智能機器人山地茶園採摘忙

◎本報記者 雍 黎

近日，名優茶採摘進入黃金季。科技日報記者在重慶市永川區茶山林園看到，一台採茶機器人正穿梭於茶樹間。只見它迅速鎖定目標芽頭，配合雙目攝像頭與人工智能算法，精準獲取芽葉三維座標；隨後，柔性機械臂模擬人手採摘動作，以毫米級精度完成芽葉掐取，並通過風力吸附裝置實現無損回收。

這是由重慶郵電大學自動化學院教授朱浩團隊與重慶市農業科學院茶葉研究所聯合研發的重慶首款山地名優茶智能採摘機器人。它可以2秒採摘一片葉，全天候不間斷作業，為解決茶產業“用工難”、推動鄉村振興注入科技新動能。“目前機器人單芽採摘準確率達90%，效率接近2—3年經驗茶工水平。”朱浩介紹。

運用農業機械化設備進行名優茶智能採摘難度極大。芽葉需按“一芽一葉”或“一芽二葉”標準無損採收，且採摘期短、人工成本高。作為全國重要茶葉產區，重慶茶園總面積超100萬畝，但山區地形複雜、人工季節性短缺問題長期制約產業發展。“傳統採茶機只能用於大宗茶，名優茶採摘至今依賴人工，高峯期用工缺口達30%以上。”朱浩説。

為應對重慶山地茶園的特殊挑戰，研發團隊在技術細節上反覆打磨，最終實現機器人複雜環境“看得清”、遮擋環境“定得準”、仿生手“採得好”、全鏈閉環“能回收”。基於深度學習的圖像識別模型，機器人可區分雲霧天氣、光照變化下的芽葉狀態，精準判斷採摘標準；融合多傳感器數據，採摘點定位誤差控制在1毫米內；機械臂末端採用柔性夾爪與負壓吸附雙模設計，確保芽葉完整率超95%；創新風力輸送系統，避免芽葉堆積損傷，同時實現自主路徑規劃與連續作業。

“通過標準化、智能化，機器人採茶可提升產業附加值。”重慶市農業科學院茶葉研究所副所長徐澤説，永川秀芽等名優茶對品控要求嚴苛，機器人採摘可保障芽葉勻整度，為後續加工奠定基礎。

這一成果的背後，是重慶郵電大學新工科與現代農業的深度融合。作為重慶市“3+6+X”農業產業集羣重點工程，團隊將人工智能、自動化技術與茶葉生產場景深度耦合。朱浩表示，未來團隊將繼續攻關，進一步提升機器人的作業效率，推進設備輕量化升級，加快茶產業智能化升級。

重慶郵電大學相關負責人表示，一直以來，重慶郵電大學始終致力於以科技創新服務地方經濟社會發展，堅持立德樹人，推進教育科技人才一體化發展。未來，學校將持續推進科教融匯、產教融合，以科技創新賦能產業發展。