机械替代人工采摘仍需时间高光谱技术无损检测农产品品质

浙江大学机械系特聘教授张晟:机械替代人工采摘仍需时间

21世纪经济报道记者陶力实习生赵然 上海报道

用机器采摘替代人工采摘，高光谱技术无损检测农产品品质高科技正为农业高质量发展带来更多可能性

最近几天，南方财经全媒体集团举办了以科技赋能乡村振兴——农产品供应链如何重塑为主题的在线研讨会研讨会邀请了多位行业专家共同探讨畅通农产品上行通道，促进农民增收的新思路

浙江大学机械系特聘教授，博士生导师张晟，在研讨会上分享了农业机械化和科技化，高光谱技术在农业机械领域的应用情况，农业智能化当前面临的问题等。

机械化采摘缓解用工荒

现在有一些水果的采摘设备，大大提高了采摘效率但是像一些特殊的水果，像草莓，蓝莓，还是需要人工采摘张晟说，我们希望借用高科技，比如智能机器视觉，达到对特殊水果，茶叶的高效率高质量精准采摘

全国采茶工荒成普遍现象茶叶的采集比较特殊，因为茶叶等级分很多种，比如单芽和多芽，单芽属于一芽一叶，比较难采摘如果是多叶，通过机器采摘虽然可以增加效率，但是会对茶叶造成一定破坏张晟表示，中国市场上的名优茶，一般都是一芽一叶，甚至单芽，这时候就需要用到精确的一个机械的精准，快速采摘

传统的采摘方法一般是人工采摘，并且还需要做等级的辨别核查，成本很高再加上采摘量大，采摘劳动力缺失，就造成用工荒

可以用一些新的方法张晟说，我们可以用智能机器视觉模拟人的视觉，通过辨别芽叶上的几何形状，像三维成像的接触式和非接触式的测量，探测芽叶品质在高光谱技术方面，用一种更绿色，快速，高效的无损检测技术，来达到光谱扫描，从中知道它的有效成分，多酚类的植物碱，氨基酸等特征信息，就能知道怎样去采摘它

未来将会实现模拟人手采摘人工采摘时，会用指尖，拇指和中指做一个上提的动作来摘茶，我们可以做到这样的效果把它微量化，微型化，做成柔性采摘后，就不会对芽产生损坏，实现针对性精确采摘，大大提高采摘率

此外，高光谱技术在农业机械中也实现了大规模应用采摘时，水果的质量检测费时费力，高光谱技术可以反映水果内部的有效成分和特征信息，实现在图像信息上分辨，水果是否有局部腐烂，虫害高光谱技术是一个快速，高效，使用面积大的技术，能够有效提供农产品品质监控

人工替代仍需时间

谈到产品保鲜问题时，张晟分享了荷兰的家庭农场模式荷兰是世界第二大农业出口国，也是以家族为产业做农业，他们非常依赖高新技术和科技，无论从收购，分解，销售，服务，种苗种植等，都是使用一些高科技技术我觉得这种模式，中国的农村农业也是可行的，因为本身现在的电商商家，农业商家，也是以家庭形式为主，所以我觉得这是一个非常可行的方法

不过，对于家庭农场加高科技组合的落地困难问题，张晟认为，困难就是技术方面，采摘方面的技术在国内相对还是比较欠缺个人认为在技术方面成熟度达到后，就可以替代人工但这也还需要一个过程，不是一下子就能够达到

除采摘之外，在保鲜方面，智能化技术也有应用我们跟食品化工学院也有合作，我们可以在水果表面涂纳米膜，这种纳米膜非常容易清洗，还可以阻止氧化，使它在运输当中不会腐烂

农业智能化面临最大的问题，是把一些相对成熟的技术真正用到一起在实验室为了科研可以不计成本，但是真正要到市场让农民接受，特别是家庭为单位的农民，性价比要高，不然他们可能不会去买，所以说要农民他们本身的意识，是不是认为买了之后，真的对他们经济上有帮助，这也是科研还没有做到真正运用到与产业结合

谈及未来互联网数字化是否有机会和实体农业的应用相结合，张晟认为是可以的，现在有一个非常有意思的概念，叫元宇宙，这实际上就有点像数字化，未来我们可以把它结合在一起，比如说用VR技术，参观果农果园，观看采摘等等未来的数字化可以做得更好，我还是非常期待这个未来

根据消息显示，张晟教授的主要研究领域为主要从事研究领域为电子皮肤，触觉传感，仿生抓手，生物传感技术，医学工程结合等交叉学科此前，他在国际期刊上公开发表论文50余篇，获得多项专利，其中包括一项国际专利该项发明是基于光纤的人造柔性触觉皮肤，其振动感知系统可模仿人体皮肤的触觉这种传感器是一种新型，高灵敏度，高可靠性的触觉感知传感器，成本低廉且能对抗磁干扰，可用于检测敲击，轻触，扭动和滑动等动作同时也致力于研发仿人体皮肤的触觉传感器，通过模拟皮肤的纹理和敏感性，设计出拥有感知能力的电子皮肤

在他看来，农业科技，人工智能等科学技术，未来会持续推进农村的数字化发展，农业机械化最明显的特点，就是大大提高了农产品采摘效率未来，农村电商大大发展以后，将成为数字经济的重要组成部分，为乡村振兴提供新动能，新载体

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