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创新 我们都是奋斗者

时间:2019-04-28 来源:校报

编者按 由研究生组建的“农田之星创新团队”,于2013年正式成立,是依托机电工程学院雄厚的科研力量,打造的一个品牌创新团队。5年来,取得了国家、省部级奖励15项,校级奖励5项。先后在全国“挑战杯”大学生(包括研究生)课外学术科技作品竞赛中实现在农机领域在该项赛事的历史性突破,获得全国特、一、二、三等奖各1项,省特等奖3项,一等奖3项、二等奖2项;在“创青春”大学生(包括研究生)创业计划竞赛中,获得全国银奖2项、省金奖2项、银奖2项、铜奖2项;荣获“东方红杯”全国智能农业装备大赛特等奖4项。其中,智能农机创新团队于2016年荣获大学生(包括研究生)创新最高荣誉“全国小平科技创新团队”。

蔬菜大棚里的金点子

在寿光的蔬菜大棚里,菜农们迎来了一位新朋友,极高的工作效率和成功率让它获得了菜农们的一致好评。这位新朋友就是来自我校机电工程学院团队研发的蔬菜嫁接机六路同步自动排序供夹装置。同时,团队凭借该装置一举斩获第四届“东方红”杯全国大学生智能农业装备创新竞赛特等奖。

创意来自生产难题

恰逢第四届“东方红”杯全国大学生智能农业装备创新竞赛在全国高校范围内招募参赛队伍。机电工程学院招募了赵国庆、张建新等五人组成团队。团队组建起来了,做什么项目呢?这便成了困扰队员们的第一个问题。

一个偶然的机会,团队成员张建新提起,他的家里有蔬菜大棚。家里每年需要多次嫁接蔬菜秧苗,劳动强度非常大,劳动成本高,嫁接效率低,这大大提高了父母的蔬菜种植成本。为什么不发明一种嫁接机来帮助菜农们解决他们的问题呢?所有队员当即一拍即合,要发明一种能让菜农们用的起的蔬菜嫁接机。

有了明确的目标,队员们便各自分工,按部就班地开始了工作。回忆起比赛前的经历,赵国庆至今还历历在目,连着五天五夜修改材料,平均每天只能休息三四个小时。

在准备过程中,团队的指导老师王家胜和王东伟两位老师成为了队员们最坚实的后盾。队员们普遍不善言辞,在制作海报、宣传视频时往往显得手足无措。老师们知道情况后,就一次次地为队员们组织强化集训,邀请行业专家来为队员们开展讲座和针对性指导。

每天需要上课,设计机器的时间不够充足,队员们就放弃了各自休息的时间。周末、暑假、寒假,实验室里总能看到他们伏案画图的身影,听见他们相互讨论的声音。寒来暑往,赵国庆他们自主独立设计的蔬菜嫁接机六路同步自动排序供夹装置终于面世。

比赛会场展风采

在经历初次筛选后,55所高校的718名学生带着359件作品齐聚在了福建农业大学,进入最后的评选阶段。

赵国庆他们的蔬菜嫁接机六路同步自动排序供夹装置引起了评委老师们的注意。相较于国外的蔬菜嫁接机,该供夹装置配套一组六株蔬菜自动嫁接机使用,首次实现同时嫁接六株蔬菜植株的操作。

团队充分利用已有技术研发基础,根据螺旋振动原理设计了多路嫁接夹自动排序输送装置,利用嫁接夹形态特点,创新设计了轨道调序机构,实现了嫁接夹三路自动排序。集成了光电识别系统、气压伺服传动系统、机械执行机构及自动控制系统,开发出了六路嫁接夹供夹机械手,实现了对嫁接夹六路同步自动持夹、送夹、开夹、闭夹功能。 国外嫁接机虽然可以做到一个小时嫁接1000株的嫁接效率,但是只能做到单株嫁接,而赵国庆团队独立发明的蔬菜嫁接机六路同步自动排序供夹装置可以同时嫁接六株蔬菜植株。在保证同等成功率的前提下,赵国庆他们发明的机器虽然只能做到在一个小时内嫁接720株。但是因为装置更加贴合中国蔬菜种植需要,且操作简单,价格较低,赢得了评委老师们的肯定与赞扬,最终斩获这次比赛的特等奖。

努力结出黄金果

比赛的时光总是紧张而又振奋,但比赛带给赵国庆和队员们的收获却不止于此。每个成员都在竞赛中努力地打破了局限,真正超越了自己。

在我国全自动嫁接机市场还处于起步阶段的情况下,这种嫁接机的出现不仅推动了我国蔬菜种植业的发展而且为广大农业生产企业提高生产力创造了新的方法,更为我国的农业生产提供了强有力的支持。据悉,蔬菜嫁接机六路同步自动排序供夹装置已经在寿光和济南的实验大棚中开始实验,云南的蔬菜种植公司也计划批量引进该装置。

团队继续前进,想要实现机械的产业化生产,试点蔬菜种苗场的建立与试点情况的反馈也正在进行,他们并未止步于此,努力还在继续,未来还在书写!

年少峥嵘 一“创”而行

弄潮创青春,建功新时代。在我校,由机电工程学院何晓宁、王东伟老师指导的青岛佳禾树堃工业科技有限公司团队曾在2018年全国“创青春”大学生创业大赛中取得优异成绩。作为在校研究生创新团队的杰出代表,他们跟随大众创业,万众创新的时代潮流一往向前。

随着我国农业现代化的逐步推进和发展,国内主要农作物生产已经实现全程机械化,但是部分经济作物,尤其是小籽粒种子作物机械化水平还是很低。青岛佳禾树堃工业科技有限公司团队的队员们在导师尚书旗教授的指导下接触了这个项目,下定决心致力于突破这一机械化技术瓶颈,真正地为实现我国农业现代化贡献一份力量。

创意提出后,在团队成员之间反复论证以及何晓宁、王东伟老师的指导下,团队确定了项目的目标并制定了清晰的研发路线。“创意要转化为项目需要脚踏实地。为提高小籽粒种子作物机械化水平,所以我们把小籽粒种子精量播种机的研发、生产和销售作为我们的主营业务。这个项目是国内外首创,需攻克的前所未有的难题是我们整支队伍面临的巨大挑战。”队员高振说到。

科技是将领,实践是士兵。当整支队伍投入实际研发时,不仅需要攻克技术难题,还要面对在战术运用上队员们会产生分歧的问题。“决策出现意见不合时,我们会给每个人充足的空间来阐述自己的意见,并对每个人的意见进行深入的分析讨论,查阅资料、向老师、师兄们征求意见最后做出相对合理的决定。”队员李英春的讲述让记者明白了团队协作的重要性。正是因为有团队成员持之以恒的努力,反复的推敲,不断地改正,才能最终拿出相对成熟的方案。

机器从无到有的过程是十分困难的,期间经历了无数次失败与改进,整个团队的压力都很大。晚上熬夜加班,凌晨三四点饿了就去二十四小时便利店吃泡面,在放松的同时安静地讨论材料、方案是他们生活的常态。在研发过程中,不仅队员们坚定信念硬着头皮往前冲,指导老师们也与团队共进退,熬夜改方案做实验、在瓶颈期共同查找资料、共同讨论解决方法。导师尚书旗教授也亲自到比赛现场,指导团队克服一次次挫折。“在备赛期间,学院的老师、专家为我们的项目提出了诸多建设性意见,在我们遇到难题的时候不辞辛苦给我们指导、讲解,为我们的比赛付出了辛勤的汗水;在比赛期间也给予了我们无私的帮助,无微不至的关心给迷茫困惑的我们指引前进的方向;老师的指导对我们比赛的成绩起到了十分重要的作用。”赵泽龙诚恳地说到。

在得知获奖的消息后,他们在高兴激动之余,更多的是感慨。“团队和老师的努力总算是没有白费,也明白了只要付出就有回报,同时也在比赛中发现了自己的问题,在某些方面存在着不足,也对下一次的比赛充满了希望。”这是每一位队员的内心最真切的感受。

脚踏实地、团队协作、与指导老师共进退是团队在参与比赛时的三大原则,这也是他们成功的三大因素。最终功夫不负有心人,机器研制大获成功,同时借助完善的销售渠道和销售网络,快速推向市场,真正的为老百姓解决实际问题。

大学生创业是一个很热的话题,同时也是难度极大的,不仅需要好的创意,还需要各方面的支持鼓励。在采访最后,青岛佳禾树堃工业科技有限公司团队的研究生学长学姐们表示,希望师弟师妹们如果有了创业的想法一定要正确对待,大学生创业的最大好处在于能提高自己的能力,增长社会实战经验,做到学以致用。“年少峥嵘,我们每个人都应该把握机会、努力奋斗,让自己的大学生活充实、精彩,实现自我价值和人生理想。”队员张亚栋说到。

以科技创新助力农业未来

年轻人就像是八九点钟的太阳,冉冉升起,有激情,怀梦想,乐合作,敢担当。更重要的是,他们敢于把好的想法转变成实实在在的技术。我校团队在“西门子杯”中国智能制造挑战赛中荣获全国二等奖,其预审方案荣获全国特等奖。这个团队在创新的路上,不墨守成规,坚持把创意付诸于行动。

当从实验室老师口中得知第十二届“西门子杯”中国智能制造挑战赛要举办的消息时,郭栋和同实验室的郑媛媛便毫不犹豫地组队报了名。“西门子杯”的比赛年年都有,但是智能协作机器人是本年竞赛新添的项目,也是最具创新挑战力的项目。

团队成员郭栋说:“在国家提倡‘绿色农业’的大背景下,我们想为未来‘智慧农业’的发展提出创新方案——智能打药机器人。本方案依据图像识别技术首先对植物的病虫害进行数量、大小判定,再通过智能机器人的GPS定位功能来进行路线规划,设计特定的行走轨道,然后对害虫位置进行精准变量喷药。”

令人倍受鼓舞的事情是郭栋团队的全国初赛方案获得了特等奖,其科技创新助力农业发展的绿色环保理念,获得了评委们的一致好评。获得了参与决赛的资格,郭栋团队便开始全力以赴地准备全国决赛。因为此次竞赛的重点是创新,而郭栋团队的方案也是时时刻刻不离创新。“公司向我们提供具有图像识别功能的机器人,并且安排了专业工程人员对我们进行培训,教我们机器人的基本操作和程序的编写。在培训现场,工程师指导我们通过编程控制机器人进行塔机木联系。在培训结束之后,由工程师现场出题来进行成果审核。”郭栋说到。

决赛在北京化工大学举办,由“西门子”工程培训师进行现场出题考察。郭栋团队被抽签到下午比赛的第一组,也是考核的第一组。这无疑在开始时刻给他们的心理造成了一定压力。“我们当时参与决赛的位置靠窗,因为是下午两点左右,因此太阳光还是十分强烈的。太阳光照射到操作平台上,就对依据图像识别的机器人造成了一定的影响,结果在专家评审过程中第二块积木因为机器人的识别错误,并没有被成功地抓起。”郭栋惋惜地告诉记者。最终,团队还是获得了二等奖的好成绩。

郭栋认为,虽然此次与最高奖项失之交臂,但是并不会因此而受到打击放弃创新。比赛的得失有常,但这也正是比赛的魅力所在。通过此次参加比赛,郭栋表示它既开拓了自己的视野,同时也结识了许多志趣相投的朋友,最重要的是从比赛中学到了许多自己从未接触过的知识提升了自己的能力。

当记者问及平日里会如何重视对自己创新思维的培养以及分享一些创新经验时,郭栋说,应该时刻保持着一颗好奇心,以疑问的眼睛去看待周边的事物,时常思考。“我自己平日在实验室里,有些什么新奇的点子会及时和老师与同学们交流,一起将大脑中闪现的火花转换成现实。”实验室的老师开放包容,对待学生的新奇想法适时给予鼓励与帮助。

作了茧的蚕,不会看到茧壳以外的世界;失去了创新的眼睛,便不会看到世界的发展。风声雨声读书声,声声入耳;家事国事天下事,事事关心。创新的同时时时刻刻不忘国家的需求,积极响应国家号召,为国家出一份力。郭栋表示,在科技创新的路上,他们将始终保持一颗赤子好问之心,在青春的路上,将不拘泥现实,勇于创新,勇于担任时代的新要求。

研究之路历千帆长风破浪会有时

总有一些项目,需要潜心去研究;总有一些经历,叫做不可替代;总有一份答卷,书写你的初心。2017级农业电气化与自动化研究生王高弟带领的项目,在全国大学生物联网设计竞赛华北赛区荣获国家级特等奖,全国总赛区二等奖。

此项目以基于“手机控制环境监测和水肥灌溉系统”为名,将传统的水肥一体化设备与物联网相结合,运用MQTT技术将PLC下位机和Android上位机相结合,采用Modbus-485和自由口通讯相结合完成各个处理的信息交互,采用PLC控制变频器并间接控制水泵,可以实现不同速率的变频操作,设计和实现(自主知识产权)智能水肥灌溉系统,并可以完成检测环境温湿度,土壤水分EC盐浓度等任务,实现控制水泵的启停,检测水流速度和水流压强等功能。

潜心跨越孤独,用努力描绘项目

初次来到实验室,映入眼帘的是各种各样的操作系统与实验器具,整齐摆放的桌椅与板凳,难免看起来会单调许多,负责人王高弟正在研究手里的项目,他大部分时间是在实验室里度过,一坐就是一整天,他觉得自己对一些项目的兴趣早已超过了无聊与孤独。

在比赛之前,王高弟和自己的队友也遇到了各种各样的困难,那个时候实验室里总弥漫着安静,甚至会很迷茫,可是他们却未曾想过放弃,寻找更好的切入点和解决方法,直到这个项目能够实现预期的功能。

与大家一路同行,在比赛中直挂云帆

谈及整场比赛,王高弟说:“我们的项目先通过了大赛评审组的网络审核,在华北赛区北京赛场获特等奖后,才获得了参加总决赛的资格,整个比赛的过程是难忘而又艰辛的。在本次项目中,因为设计制作时间有限,整个过程都是飞速地追赶。另外由于我们团队对APP前端设计知识没有提前了解,基本都是边学习边使用,使得整个设计起初存在一些不足之处,比如选用的下位机Micokit设备只具备一个外设串口,且电路模块供电并不是专门可供多路传感器使用,因此存在传感器外设检测中某些设备因电流供电较小而失灵,造成某些数据传输失败的现象。”“有时候调半天也调不出来,但是故障的原因可能只是因为最简单的两根线接反了的时候,以后需要学习的还有很多,还应当更深入具体的去学习。”

不辜负努力,保持谦虚的姿态

“这个项目主要是本科生在研究,我只是辅佐他们。”当谈及有关团队获奖的问题时,王高弟谦虚地说到。提到这次比赛以及团队,他总说这不是自己的成就,没做过多少事情,每个队员都为了这个项目付出了努力,谁都不曾放松过。 “比赛可以激发人的潜能,向上的态度才真正决定着一次比赛的成功与否。在备赛期间,我们常常早上六点钟就开始调试设备,很多时候调了一上午都没有什么实质性的发现,但我们却懂得了这是一个不断在寻找错误的过程,找到需要改进完善的地方。一场比赛更是能让团队成员们尽各自最大的努力,发挥自己的潜能,这种认真、积极的态度才是我们真正的追求。”

王高弟也提出了自己的建议:“在大学期间我们应该多参加的这种比赛,这对大学生以后考研和直接参加工作等都有积极的影响,能够提高自身的动手能力。大学生应该将课本上学到的知识与实践结合起来,在学好文化课的同时,将理论与实践相结合,不断地提升实际动手能力,以认真的态度去做好每一件事。”

最后,王高第表示,这场比赛带给大家的不仅是一次难忘的经历,更是一段充满风景的征途。在实验室里潜心研究,在理想的征途中不断努力,用初心书写着生活琐事,用行动点亮了未来方向。

原载《青岛农业大学报》第981期,原文链接:http://qauweekly.cuepa.cn/show_more.php?doc_id=3122995

作者:张延 齐玉 安晓宇 唐楚娇 杨小萌 马金华 赵亚楠 刘思彤 王奇 郝晨曦 张锦艺    阅读:0
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