□本报通讯员 张若娴

近日，杭州迎来西湖龙井大面积开采高峰。在西湖龙井原产地一级保护区的茶园里忙碌的，除了采茶工人，还有3个特殊的“采茶工”——智能采茶机器人。

一直以来，茶叶采摘基本靠人工完成，尤其是名优茶、明前茶，采摘期短且密集。为了缓解用工荒，帮助茶农提升产量、增加收入，国家茶叶产业技术体系岗位科学家、浙江理工大学农业机器人与装备创新团队负责人武传宇带领团队，经过5年时间的努力，不断迭代，研发出了能自主识别茶树芽叶的智能采茶机器人。

回忆起过去5年团队遇到的困难，团队党支部书记陈建能记忆犹新，“首先是识别难。水果和蔬菜的形状规则且颜色差别大，很容易识别；而茶树新长的芽叶和老叶的区别很小，形状又不规则，想让机器人自主识别难度不小”。于是，团队想到了利用人工智能的深度学习功能，让采茶机器人慢慢学会识别茶树芽叶。

前期，团队向采茶机器人系统输入大量的茶树芽叶照片。通过处理和分析，采茶机器人就会记住芽叶的形状和纹理等，自己归纳出照片中芽叶的特征。输入的照片越多，机器人的知识库就越丰富，学得也越扎实，对芽叶识别的准确率也越高。

除了一个聪明好学的“大脑”，采茶机器人还有一双厉害的眼睛。经过不断探索和实验，智能采茶机器人的双目摄像头就和人的眼睛一样，通过扫描茶叶实现3D定位，从而精准找到芽叶所在位置。

识别、定位好茶叶芽叶后，接下来就是快速、无损地把它采摘下来。这时就需要用到机器人的另一个法宝——机械臂。常规的工业机器人作业时处于一个人造的稳定环境，但农业机器人要面对的环境要复杂得多。环境越复杂，对机械臂的要求也越高，风速、光照、坡度等因素都会影响机械臂的采摘质量。

据了解，机械臂采茶要分两步，一剪一吸：机械臂的末端有一把小剪刀，会根据定位信息找准芽叶的叶柄，一刀下去，芽叶从枝头分离，同时附在机械臂末端的负压吸管会把剪下来的芽叶吸进机械手的暂存盒中。

一般来说，早春茶一芽一叶在2厘米左右，叶柄只有几毫米，芽叶又一般长在老叶和老梗之间，因此对机械臂的操作精准度要求非常高。剪歪了，就会破坏茶树枝梢，造成损伤，或剪下来的芽叶不完整。团队成员、副教授贾江鸣把这一过程比作是在农田里绣花，“采茶机器人是在完成毫米级的作业任务”。

据悉，团队去年研发的第五代智能采茶机器人的采摘质量已经符合中端龙井茶的标准。通过试验发现，拥有2支机械臂及2台识别相机的第五代智能采茶机器人，在图像识别和精准定位上的准确率都超过了90%。

而今年，为了提高采茶效率、降低机器成本，团队对智能采茶机器人进行了升级改造，从2支机械臂增加到4支机械臂、从2台固定识别相机减少到1台移动识别相机。“这次我们想验证机器能否替代2个采茶工人。”贾江鸣解释，“怎样统筹协调4支机械臂的工作对团队来说是一个新的挑战。要避免它们互相‘打架’，保证每支机械臂能各司其职、相互协同完成采摘任务。”

从目前实验结果来看，全新升级的第六代智能采茶机器人的工作效率比第五代提高了50%，预计一台机器能代替1.5个人工，一天可采摘干茶1.5斤。

据了解，智能采茶机器人是浙江省农业“双强”重点突破试点项目和“领雁”研发攻关计划项目的研究成果。浙江茶业正面临转型升级，而山区26县有大面积的茶园，发展茶产业不仅关系着当地农民的腰包，更影响着共同富裕示范区建设。陈建能表示，接下来团队将致力于实现智能采茶机器人从“可用”到“好用”的转变，助力茶农提产增收。