本报讯（张若娴）眼下，正是春茶采摘旺季。在嵊州市三界镇的中国农业科学院茶叶研究所基地，一个引人注目的“采茶小工”正在摆动机械臂，将采摘上来的茶叶源源不断地吸入存储设备。这个“采茶小工”的研发团队，正是浙江理工大学农业机器人团队。由他们研发的第三代名优茶采摘机器人能自主识别茶树芽叶进行采摘。

什么是名优茶？“通常能够看到非常漂亮的一芽一叶或一芽两叶的这种芽头形态，就称之为名优茶。”为了研发采茶机器人，已是半个茶叶专家的团队青年教师贾江鸣解释道。“一直以来，名优茶的采摘是靠人工去挑去捡，机器要代替人工采摘，是非常难的。”

“采茶是农业机器人采摘技术中最难的领域，要突破芽头识别、定位、采摘速度等难点。尽管如此，我们研发的第三代名优茶采摘机器人的芽叶识别准确率也可以达到82%、平均采摘速度2.5秒/颗、采摘成功率达到40%。”团队负责人武传宇教授介绍。

难点一：如何识别茶叶嫩芽

据了解，浙江理工大学农业机器人团队以往也做过农业采摘机器人。“以前我们做的有采摘苹果、番茄、黄瓜等农作物的机器人，这类采摘物的体积和颜色都比较容易识别，而茶树嫩芽、老叶的区别不是很大，形状又不规则，这是非常难的。”团队党支部书记陈建能教授介绍。

第三代名优茶采摘机器是怎样识别老叶和嫩芽的呢？采茶机器人里有一套叫做深度卷积神经网络的识别模型，通过对大量茶树芽叶图像数据的学习，可以自动识别茶树芽叶。

通俗来讲就是利用人工智能的深度学习功能，让采茶机器人学会识别茶树芽叶。“前期研究人员会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，学起来也越扎实，对芽叶识别的准确率也就越高。”陈建能教授解释道。

难点二：如何定位、采摘茶叶嫩芽

除了聪明好学的脑袋，采茶机器人还有一双厉害的眼睛。经过不断的探索和实验，第三代名优茶采摘机器人使用双目摄像头扫描茶叶，就和人的两只眼睛一样，实现3D定位，从而精准找到芽叶所在位置。

识别、定位好茶叶嫩芽后，接下来就是怎么样能快速、无损的把它摘下来。这时就需要用到机器人的另一个法宝———机械臂。“相比于工业机器人处于一个人造的稳定环境下，农业机器人面对的是一个非结构化、千变万化的环境。这就对机械臂提出了很高的要求。”陈建能教授说。“风速、光照、坡度等因素都会影响机械臂的采摘。”

一般来说的早春茶一芽一叶在2厘米左右，叶柄只有3~5毫米，芽叶一般长在老叶和老梗之间，所以对机械臂的操作精准度要求非常高，剪得歪了，就会破坏茶树枝梢，造成损伤，或剪下来的芽叶不完整。

陈建能教授介绍，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茶篓。

从2019年开始，浙江理工大学农业机器人团队针对人工智能深度学习、深度相机定位、机器人机械臂等技术上进行不断的研发与测试，突破了一个个难点。第三代采茶机器人的芽叶识别准确率达82%，采摘速度从第一代的单个机械臂摘一片芽叶十几秒提升至2.5秒，未来预计在多臂操作的情况下，一台机器能替代3~5个工人。

据了解，在浙江省山区26县，拥有大面积的茶产业，发展茶产业关系着当地农民的增收问题，也能有效助力浙江高质量发展建设共同富裕示范区。“未来，如果我们的采茶机器人能够产业化代替人工采摘，从而解决目前茶农遇到的用工缺、用工贵问题，将能够为帮助农民持续增收，做大做强茶产业提供有力支持。”贾江鸣说。