能教授介绍，这是第三代名优茶采摘机器人，是我省“尖兵”“领雁”项目之一、浙江理工大学主持的“名优茶芽叶智能精准采摘分级关键技术研究及装备研制”的研究成果。
省科技厅按照科技强农、机械强农“双强行动”的整体部署，加大创新资源主动布局力度，推进重点领域“项目、基地、人才、资金”一体化高效配置，聚焦农业机械装备关键核心技术攻关，着力提高农业生产效率和效益。采茶机器人的研发历程充分显示了省科技厅强力支撑农业“双强行动”的成效。据悉，第一代采茶机器人由国家茶叶产业技术体系岗位科学家武传宇带领团队于2019年研发成功。经过第二代采茶机器人的提升，2022年，在省“尖兵”“领雁”项目支持下，陈建能带领团队加快了第三代采茶机器人的技术研发，提高了茶叶嫩芽识别率、定位精度，并对自制的机械臂、末端机械手、茶园行走底盘、主控系统等关键部件进行了茶园实地整机综合试验。
陈建能介绍，以前的采茶机器一般都用“剃头”式的连叶带梗一起割下。因此，昂贵的名优茶尤其是明前茶，一直以来都是依赖有经验的采茶工用手采摘。
第三代采茶机器人运用了深度学习的人工智能卷积神经网络模型，研究人员向系统输入大量的茶树照片，经过处理和分析，机器人通过对大量茶树芽叶图像数据的深度学习，具有茶树嫩芽自动识别的功能。同时，研究人员还给这款机器人安装了厉害的“眼睛”，扫描茶叶使用3D相机实现三维定位，使得采摘机械手能精确对准嫩芽，平均2.5秒就能摘下一颗芽叶。
采摘实验表明：第三代采茶机器人整机在行走过程中实现了自动识别、定位、采摘、收集，验证了现有技术路线的合理性，试验中芽叶识别率达82%、平均采摘速度2.5s/颗、采摘成功率40%。
陈建能表示，随着城镇化发展和劳动力成本不断提高，茶产业的用工矛盾较为突出，因此，“应用机械化、信息化、智能化技术，研发出替代采摘劳动用工机器人，对茶产业的持续健康发展和乡村振兴意义重大。”陈建能介绍，后续科研团队将在采摘成功率、采摘速度、芽叶完整性、茶园立地环境适应性方面持续提高改进，争取尽早实现商品化。
第三代采茶机器人入驻茶园，也是浙江省创新主体联合攻关“卡脖子”核心技术难题的缩影。中茶所嵊州基地里，浙江理工大学主持的这个项目，与中茶所主持的“茶园自走式中耕施肥机”、浙江大学主持的“特色经济植物品质感知与调控装备”两个项目进行了综合示范，协同探索“智能采摘”“智能耕作”和“茶园管控”。“十三五”以来，浙江省通过“尖兵”“领雁”计划及育种专项在茶树领域立项27个，涵盖了茶树育种、高效栽培、病虫害防治、机械研发、产品加工等茶产业全链条。通过一体化设计、学科交叉创新、数字和机械赋能，引领浙江省茶产业高质量发展之路。
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