2023年4月，云南農(nóng)業(yè)大學王白娟教授團隊主導的全球首例針對高原山地茶葉采摘的機器人第一期研發(fā)順利完成。
該機器人的主控板采用樹莓派和Arduino，驅動板包括電機控制板和舵機控制板，傳感器為攝像頭，執(zhí)行單元包括電機和大扭力舵機。在采茶過程中，機器人采用PID閉環(huán)控制方法，通過傳感器采集環(huán)境信息并傳遞給樹莓派，判斷是否有一芽兩葉并進行定位。如果沒有一芽兩葉，則驅動電機再次尋找。如果有一芽兩葉，則傳感器舵機進行定位并向Arduino發(fā)送信號。通過Arduino控制的舵機控制板驅動機械臂完成采茶，從而實現(xiàn)閉環(huán)控制。教育部科技查新工作站N12在2023年4月3日《基于改進型YOLOv5神經(jīng)網(wǎng)絡的山地自主采茶機器人》科技查新報告結果顯示，經(jīng)過查新機構對查新項目進行國內(nèi)外對比分析，證明該機器人的智能識別程序研究僅見于委托人（王白娟教授）課題組的文獻報道，未見采茶機器人的位移驅動模塊文獻報道。
該項研發(fā)起始于2020年9月，研發(fā)期間共發(fā)表sci兩篇：
（中科院2區(qū)已在線），
（中科院4區(qū)已錄用），已授權實用新型專利1件，授權軟件著作權9件，另還申請多件發(fā)明專利。此外，該項研發(fā)獲第八屆云南省互聯(lián)網(wǎng)+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽銅獎。
該機器人由王白娟教授團隊和勐海悅成農(nóng)業(yè)科技有限公司、中茶云南公司和昆明美林科技有限公司合作研發(fā)而成。目前已在云南山區(qū)無網(wǎng)絡地帶成功實現(xiàn)茶葉鮮葉采摘、鮮葉分級采摘、微光環(huán)境識別等功能。
對于高原山地采茶機器人的下一步開發(fā)，王白娟教授表示，針對云南茶山霧氣較重等實際情況，團隊將會做出改進，以解決惡劣環(huán)境下機器人識別困難的問題；針對機器人工作效率較低的情況，將進一步開發(fā)多機械臂同步采摘功能，真正實現(xiàn)快速高效茶園采摘，盡快實現(xiàn)從研發(fā)到實用的飛躍。
（云南農(nóng)業(yè)大學 王白娟）
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