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    3. 學校新聞
           
         中青報客戶端報道我校小小發明讓“綠林衛士”更智能
       
      作者:李超、左智越       審核:高留才       文章來源:中青報客戶端        點擊數:       發布時間:2020-12-18 08:20:47
       

      鹽城工學院:小小發明讓“綠林衛士”更智能

      中國青年報客戶端 | 2020-12-17 13:15作者:左智越 中青報·中青網記者李超

      左智越 中青報·中青網記者李超

      談起最得意的發明,來自江蘇鹽城工學院物聯網工程專業2020屆畢業生王闖毫不猶豫地選擇了“綠林衛士”智能化樹木養護一體機。環衛工人操作著該機器就可以為道路兩旁的樹木進行纏繞草繩、涂白、查病蟲害等工作,工作效率成倍提高。

      王闖在學校是一名不折不扣的“小發明家”。從小就熱愛發明的他總是能針對生活中出現的問題,發明一些有趣且有效的“神器”。

      讓同學們印象最深的就是王闖發明的“關燈神器”。王闖將帶有信號收發器的控制裝置安裝在電燈的開關面板上。通過手機遙控,他就可以在較遠距離輕松關閉宿舍內的電燈。正是由于各種各樣的發明,王闖結識了該校機械學院教師郁倩。

      今年50歲的郁倩已從事教學工作長達28年,教授機械原理、機械設計等課程,她一直要求學生學以致用。久而久之,學生們都喜歡將平日里的實踐心得與郁倩分享。王闖就是其中最活躍的學生。

      2016年深秋,王闖在校園漫步時發現,為了有效防治樹木凍害,環衛工人都會將一捆捆草繩纏繞在校園內的每一顆樹木上。環衛工人分為兩人一組搬運、纏繞草繩。天氣漸涼,王闖看著環衛工人凍得發紅的雙手,他主動上前幫忙。

      經過半天的勞動,王闖發現天氣冷還不是最棘手的問題。該項工作需環衛工人長時間彎腰作業,勞動強度非常高。據觀察,通過人工纏繞植物繃帶,對一棵樹進行雙人作業都需要花費10分鐘。一組環衛工人一天大概可以纏繞48棵樹。

      “我一個小伙子都受不了,更別提這些叔叔阿姨了。”工作結束后,王闖不停地揉著酸痛的腰。他下定決心要為環衛工人們研究一款機器,在提高工作效率的同時,降低超負荷工作對身體帶來的損傷。

      聽說相關情況后,郁倩迅速發動校園內的“發明小能手們”一起幫助王闖完成機械的設計與制作工作。隨后,該校機械學院、信息學院、經濟學院的10余位熱愛發明、動手能力較強的師生先后加入該團隊。

      2018年,“綠林衛士”團隊正式成軍。經過三個多月的研發,團隊完成了該設備的設計圖。此時,細心的王闖卻發現了設計不足之處。原來,該設備可裝載的保溫材料長度有限,需不停更換、加裝材料。

      如果不加以優化,使用該設備甚至要比傳統的手工勞動更加費時費力。“如果有一個‘盤子’可以把這些繩子裝起來就好了!”他們沒有放棄,大量查找資料、優化解決方案。他們最終設計出一款名為緩存盤的裝置。加裝該裝置后,設備所需的環保材料就可以提前放置在緩存盤中。在不占用設備空間的同時,緩存盤也可以為設備工作提供必要的材料。這就相當于為設備設計了一款“后備箱”。

      資金問題成為又一難題。按照圖紙制作原型機成本太高,如果失敗還將“功虧一簣”。郁倩想到一個巧妙的解決方法。她帶領同學們利用3D打印技術,打印該設備的小比例模型。這種成本低、效果好的“試錯方式”為設計發明提供了有力幫助。

      經歷一代機、二代機的兩次嘗試后,該團隊最終推出了相對完備的二代機原形設計,并實現了整機裝配,開始自動化設備的安裝與編程。

      凍害、蟲害一直以來是樹木生長的兩大“天敵”。解決了應對凍害的問題后,王闖瞄準了防治病蟲害的領域。

      經過一番調研,王闖發現,為樹木涂白是防治病蟲害的有效手段。但是,由于人工成本較高、作業質量參差不齊等原因,涂白工作成效并不明顯。

      王闖充分發揮了所學專業的專業優勢,為設備安裝上了“智能大腦”。他編輯了注藥模式、涂白模塊等多款程序。

      通過信息技術,該設備根據既定參數,實現全自動噴涂管理,自動完成樹木涂白工作。另外,該設備還可以通過圖像采集系統確認樹木病蟲害區域,進行注藥等針對性防治措施。

      在郁倩的提議下,團隊成員重新“踏上征程”。為了多進行幾次實驗,王闖與同學們幾乎住在了該校的模具中心與實驗室內。經過數周的努力,“綠林衛士”智能化樹木養護一體機終于問世。

      設備能夠直觀地顯示出樹木生長、發育、健康狀況、受害程度以及病蟲害原因等方面的信息,輔助園林專家指導園林工人進行樹木種植養護和林木病害蟲防治。多項數據通過可視化輸出以及移動端查看,以此可實現樹木病蟲害預測、種植樹種篩選等功能。

      經過多次實驗,使用“綠林衛士”為一棵樹纏繞草繩,可將工作時間縮短至兩分鐘。“這樣的機器一個人就可以駕駛,每天可纏繞約 432 棵樹,作業效率是人工的近 9 倍。”王闖說。

      值得關注的是,12月9日,在第十二屆“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽中,該作品在全國2786所學校的17.9萬個項目中脫穎而出獲得金獎。

      https://s.cyol.com/articles/2020-12/17/content_r5YnpltM.html?gid=VnDMvYk4


       
      責任編輯:吳健彥        

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