智能采茶机器人助力春茶采摘破解难题

当大多数茶园还在为”采茶工难招”发愁，由西南石油大学研发团队自主研发的智能采茶机器人，正悄然改写茶叶采摘的传统模式。近日，该团队对这款融合氢燃料电池、AI视觉识别与双机械臂协同作业技术的全自动茶叶嫩芽智能采摘机器人进行了实地测试，不仅为当前茶产业的劳动力困境提供了新的破解思路，也为绿色农业与智能装备的融合发展树立了示范样本。

数据显示，全国干毛茶产量十年间增长近六成，而采茶人工成本已占生产总成本的60%以上。农村劳动力持续外流与劳动人口老龄化加剧，使”采茶工荒”成为制约茶产业发展的头号瓶颈。尤为棘手的是，名优茶采摘窗口极短——”早采三天是宝，晚采三天是草”——错过最佳时机，损失难以挽回。正是这一现实压力，推动了研发团队将技术创新的目光投向茶园。

据团队成员介绍，该机器人从能源、感知、执行三个层面进行了全面技术攻关。

在能源方面，研发团队摒弃了传统燃油和锂电池方案，改用质子交换膜燃料电池供能，并采用FISA-ADRC控制策略对热管理系统进行优化，实测能量转换效率提升4.7%，电堆温度波动控制在±5℃以内，一次加氢即可连续作业数小时，全程仅排放水蒸气，真正实现零碳排放。

在感知方面，机器人以改进版YOLOv11n为核心检测算法，引入深度可分离卷积、双向特征金字塔网络和无参注意力机制，配合RGB-D深度相机实现嫩芽三维定位。经茶园真实场景测试，精确率达90.7%，召回率87.8%，mAP高达94.1%，识别性能表现优异。

在执行方面，凸膜式执行器结合负压收集装置，由双伺服电机驱动，仿生旋切茶芽后即时吸入暂存仓，全程无需人手干预。通过改进遗传算法有效解决双臂时空冲突，路径移动耗时缩短29.2%，整体作业时间减少10.72%。

“我们的目标是让每一片嫩芽都能在最佳时机被精准采下，同时把碳排放降到最低。”团队负责人表示，”此次测试收集的实地数据，将帮助我们进一步优化机器人在复杂地形和多变天气下的作业稳定性。”

据悉，该机器人是目前国内少数将氢燃料电池、AI视觉与双臂协同三者集于一体的智能采茶方案，在绿色农业与智能装备两个维度均具备重要的示范价值。尽管产品尚未上市，但初步测试结果已显示出其巨大的应用潜力，受到业界广泛关注。

团队计划根据测试反馈持续迭代优化，并积极寻求与茶企、农业科技企业及投资机构的合作，共同推动该技术走向产业化落地，最终服务于更广泛的茶产区和市场。目前，团队诚邀有意向的企业伙伴与投资者联系洽谈，携手见证这一农业智能化变革的新篇章。

署名：宋粲然、刘家岐、刘政