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    校报:田素博老师与她的“移栽圣手”

    【来源:    日期:2016/12/14    浏览量:  】【打印本页】 【关闭

    8月30日,中央电视台《我爱发明》节目报道了一台移栽圣手——穴盘苗自动移栽机,机器长1.5米,宽2.2米,高1.5米,实现了穴盘和花盆自动进给,自动取盆、填土、打坑和从穴盘到花盆自动移苗的全过程自动化,此机器获得实用新型专利和国家发明专利。这台机器的发明者正是我校工程学院的田素博老师。

    “生产需求决定我们做什么”

    随着科技的发展,大棚育苗越来越普及。幼苗的移栽具有很高的技术含量,人工移苗劳动强度大,效率低,劳作时间长了容易腰酸背痛,如何降低移栽幼苗的劳动强度,提高效率,这是田老师发明穴盘苗自动移栽机的初衷。她说:“生产需求决定我们做什么。”田老师在读博士期间,通过一个做花卉绿化工作的同学了解到,由于国内没有苗自动移栽机,大多穴苗移栽要依靠人工,而人工移苗耗费大量人力和时间。后来,田老师经过实践调研和网上查阅资料,发现国外尤其是荷兰,花苗移栽大都实现机械化。但是我国中小型育苗企业居多,没有足够的经济条件购买国外大型自动化移苗装备。因此,她就想自主研发一种小型的、价位相对较低的移苗机器,可以在国内中小型育苗企业中更好的推广,解决人工移苗效率低和工人劳累的问题。

    田老师发明的穴盘苗自动移栽机设计两条水平传送带,通过真空吸附原理,吸附盘自动吸附花盆,并将花盆放在一条传送带上指定位置再向前输送,然后料斗向花盆里自动填土,接着打坑,另一条传送带上输送穴盘苗盘,利用步进电机和同步带对幼苗精确定位,再通过抓手抓取幼苗,水平横向移动,将幼苗埋进传送带上已经打好坑的花盆里,整个作业过程,由对控制器编程严格控制时间,实现了从穴盘到花盆的自动移苗操作,大大提高了移苗作业的效率。

    “遇到再大的困难也要坚持做下去”

    田老师从2005年开始着手研究穴盘苗自动移栽机,直至2009年博士毕业完成了第二代穴盘苗自动移栽机的研制。2011年,获得国家发明专利。2016年,为投入规模生产,田老师又对移栽机进行改造,完成了现在的第三代移栽机。

    据田老师介绍,在研究发明的过程中,比较困难的是实现移栽育苗的全自动控制和机械手的设计。为了实现育苗过程自动化,田老师先后查阅诸多与机电一体化、自动化编程相关的资料,带领团队夜以继日的研究实现全自动作业方法,往往在实验室熬夜到凌晨一两点。田老师说:“比较难的还有机械手的设计,由于没有国外穴盘苗移栽机械手的详细资料,我们只能靠自己钻研。但是,遇到再大的困难,也要坚持做下去。”她通过网络、电视、图书馆等平台获取资料,观察国内外各种各样机械手的形状和功能,希望可以从这些能实现抓取作用的各类机械手中获得灵感。

    为了设计机械手,田老师先后对机械手进行五次修改。开始的时候,设计的是类似于抓娃娃机上的抓手,但是在实验抓取程中,机械手抓取不准而且还破坏了穴盘苗根系,不得不放弃这种设计。第二次,田老师又设计了一个滑槽杠杆式的机械手,但是抓取效果不理想。第三次,她设计了套筒指针式移栽机械手,由于孔穴空间狭小,抓取操作慢,移栽到花盆里的幼苗东倒西歪,实验效果也是不理想。就这样,田老师先后进行了五次机械手的修改,从四爪式到三爪式,许多样式都研制试验过。最后,通过研究机械手两爪之间的位置和入土斜度,以及对抓取穴盘苗动作进行受力分析,得到了现在的两爪式机械手,较好地实现了抓苗,达到了预期的效果。

    田老师说:“如果穴盘苗自动移栽机要批量化生产并且投入生产实际中,基本原理不变,只要进行一些部件精细的调整并选择质量保证的电气元件就可以实现,比如,加厚机械手承载片的厚度使它更加牢固,给放置花盆的薄板上安装固定花盆的装置等。”

    “热爱自己的专业才能有创新”

    田老师是工程学院农业机械化工程专业博士,一直从事着机电一体化领域相关的教学和科研工作。“学专业、爱专业、立志从事专业”是工程学院培育人才的理念,也正如田老师所说:“想要创新,离不开专业知识的积累,也离不开个人对专业的兴趣和爱好。”

    田老师在当年高考时放弃了保送辽宁师范大学的机会,选择报考了我校农业机械化专业。她表示,作为农民的孩子,当时懵懂的想法就是农民太累了,如果能用机械代替人力该多好。自从上了大学之后,她一直努力学习钻研专业知识,以优异的成绩保送攻读本专业研究生,硕士毕业留校从事农业机械的设计研发工作。在攻读博士学位的时候,根据自己的专长选择了园艺智能装备研发领域,她的梦想一直是研发一台属于自己专利产品的实用机器,如今离这个梦想越来越近。

    “只有热爱自己的专业,才能潜心投入到专业的学习和研究中;只有热爱自己的专业,在发明创造过程中,就算遇到再大困难也不会放弃;只有热爱自己的专业,为此付出再多的心血和精力也不觉得累。”田老师还表示,在当今急需农机装备代替人工劳动的新形势下,各个领域对农机装备尤其是智能装备的需求迫切,需要研发的机器品种很多,她会和团队一起继续努力,期望利用自己的所学专业知识能为农业的发展贡献一份力量。 (大通社学生记者 杨洁 张文耀 何文)

    (2016年9月15日校报3版头条)

    新闻链接:http://syau.cuepa.cn/show_more.php?tkey=&bkey=&doc_id=1572356

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