近日,随着名优茶采摘步入黄金季节,重庆市永川区茶山林园里迎来了一位特殊的“采茶工”——一台由重庆邮电大学自动化学院教授朱浩团队与重庆市农业科学院茶叶研究所联合研发的山地名优茶智能采摘机器人。这台机器人穿梭于茶树间,以其高效、精准的作业能力,为茶产业注入了新的科技活力。 记者在茶山林园现场看到,这台采茶机器人正忙碌地工作着。它凭借双目摄像头与先进的人工智能算法,迅速锁定目标芽头,精准获取芽叶的三维坐标。随后,柔性机械臂模拟人手采摘动作,以毫米级的精度完成芽叶的掐取,并通过创新的风力吸附装置实现无损回收。整个过程流畅而高效,令人叹为观止。 “这是重庆首款针对山地名优茶设计的智能采摘机器人,它可以在2秒内采摘一片茶叶,实现全天候不间断作业。”朱浩教授介绍道,“目前,机器人的单芽采摘准确率达到了90%,效率已经接近拥有2至3年经验的茶工水平。”这一成果不仅解决了茶产业长期面临的“用工难”问题,更为乡村振兴注入了强大的科技动能。 运用农业机械化设备进行名优茶智能采摘的难度极大。名优茶的芽叶需要按照“一芽一叶”或“一芽二叶”的标准进行无损采收,且采摘期短、人工成本高。作为全国重要的茶叶产区,重庆茶园总面积超过100万亩,但山区地形复杂、人工季节性短缺等问题长期制约着产业的发展。传统采茶机只能用于大宗茶,名优茶的采摘至今仍然依赖人工,高峰期用工缺口高达30%以上。 为了应对重庆山地茶园的特殊挑战,研发团队在技术细节上进行了反复打磨。他们基于深度学习的图像识别模型,使机器人能够区分云雾天气、光照变化下的芽叶状态,精准判断采摘标准;融合多传感器数据,将采摘点定位误差控制在1毫米内;机械臂末端采用柔性夹爪与负压吸附双模设计,确保芽叶完整率超过95%;创新的风力输送系统则避免了芽叶的堆积损伤,同时实现了自主路径规划与连续作业。 “通过标准化、智能化的采摘方式,机器人采茶能够显著提升产业的附加值。”重庆市农业科学院茶叶研究所副所长徐泽表示,“永川秀芽等名优茶对品控要求极为严苛,机器人采摘能够保障芽叶的匀整度,为后续加工奠定坚实基础。” 这一成果的背后,是重庆邮电大学新工科与现代农业的深度融合。作为重庆市“3+6+X”农业产业集群重点工程的一部分,团队将人工智能、自动化技术与茶叶生产场景进行了深度耦合。朱浩教授表示,未来团队将继续攻关,进一步提升机器人的作业效率,推进设备轻量化升级,加快茶产业的智能化升级步伐。 重庆邮电大学相关负责人表示,学校始终致力于以科技创新服务地方经济社会发展,坚持立德树人,推进教育科技人才一体化发展。未来,学校将持续推进科教融汇、产教融合,以科技创新赋能产业发展,为乡村振兴和农业现代化贡献更多智慧和力量。 |
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