“一芽一叶”用上智能“采茶宝宝”！青岛农大团队研发，国内外首款多末端仿生采茶机器人诞生

自古香茗出深山。茶产业作为特色农业产业，是推进乡村振兴的支柱产业。但是，明前茶“一芽一叶”的人工采摘标准，需要大量的采茶工，导致名优茶主产区每年都出现不同程度的用工荒！如何破解这一难题呢？近日，记者从青岛农业大学了解到，理学与信息科学学院刘杰老师指导的本科生团队，深入浙江、安徽、四川、山东等8地16处茶园调研，研发了集实时定位技术与采摘爪阵列多末端执行器于一体的“一芽一叶”智能采茶装备——多末端仿生采茶机器人，实现精准、高效作业，助力茶农降本增收，推动智慧农业的发展。目前，产品已在青岛市城阳区东崂茶叶生态园进行应用，效果优于人工采茶和目前已上市的智能采茶设备，让茶农收益。

在田园茶地，采茶机器人迈着坚实的步伐，两只“手掌”上下挥舞，“十指”指指点点，一片片茶叶流水般吸入储存箱，成为茶农的好帮手！针对当前茶叶采摘面临的采摘成功率和采摘效率低的两大难题，刘杰老师团队将人工智能、光学工程、茶学、园艺等知识融合创新，独创了接近开关传感实时定位技术和采摘爪阵列多末端执行器采摘技术，成功化解了采摘成功率低，采摘效率不高的问题。刘杰老师介绍，该采茶机器人的工作原理是：单目视觉识别茶叶嫩芽，划分不同采摘区域，将待采叶芽连成采摘路径，多末端执行器阵列中各采摘爪在自己的分区内由传感器引导，同时采摘，就像“针式打印机”打字一样，实现了“一芽一叶”的智能采摘。 此外，未来功能拓展后，可实现由芽叶——花朵——果实的多功能采摘作业。

学生负责人刘泽玉介绍：“经过两年的技术改进与优化，我们的技术可实现采摘效率每秒8-12颗，是人工采摘效率的五倍，采摘成功率可达到80%以上，此外设备续航能力达10个小时。”该技术不仅得到了茶农和政府的支持，同样得到了尚书旗教授等专家的充分肯定，该采茶技术不仅性能领先，并且有效地提升了茶叶采摘这一农业生产环节自动化水平，可谓真正地实现了“采茶宝宝”的孕育。中国是世界第一大产茶国，据统计，拥有全球60%以上的茶园面积，茶叶产量约占全球50%， 2024年茶叶综合产值达6646亿元。同时，明前茶全部依靠人工采摘，采摘成本占到整个茶叶生产成本的60%。然而，受我国城镇化和人口老龄化影响，农村青壮年劳动力日益减少的影响，茶叶采摘环节，面临成本高、用工荒的问题。茶叶智能机械化装备的研究迫切需要。

据了解，刘杰老师团队所研发的首款多末端仿生采茶机器人，技术领先，国内未见相同采茶设备，技术具有一定的独创性。我国茶园面积达 5149 万亩，“明前茶” 采摘严重依赖人工，成本高昂且用工缺口大。该采茶机器人经小试，采摘效率是人工的 5 倍，采摘成功率达 80%，可有效缓解采茶用工荒，助力茶农降本增收，推动农业智能装备发展，为智慧农业建设提供有力支撑。

目前，团队已在部分茶园开展小试，后续将进一步优化各模块性能，计划两个月后进行中试。未来，团队会持续收集反馈，不断升级定位技术、采摘执行器等关键技术，提升机器人性能。不仅如此，团队还将探索拓展该技术在果蔬采摘等领域的应用，以创新驱动农业生产方式变革，大力发展农业新质生产力，助力我国从农业大国迈向农业强国。

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