春分一過,春茶到了采摘旺季,茶農們便忙碌起來,戴上斗笠,挎著小背簍,漫山遍野的茶田里,一雙雙靈巧的手在茶樹間穿梭,采下一片片“貴如金”的明前茶。采茶時,季節時間是最重要的。太早則味不全,遲則神散,在今年疫情的影響下,勞動人力嚴重短缺。春茶頭茶的收獲決不能讓新鮮的春芽在樹上爛掉。
農科院茶葉研究所研制的采茶機器人,就和人一樣,會學習,會思考。,平均采摘速度2.5秒/顆,擁有一雙厲害的“眼睛”,雙目攝像頭掃描茶葉,原理就像人的眼睛一樣,茶葉在它的眼里就是3D立體的,深度卷積神經網絡的識別模型和網格化定位,精準地判斷鮮茶嫩芽的位置識別準確度達到了85%。
小小的采茶動作似乎很簡單,但實際上要求從業者的水平很高。茶農采摘嫩芽時,要做到快、準、狠,確保茶芽的完整性。茶農一次又一次地從樹上提出茶芽。他的手指不能用力,指甲不能碰芽,以免損壞茶芽,影響外觀。茶農從早到晚工作8-9小時,在茶園采摘2萬次,茶葉重量約2萬根,重量約3公斤。普通人很難耐心工作。
怎么把“眼睛”得到的信息精準地傳輸到機械臂上,這也是現在整個科研團隊需要攻克的難題之一。就像人腦控制自己手腳一樣,現在要做的就是讓機器人“手眼協調”,讓機械臂實現“指哪兒采哪兒”。
茶葉研究所的李揚博士說,當采茶機器人鎖定嫩芽位置后,靈活機械臂頂部有一把小剪刀,找到芽葉的葉柄,用剪刀將芽葉分離,負壓吸管迅速將茶葉吸收到茶簍里。這個動作只需要3秒鐘就能快速完成。現階段較人工采摘相比效率偏低,但是相信未來肯定能取代人工操作。
采茶要求高,工作時間長,工作時間太辛苦。如何解決這個問題?我認為人工智能機器人是智能農業的未來。隨著5g網絡的普及,國家逐步倡導機械化、數字化、智能化、未來農業機器替代傳統農業,包括機器替代播種、施肥、除草、病蟲害管理和收獲。在中國四川省崇州市,技術人員通過5g網絡遠程發布指令,無人智能農業機械每小時收獲5-10畝水稻。與人工稻田相比,生產成本降低了10%,產量增加了10%。
人類的未來在農業,我們已經錯過在農業機械化領域,但不能在智能無人農業,農場無人作為一種新模式,正成為全球農業競爭的新軌道,我們需要跨越技術山,農業無人必須使用機器人,機器人只有感覺元素、反應元素和思維元素,才能真正迎來新的農業革命。