在当今科技飞速发展的时代,农业机械化已成为提升农业生产效率、推动农业现代化的关键力量。近日,机电科创指导团积极组织并指导机电科创学生投身于叶菜类蔬菜收割整理装置的设计研发项目,为农业领域带来创新与变革。
当前,我国蔬菜机械化生产研究起步较晚,尤其在叶菜类蔬菜收割整理机械方面,研究几乎为空白,主要依赖人工采收,耗费大量时间和人力成本。而随着老龄化的加剧和城镇化的推进,农业劳动力不断减少,生产效率低下,成本逐年提高。为解决这一难题,机电科创指导团带领学生团队开启了叶菜类蔬菜收割整理装置的研发之路。
在研发过程中,团队成员充分认识到国内外蔬菜收割整理机械的研究现状与差距。国外如欧美、日本等发达国家在蔬菜收获机械的研究上起步较早,技术成熟,种类丰富,且多为大型、高效的机械。然而,我国蔬菜种植以小地块为主,对小型、灵活的收割整理机械需求迫切。基于此,团队确立了研发小型、电动、低成本、通用化的叶菜类蔬菜收割整理机械的目标。
团队成员们在指导团的带领下,深入田间地头,了解蔬菜种植特点和农民的实际需求。经过反复研讨与设计,初步确定了装置的总体方案。该方案旨在实现叶菜类蔬菜收割整理的一体化,通过创新性的设计,使装置能够适应不同叶菜类蔬菜的作业要求,完成带根或不带根收割,并具备灵活的操作性和良好的转向性,以满足大棚或小地块的蔬菜种植区域的需求。
在关键技术的攻克上,团队利用先进的SOLIDWORKS软件对装置进行三维建模和虚拟样机装配,确保设计的合理性和可靠性。同时,对关键部件进行仿真分析,验证其在实际工作中的性能和耐久性。通过这种方式,不仅提高了设计效率,还降低了研发成本。其次,团队利用先进的数字孪生技术,构建了一个包含运动学特性、力学参数以及与作物交互特性的数字孪生基础模型。借助 UG 软件完成模型的三维建模,搭建起虚拟仿真的基础框架。同时,开展机电一体化的概念设计,完成空间布局的构建,并建立数据库,确保设计数据能够贯穿整个产品生命周期。
展望未来,该项目的成果将为我国叶菜类蔬菜收割整理机械领域填补空白,降低农民劳动强度,提高生产效率,推动农业现代化进程。同时,该项目也锻炼了机电科创学生们的实践能力和创新思维,为他们未来在农业科技领域的发展奠定了坚实基础。
机电科创指导团将继续带领学生团队,秉持科技创新、服务农业的理念,不断优化和完善叶菜类蔬菜收割整理装置,为我国农业机械化发展贡献更多的智慧和力量。