بقبعة شمسية مصنوعة من الألواح الشمسية، يمشي روبوت لحصاد الشاي عبر صفوف من شجيرات شاي لونغجينغ الشهير في منطقة بحيرة شيهو (البحيرة الغربية) ذات المناظر الخلابة في مدينة هانغتشو بمقاطعة تشجيانغ شرقي الصين، مع أذرعه الآلية الذكية وعجلات تشبه اليرقات.
يبلغ وزن جامع الشاي الآلي 550 كجم، وهو بمثابة هبة من السماء لمزارعي الشاي المحليين هذا الموسم، حيث يعتبر عيد “تشينغمينغ” (كنس المقابر) هذا العام هو فترة الحصاد الرئيسية للشاي الربيعي العالي الجودة، ولكن عانت حدائق الشاي المحلية مؤخرا من نقص خطير في القوى العاملة.
الجدير بالذكر أن شاي لونغجينغ، المعروف أيضا باسم “شاي بئر التنين في البحيرة الغربية”، هو نوع من الشاي الأخضر. وباعتباره واحدا من أشهر 10 أنواع من الشاي في الصين، يتميز شاي لونغجينغ بلونه الأخضر ورائحته الرقيقة ومذاقه الناعم وشكله الجميل.
في هذا السياق؛ قال جيا جيانغ مينغ، مطور الروبوت، والأستاذ المساعد من كلية الهندسة الميكانيكية بجامعة تشجيانغ للتكنولوجيا العلمية: “غالبا ما يتم الاعتراف بالأشكال الجميلة من البراعم ذات الورقة واحدة أو البراعم ذات الورقتين على أنها شاي عالي الجودة مع تقدير معين، حيث كان عمل قطف الأوراق لهذا النوع من الشاي يعتمد إلى حد كبير على العمل اليدوي، ومن الصعب جدا استبداله بالآلات.”
ومع ذلك، فإن معظم العمال الذين يقومون بأعمال قطف أوراق الشاي في مناطق إنتاج شاي لونغجينغ في الستينيات من عمرهم، والقليل منهم في الخمسينيات من عمرهم، وبالكاد يكون الشباب اليافعين على استعداد للعمل في هذه الصناعة.
قال جيا عند شرح سبب بدء فريقه في تطوير روبوتات قطف الشاي في وقت مبكر من عام 2019: “إذا كان الأمر كذلك، فقد تواجه صناعة شاي لونغجينغ إحراجا كبيرا إن لم يكن هناك من يساعد في قطف الأوراق”.
بشكل عام، يبلغ طول البرعم الواحد والورقة الواحدة من شاي الربيع المبكر حوالي 2 سنتيمتر، ويبلغ طول الساق من 3 إلى 5 مليمترات فقط، مما يتطلب دقة تشغيل عالية للأذرع الميكانيكية. فإن قام الروبوت بالقطع بزاوية خاطئة، فسوف تتلف أفرع الشاي أو يؤدي إلى أشكال غير مكتملة من البراعم والأوراق. وقال الباحثون إن أوراق الشاي التالفة هذه لا يمكن اختيارها، ولا تؤدي إلا إلى إهدار غير سار.
وقدم فريق جيا نموذج الإدراك للشبكات العصبية التلافيفية في التعلم العميق، مما مكن الروبوت من دراسة العديد من بيانات صور براعم وأوراق أشجار الشاي.
وباستخدام الرؤية المجسمة المجهرية، يمكن للروبوت تحديد موقع البرعم والورقة المستهدفين، وقطفهما بدقة، ثم سحب الأوراق إلى سلته عبر ماصة الضغط السلبي.
وفي وقت سابق من هذا العام، تطور مساعد الروبوت لفريق جيا إلى جيله الخامس، مما رفع دقة التعرف على البراعم والأوراق إلى 86 بالمائة وتحسين كفاءة القطف إلى 1.5 ثانية لكل ورقة شاي.
بالمقارنة مع الجيل الثالث من الروبوت الذي تم إطلاقه العام الماضي، ارتفع معدل نجاح قطف الشاي الإجمالي للروبوت الذي تمت ترقيته من 40 في المائة إلى 60 في المائة.
ومن جانبه؛ قال تشن جيان ننغ، باحث آخر في الفريق: “يمكن للجيل الجديد من الروبوتات أن يقوم بما يقوم به جامع الشاي البشري”، مضيفا أنه على الرغم من أن الروبوت لا يزال في طور التشغيل التجريبي، إلا أنهم يخططون لتحسين قابليته للتطبيق، وبالتالي السماح لصناعة الشاي بالتمتع بفوائد ملموسة تجلبها الميكنة الحديثة في المستقبل القريب.
شارك هذا الموضوع :
