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丘陵山地智能烟草移栽机器人
- 作品编号:2023D1663
- 所属领域:智能农业装备整机造型设计
- 作品层次:本科生
- 所在高校:华南农业大学
- 所在院/系:工程学院
- 作品所处阶段:A、实验室阶段
- 作品展示形式:实物模型,虚拟概念模型
- 制作成本估算:15万元
作品简介:
丘陵山地是我国烟草生产的重要基地,烟草种植具有重大的经济价值。由于老龄化趋势加重,农村年轻人口转移和丘陵特殊的地形导致烟草移栽机械化发展迟滞。我们团队基于以上痛点,设计了一款丘陵山地智能烟草移栽机器人,基于模块化、可持续设计、蚁群作业模式与灵巧整机架构理论,创新性地提出了三苗盘等结构,使其满足不同作业、不同环节、不同场景下的作业需求,有利于构建农业机械产品与现代农民、丘陵山地作业环境的协调关系,为丘陵山地农业机械设计理论提供新思路。
主要创新点:
在功能上:1. 创新性地设计了三苗盘结构,解决苗盘自动回收和作业物料配比的问题。
2.采用模块化设计,不同模块之间可实现快速拆装;全自动龙门架可调车体间距、高度,以适应不同垄距和作业模块,极大地提高了在丘陵山地环境下的作业、转运、维护效率。
3.采用蚁群作业模式,提高作业效率、能源和物料利用效率的同时,提供多种灵活的作业方案。
在外观上:采用仿生设计,整机造型形似飞扬的翅膀,给人前进、动态的感受。
技术关键和主要技术指标:
本设计从丘陵山区特殊地形地貌出发,基于模块化设计理论、可持续设计理论、灵巧整机架构理论、蚁群作业理论,进行智能烟草移栽机械设计实践,旨在提升其机械化水平和土地利用率,并解决丘陵山地地区年轻人口流失和老龄化问题。
在功能上,创新性地设计了苗盘、龙门架等结构,使其能适应丘陵山地地貌并满足不同的作业需求。在外观上,运用形式美法则,将丘陵山地环境坡度提取为“上扬”的趋势曲线,以流线型来设计整机外观,使其更加灵动和流畅,富有科技感的同时,也更加符合农民的心理感受。
该智能烟草移栽机配备多功能传感器,基于卫星定位、激光雷达等技术可智能规划路径,实现智能烟草移栽机无人化协同集群作业,提供多种灵活的作业方案,推动了经济效益和生态效益的融合发展。
推广应用价值:
相比于平原地区,目前只有少数的耕作机械用于丘陵山地的烟叶移栽。本设计将移栽机器人往智能化、微型化和多功能化发展,基于蚁群算法实现多任务的精准作业,提高了烟草移栽效率,减少了人力、时间与经济成本,完成匹配丘陵山地作业环境与烟草移栽农艺的设计方案创新,为丘陵山地机械化提供概念解决方案,融合推动丘陵地区的经济和生态效益的共同发展。
作品视频: