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【媒体看遵职119】贵州日报:科技筑梦 遵义职院学生团队打造智能化农机

作者: 摄影: 来源:贵州日报 点击数: 更新时间:2023-12-10

从遵义出发,一支队伍赶往杭州,另一支队伍前往贵阳。12月8日,《机遇贵州——一种山地适用智能化新能源农机》项目,同时在第三届全国大学生机械工业设计创新大赛全国总决赛、贵州省第八届3D创意设计大赛亮相。

杭州比赛现场

比赛现场,选手们同台竞技、相互学习、切磋技艺。团队负责人何意表示,项目立足贵州现代山地特色高效农业发展需求,研发了集耕地、播种、浇水、培土于一体的新能源小型农机,着力解决山地农机使用中存在的环境污染大、功能集成度低、操作难度大等难题,助力乡村振兴和农业现代化。

组建团队探索研发方向

在遵义职院的学生宿舍里,一沓沓堆如小山的设计图纸见证了产品的迭代更新。今年20岁的何意出生于瓮安县的农村家庭,家人们全靠双手辛勤劳作。

在贵州大山里从事农业生产,十分不易。2021年9月,何意进入遵义职院汽车工程学院汽车智能技术专业就读。在遵义职院渡口文学社,何意结识了师兄刘彪。2021年10月,看着师兄刘彪从凯里市捧着技能大赛省赛的奖牌回到学校,何意羡慕极了。他暗下决心,要像师兄一样站上领奖台,为学校和自己争光。

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何意在维修农机

为让大学生活更有意义,何意决定试一试。在师兄刘彪介绍下,他打算向汽车工程学院教师王信锐请教。国庆节刚过,何意便赶往王老师的办公室。腼腆的他在门口踱步了许久才敲响办公室的门,初次见面的二人畅谈了30分钟。

起初,何意选择汽车行业打造项目,而非农机。“技能大赛对技能的要求比较高,你作为文科生,创新创业大赛的赛道更适合你。我这里有个农机方面的粗糙想法,你深入思考一下。”王信锐老师的一席话给何意指明了方向。

第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛和第六届中华职业教育创新创业大赛赛程刚发布,何意便组建了一支6人团队。绘蓝图、定目标、找答案,在连续多日的头脑风暴中,大家共同探索新型农机的研发方向和实现路径。

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王信锐老师在指导团队

插秧机的工作效率,让何意见证了农业现代化的速度。2022年4月,天气转暖,在湄潭县的水稻种植现场,一台台机械成为“主角”。秧箱一次性可放入100捆秧苗,在机械爪的作用下快速完成整个栽种过程。

而在不远处,作为助力乡村振兴志愿者的何意等人,还需一捆一捆提着秧苗,在泥泞的田坎上迈着沉重的步伐来回奔波,再递给村民逐一插种在稻田里。

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团队成员在头脑风暴

传统与现代,画面在此刻形成了鲜明对比。回到学校后,团队成员全力查询资料、研读论文、设计方案。每天19:00至22:00,是大家到汽车工程学院创客空间的固定“打卡”时间。大家经常讨论到深夜,成为最晚离开的那批学生。

打造多功能智能小型农机

农忙时节,在东北地区的良田里,大型旋耕机轰隆隆作响。看着这些视频画面,团队最初的想法是模仿。

“你们的农机无非就是用破土板挖沟,最终还需由人工培土,而且只是大型农机的缩小版,创新点在哪里?”2022年6月,面对第八届中国“互联网+”大学生创新创业大赛校赛选拔时评委给出的点评,团队成员无言以对。

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校赛评委专家指导

团队通过市场调研、入户走访、发放问卷等方式,发现现有农机的功能单一,耕地、播种、浇水、培土等主要种植环节未能一次性完成。在遵义职院教师王信锐和方娜的指导下,团队决定往“自动化多用途小型农机”方向研发。

“常见的传统农机只有一组负责把土翻开的刀片,可以再增加一组负责培土的刀片,走多功能化线路。”在王信锐老师的建议下,大家豁然开朗。

刀片和破土板是农机的核心部件。为提高农机性能,团队成员在材料学专家的指导下自主设计刀片,并采用低碳合金钢作为材料,通过高速火焰喷涂法将特殊粉末镀在表面。相较于传统刀片,新型刀片耐磨性更高,寿命提升30%。

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调研农机销售市场

农业绿色低碳,这不仅仅是行业趋势,更是碳达峰碳中和目标要求。对此,团队将柴油驱动改为电力驱动,与传统燃油农机相比,耕种一亩地可节省45元。

此外,团队充分发挥专业优势,采用STM32单片机控制电机转动,摒弃传统农机的手扶杆,村民通过点击按钮就能实现智能化便捷操作。

2023年9月以来,在指导老师方娜的联系下,遵义职院农机团队与重庆理工大学人工智能领域专家团队进行交流探讨,改进提升农机的智能化控制。“通过搭建云平台监测系统并使用物联网技术,农户可以实时了解农机工作状况。在低于一定坡度的山地,设置好参数后农机可以全自动作业。”何意说。

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深入农机公司了解情况

将破土板、刀片、水箱、储料箱、电池等主要部件高度模块化的创新,也更适用于贵州多山的农业生产条件和宽度不一的机耕道。何意表示,模块化便于先单独运输零部件,再在田间地头组装,农机需维修时也方便拆解。

2023年4月, 中国科学院成都科技查新咨询中心认定:本农机产品在技术创新性、实现路径上有创新点,在功能上有突破。

2024年上半年完成样机生产

经过多次优化,何意团队打造的小型农机主要功能逐渐完善,尺寸长1.2米、宽0.99米、高0.8米,可用于种植玉米、高粱、辣椒、土豆等种子为颗粒物的农作物,主要服务对象为贵州省内的大型种植户、农业合作社、农机公司。

中商产业研究院发布的《2019-2023年中国农业机械市场前景及投资机会研究报告》显示,中国农业机械行业市场规模由2018年的4286亿元增长至2022年的5611亿元,年均复合增长率达7.0%,呈现上升趋势。

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团队在参加项目交流服务会

从“黔农贵地小农机”到“黔农贵耕”,再到“机遇贵州”,团队名称多次变更。“通过两年多的研究,我深刻认识到在国家的大力支持下智能农机市场前景广阔,未来将会有更大的机遇,最终将名称定为‘机遇贵州’。”何意说。

智能化新能源农机研发系重资产项目,如何从学生作品变成企业产品,团队面临着巨大挑战。不过,随着项目设计越发完善,来自各方的支持逐渐增多。

截至目前,团队与1家公司就资金支持签订合作协议,与1家公司就农机代加工服务达成合作,与5家公司就试验场地、数据采集等签订合作意向,与5家公司在农机销售方面达成合作。

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样机3D打印模型

2024年上半年,团队将完成样机生产。“此前,团队以参加各类创新创业大赛为主,走以赛促研、以赛促创的路线。为切实将农机项目落地,团队逐步将重心转向以赛促长,在比赛中宣传和推广产品,助推成果转化。”何意说。

至今,项目共获国家级荣誉6项、省级荣誉12项。11月16日,第八届“创客中国”中小企业创新创业大赛500强名单公示,贵州省10个项目入选,《机遇贵州——一种山地适用智能化新能源农机》作为创客组位列其中。

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团队在参加比赛

在第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛黑科技展示活动中,贵州参赛团队共获4个特等奖(贵州大学2项、贵州中医药大学1项、遵义职院1项)。这是遵义职院首次在“大挑”中获得特等奖,实现历史性突破。