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浙江：科技賦能茶產(chǎn)業(yè)機械化水平提升

2022-04-18 16:20:36 來源：浙江省科技廳閱讀量：6638

　　3月15至26日，浙江理工大學農(nóng)業(yè)機械團隊在中國農(nóng)科院茶葉研究所嵊州基地進行名優(yōu)茶機器人采摘試驗。浙江理工大學農(nóng)業(yè)機械團隊專家陳建能教授介紹，這是第三代名優(yōu)茶采摘機器人，是浙江省“尖兵”“領(lǐng)雁”項目之一、浙江理工大學主持的“名優(yōu)茶芽葉智能精準采摘分級關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備研制”的研究成果。

　　浙江省科技廳按照科技強農(nóng)、機械強農(nóng)“雙強行動”的整體部署，加大創(chuàng)新資源主動布局力度，推進重點領(lǐng)域“項目、基地、人才、資金”一體化高效配置，聚焦農(nóng)業(yè)機械裝備關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，著力提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和效益。采茶機器人的研發(fā)歷程充分顯示了浙江省科技廳強力支撐農(nóng)業(yè)“雙強行動”的成效。第一代采茶機器人由國家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學家武傳宇帶領(lǐng)團隊于2019年研發(fā)成功。經(jīng)過第二代采茶機器人的提升，2022年，在浙江省“尖兵”“領(lǐng)雁”項目支持下，陳建能帶領(lǐng)團隊加快了第三代采茶機器人的技術(shù)研發(fā)，提高了茶葉嫩芽識別率、定位精度，并對自制的機械臂、末端機械手、茶園行走底盤、主控系統(tǒng)等關(guān)鍵部件進行了茶園實地整機綜合試驗。

　　以前的采茶機器一般都用“剃頭”式的連葉帶梗一起割下。因此，昂貴的名優(yōu)茶尤其是明前茶，一直以來都是依賴有經(jīng)驗的采茶工用手采摘。第三代采茶機器人運用了深度學習的人工智能卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，研究人員向系統(tǒng)輸入大量的茶樹照片，經(jīng)過處理和分析，機器人通過對大量茶樹芽葉圖像數(shù)據(jù)的深度學習，具有茶樹嫩芽自動識別的功能。同時，研究人員還給這款機器人安裝了厲害的“眼睛”，掃描茶葉使用3D相機實現(xiàn)三維定位，使得采摘機械手能精確對準嫩芽，平均2.5秒就能摘下一顆芽葉。采摘實驗表明：第三代采茶機器人整機在行走過程中實現(xiàn)了自動識別、定位、采摘、收集，驗證了現(xiàn)有技術(shù)路線的合理性，試驗中芽葉識別率達82%、平均采摘速度2.5秒/顆、采摘成功率40%。

　　第三代采茶機器人入駐茶園，也是浙江省創(chuàng)新主體聯(lián)合攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)難題的縮影。中茶所嵊州基地里，浙江理工大學主持的這個項目，與中茶所主持的“茶園自走式中耕施肥機”、浙江大學主持的“特色經(jīng)濟植物品質(zhì)感知與調(diào)控裝備”兩個項目進行了綜合示范，協(xié)同探索“智能采摘”“智能耕作”和“茶園管控”。“十三五”以來，浙江省通過“尖兵”“領(lǐng)雁”計劃及育種專項在茶樹領(lǐng)域立項27個，涵蓋了茶樹育種、高效栽培、病蟲害防治、機械研發(fā)、產(chǎn)品加工等茶產(chǎn)業(yè)全鏈條。通過一體化設(shè)計、學科交叉創(chuàng)新、數(shù)字和機械賦能，引領(lǐng)浙江省茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展之路。

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