“使用無人機采摘效率大幅提升，有效保證了鮮茶葉質量。期待這項技術能夠盡快投入實際應用，為茶農帶來更多好處……”體驗過河南理工大學研發(fā)的無人機智能采茶系統(tǒng)的茶農紛紛豎起大拇指。                       
                                                                           
近日，一項改變傳統(tǒng)采茶方式的新技術正悄然興起。來自河南理工大學的師生組成的“飛采云茶”團隊，首創(chuàng)了基于高光譜識別的智能無人機采茶系統(tǒng)，正解決采茶行業(yè)所面臨的棘手問題，他們用實際行動助力社會生產與發(fā)展，為傳統(tǒng)農業(yè)注入新活力，推動茶產業(yè)走向智能化，為茶產業(yè)振興和鄉(xiāng)村振興貢獻青春智慧。
初心萌芽創(chuàng)意啟航。長期以來，傳統(tǒng)人工采茶方式的低效性一直是制約茶產業(yè)發(fā)展的難題之一。在一次暑假期間，該團隊學生深入茶園開展社會實踐活動，發(fā)現茶葉采摘環(huán)節(jié)中傳統(tǒng)的手工采摘效率低下、勞動成本高、名優(yōu)茶生長采摘期短等問題。經過查閱大量資料，團隊發(fā)現目前采茶工大多為中老年人。在采摘過程中，特別是在特殊陡峭的地勢條件下，他們容易發(fā)生諸多意外。針對以上問題，團隊下定決心研發(fā)一款主要聚焦于高山名優(yōu)茶種高效采摘的采茶機械，這也是河南理工大學師生團隊研發(fā)該產品的初心。
潛心鉆研千錘百煉。據了解，團隊成員來自多個學科領域，在經過反復試錯嘗試后，他們決定采用無人機為整體機械架構。團隊歷經百余次市場調研、實地試飛測試、產品優(yōu)化升級、線下交流討論和專業(yè)老師指導，先后前往河南信陽近十個核心產區(qū)和茶葉種植基地，走訪近百家茶農，最終自主研發(fā)出了第三代基于高光譜識別的智能無人機采茶系統(tǒng)。采茶無人機憑借先進的高光譜識別技術和改良蟻群算法規(guī)劃最佳路徑以及創(chuàng)新設計的虹膜剪切機構，可實現對茶芽的精準識別、迅速采摘。
技術創(chuàng)新亮點紛呈。目前世面上的大部分采茶機械主要都是針對大宗茶進行采摘，且采摘效率和成功率均有待提升，而“飛采云茶”則通過獨有的高光譜識別技術、虹膜剪切機構、傘系擋風裝置等協(xié)同合作，大大提高了采摘效率。目前，無人機識別精度可高達百分之九十以上，比初代產品精度提高了二十余個百分點；采摘一芽名優(yōu)茶所需的時間較初代產品節(jié)約了三分之一左右；采摘成功率和采摘完整度與世面上同類采摘機械相比遙遙領先。作為市面上首個無人機采茶系統(tǒng)，其特有的機械結構可適應高山丘陵等復雜地理環(huán)境。此外，該系統(tǒng)還配備了智能供換電裝置和數據監(jiān)測平臺，以便隨時應對各種突發(fā)狀況。
經濟效益顯著提升。團隊從項目研發(fā)至今歷經六次實地采摘試驗，將無人機采摘與人工方式進行了全方位對比。其中，團隊在杭州西湖龍井村進行了三畝茶田的試驗采摘，預計與人工相比節(jié)約成本近五成。采用無人機進行作業(yè)，不僅可以大大提高采摘效率、降低成本，此外，由于避免了因天氣變化導致的采摘延誤風險，茶農們的收益也將變得更加穩(wěn)定可靠。                   
實際應用指日可待。據統(tǒng)計，截至目前，產品已與多家茶葉合作社成功簽訂3份采摘意向合同和1份產品聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，覆蓋面積達近千畝，涉及金額達二百余萬元，預期明年將投入大規(guī)模生產應用。據茶農反饋，使用無人機采茶可以有效解決采摘旺季人工效率低、采摘不及時等原因造成的浪費，以及在高山丘陵等復雜地形下采摘容易發(fā)生危險等問題。他們期待“飛采云茶”能早日投入實際生產，以滿足當前市場對高品質名優(yōu)茶葉的需求。