華AI智能採茶工採龍井

    在我國浙江杭州西湖區西湖龍井原產地一級保護區的茶園裡，除了忙碌的採茶工人外，最近還有三位特殊的“採茶小工”——智能採茶機械人。

    “採茶小工”的研發團隊，是浙江理工大學農業機械人與裝備創新團隊。國家茶葉產業技術體系崗位科學家、農業機械人研發團隊負責人武傳宇教授帶領團隊，經過五年左右不斷反覆運算，研發出了自主識別茶樹芽葉的採茶機械人。今年亮相的是由他們研發的第六代智能採摘機械人。

    採茶機械人擺動機械臂，將採摘上來的茶葉送入存儲盒中。機械臂採茶要分兩步，一剪一吸。機械臂的末端有一把小剪刀，會根據定位資訊找准芽葉的葉柄，一刀下去，芽葉從枝頭分離，同時附在機械臂末端的負壓吸管會把剪下來的芽葉吸進吸進機械手的暫存盒中。不多時，暫存盒裡就鋪上了一層嫩綠的芽葉。

    智能採茶機械人要攻克的難點之一就是“識別難”，據悉，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，這是非常難的。機械人怎樣識別芽葉和老葉的呢？採茶機械人裡有一套叫做深度卷積神經網絡的識別模型，通過對大量茶樹芽葉圖像資料的學習，可以自動識別茶樹芽葉。通俗來講就是利用人工智能的深度學習功能，讓採茶機械人學會識別茶樹芽葉。

    團隊成員、識別組桂江生副教授解釋：“前期，我們會向採茶機械人系統輸入大量的茶樹芽葉照片，通過處理和分析，採茶機械人就會記住芽葉的形狀和紋理等，自己歸納出照片中芽葉的特徵，輸入的照片越多，機械人的知識庫就越豐富，學起來也越扎實，對芽葉識別的準確率也就越高。”。

    除了擁有聰明又好學的腦袋，採茶機械人還有一雙厲害的眼睛。團隊成員賈江鳴副教授介紹，經過不斷的探索和實驗，智能採摘機械人使用雙目攝像頭掃描茶葉，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。

    賈江鳴介紹，事實上去年研發的第五代智能採茶機械人的採摘品質已經符合中端龍井茶的標準，今年的攻克點主要是圍繞提效降本。新一代採茶機械人主要從兩個方面進行升級，提效方面是將機械臂從兩個增加到四個，降本則是把原本兩台固定識別相機減少到一台移動識別相機。從現場看，採茶機械人運行得非常順暢，新增的兩隻“手”和少了的一隻“眼”，絲毫不影響其靈活程度。

    全新升級的第六代智能採茶機械人比去年第五代版本提供了百分之五十工作效率，一台機器能代替一點五個人工，也就是說一台機器能夠替代一個半工人，一天可採摘乾茶一點五斤。

    不過，與人工相比，目前機械人的採摘品質仍存在差距。手工採摘芽葉非常均齊，機器雖然能將芽頭精準判別出來，但有時候還是會把老葉片採進去，葉柄長度也偶爾存在誤差。

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