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机电学院的学生发明又被媒体关注了!这次和菠萝有关!

新媒体中心 温州大学 2021-10-14


今年机电学院的学生又给我们带来了新发明,来看看他们又向我们展示了哪些科技竞赛获奖作品吧。




对付菠萝的“机械手”

    

菠萝很好吃,外形看起来很酷,许多爱好设计的人都喜欢拿菠萝来当装饰品。可实际上,因为菠萝叶有锋利的齿边,采摘过程非常辛苦。温州大学机电工程学院的几位大学生从果农的菠萝辅助采摘需求出发,设计了一款切口留茎式菠萝采摘辅助工具,这个项目获得了第八届全国大学生机械创新设计竞赛一等奖。


王敏樑、何潇洒、王境、尤胜哲、王能源都是机电工程学院16机械卓工班的大三学生,也是“手到擒来”菠萝采摘辅助机械的研发者。他们在大二的时候,动手制造出了这一机器。



大二暑假期间,王敏樑、何潇洒和同学前往福建省漳州市进行红色革命之旅,期间,两位团队成员发现当地漫山遍野,甚至当地人家家门口的路边也种植了菠萝。出于好奇,两位男生与当地的农户进行了交流。发现,目前菠萝行业的发展并不顺利,因为菠萝的种植过程中所有工作基本都是靠人工来完成,其中菠萝的采摘过程是整个菠萝生命周期中最艰难、劳动强度最大的一部分。


于是,王敏樑、何潇洒就萌生了设计制作一款菠萝辅助采摘机械的想法,用于改善果农的劳动环境并减轻劳动强度,从而促进当地菠萝行业的发展。团队成员一致认为这是一件很有意义的事,这个想法也得到了学院的大力支持,于是团队就开始了菠萝辅助采摘机械的研发制作。


大学生们反复测试


产品从设计到研发,用了约半年的时间


经过约半年时间的产品设计与研发,最终,“手到擒来”菠萝采摘辅助机械诞生了。这款作品包含自适应夹持机构、限位切茎机构、快速调挡伸缩机构、增程传动机构、手柄式自锁机构以及护肘式手臂助力机构等六部分,实现了菠萝的定位、夹持、切茎、扭掰以及放袋等功能


大学生们经过测试,使用自己的研发机器采摘一个菠萝只需要5秒,效率高,简单实用。而且采摘菠萝时不必弯腰,并有效减少了果农在波萝地里穿梭的次数,大大降低了果农菠萝采摘的劳动强度。这一作品获得了第八届全国大学生机械创新设计竞赛一等奖。


在问到“手到擒来”菠萝采摘辅助机械,为什么可以获得一等奖时,王敏樑说:“本作品的成本只要200多元,它的低成本和小巧的体积非常符合当地果农的需求,为菠萝的辅助采摘提供了有效的技术支持,弥补了市场上的空白。”


实地调研


国赛现场


专访时间

问题1:请问你们发明"机械手"的灵感是什么呢?

王敏樑:我们机械专业的学科竞赛,最具影响力的就是两年一届的全国大学生机械创新设计大赛。去年第八届的主题是要求我们针对10种不同的水果设计辅助人工采摘的机械装置。我们团队经过初期的调研,都对菠萝产生了极大的兴趣,主要原因有两个:第一个,团队里的人都不清楚菠萝是怎么种植的;第二个,我们经过专利的查询,发现唯独菠萝采摘机的市场是空白的,而且果农即便在40度高温下戴上至少两层手套,仍避免不了被刺伤划伤,所以我们就决定做菠萝采摘机械,帮果农解决实际问题。

之后我们就动身前往了被誉为中国菠萝之乡的福建省漳州市程溪镇,我们前前后后加起来一共在那里待了近两个礼拜。通过观察果农的采摘动作,发现果农最辛苦的就是需要不断弯腰,要戴厚厚的手套去摘菠萝,而且每次摘下后都要留下2到3CM的果柄。我们还发现采摘菠萝的动作很像我们专业学过的平面四杆机构其中一根连杆的运动轨迹,于是将其作为框架来进行设计。后来又想到要把机器做到“人机合一”,于是就将人的手臂作为四杆机构的其中一根杆,这样机械就能与人的手臂完美贴合了,人们只需要通过手臂、手腕的关节活动就能够轻松地把菠萝采摘下来了。

 

问题2:在整个科研过程中,你们有没有遇到什么困难?又是如何解决的呢?

王敏樑:万事开头难,刚开始时想到的方案有很多,但我们都感觉不靠谱,甚至开始陷入自我怀疑。之后我就向指导老师提出去菠萝地待两天,实地体验一下。后来我们还在福建的时候用酒店的椅子和超市的日用品做出了采摘机的第一版模型。

  

问题3:学长有没有什么经验与收获要分享给同学们呢?

王敏樑:要去亲身体验一下,通过实践找到解决方法。


从实际问题出发,提供技术支持,创新技术,弥补市场空缺。机电学院的这几位学生通过自己的努力,为果农提供便利,促进地方经济和社会发展。

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转载:机电工程学院

采访:楼佳怡

责任编辑:许雯欣 王徐杰

审稿:陈江燕 罗辛博

终审:翁 浩

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