当古老的茶文化遇到现代科技,当冰冷的机器人与滚烫的茶水相遇,会产生怎样的奇妙体验?
不久前,浙江大学的一支学生团队开发出了一款茶道机器人,能够根据使用者的需求自动完成泡茶流程,并且能够展示传统的茶艺表演。
该项目在第十三届“三菱电机杯”全国大学生电气与自动化大赛中荣获一等奖及唯一的企业特别奖,引起了广泛的社会关注。
在浙江大学的三菱电机实验室里,记者见到了这款名为“谷雨春”的茶道机器人。它的外形像一条手臂,前端有一个3D打印的专用夹具,可以通过开合来抓取茶具。
茶盘上摆放着紫砂壶、茶杯等茶具。茶盘两侧分别放置着茶叶盒和一个类似于平板电脑的选择界面,使用者可以选择茶的种类和杯数,选项包括红茶、绿茶和功夫茶。
浙江大学机电类专业国家级实验教学示范中心副主任卢慧芬对学生们的研究成果了如指掌:“这款机器人还注重茶艺文化的传承。例如,倒水时的‘凤凰三点头’,就是传统茶道中表示对主人尊重的动作。”
当盖上茶壶盖时,机器人还会表演“春风拂面”这一传统茶艺中的动作,用盖子轻轻扫过壶口,将壶口的茶叶扫入壶内。随后,机器人拿起水壶将开水淋在盖好的茶壶上,完成“封壶”的步骤。
此外,学生们设计了一个语音识别系统,使使用者可以通过语音命令机器人播放歌曲和更换歌曲,以此增添泡茶和品茶的氛围,让机器人更具艺术感。
为了让机器人掌握泡茶的流程和茶艺表演,三位理工科的学生先去学习了茶艺——他们甚至悄悄向浙江大学茶学研究所求教。
茶艺师的表演看似简单,但要让机器人模仿却并非易事。浙江大学机械工程学院的学生佘注廷主要负责机器人的机械设计。最初,他设想直接让机器臂抓取茶壶和水壶的把手,但多次实验后发现这种方法不可行,因为这样会导致茶水洒出。
最终,他使用3D打印技术为需要拿起的茶具设计了一套统一的末端部件,固定在茶具上,使得机器臂通过抓取这些部件更加稳定。经过五六次尝试,他成功完成了末端部件的设计。
视觉辅助系统也在后来被加入进来。为了使机器人更精准地定位茶具的位置,浙江大学电气工程学院的学生陈梅林在机器臂前端安装了摄像头。通过摄像头捕捉到的形状和颜色等信息,机器人可以智能识别茶具的位置,并在泡茶过程中准确拿起。
浙江大学电气工程学院的学生王韵楚一边在实验室品尝茶,一边思考如何让泡出的茶更好喝,如何让泡茶的动作更优美,更符合人类的动作。
当机器人终于能够顺利完成茶艺表演并泡出茶汤后,他们自己也变成了机器人的“小白鼠”。机器人泡的茶,很多都被他们喝掉了。
在项目策划初期,师生团队进行了多次头脑风暴,最终决定设计一款前所未有的茶道机器人。虽然市面上已经有一些泡茶机,但它们大多只能完成泡茶任务,无法体现茶文化。
尽管项目新颖,但他们也有不少顾虑:机器人僵硬的动作不如茶艺师优雅,而且缺乏情感交流,冷冰冰的机器人表演茶艺是否会让茶文化失去艺术性?
“我们的茶道机器人确实存在一些不足,无法完全取代茶艺师,但它同样能够展示精彩的茶艺表演,并拥有广阔的市场前景。”参赛队员陈梅林认为,相比传统的茶艺表演,机器人表演茶艺更显新奇,是一个引人注目的新事物。“现代科技赋能传统文化,推动传统文化创新与发展。”
未来,团队将进一步优化机器人,使其在茶汤的浓度和口感方面实现更精细、个性化的调整。卢慧芬透露,一旦时机成熟,这款机器人可能会投入量产,真正走入人们的生活。
(来源:钱江晚报;文/王湛、李荣炜、刘苏蒙)