“我是鄉村智理人”團隊以智能機械賦能藕業發展，技術創新構建藕業發展新格局。

(資料圖片)

水陸兩棲智慧農業蓮藕采摘氣墊船是一種集水陸兩棲于一體的采藕工具，可通過搭載GPS導航系統、施肥系統等智能化設備，實現自動化采摘作業，提高采摘效率和質量。同時，還配備各種傳感器，實現對土壤濕度、溫度、PH值等參數的實時監測，為農田管理提供更精準的數據支持。

圖為水陸兩棲智慧農業蓮藕采摘氣墊船

2023年7月8日，廣東工業大學“我是鄉村智理人”三下鄉省級重點項目社會實踐團隊積極響應國家“十四五”規劃，赴珠海市蓮藕產業示范基地進行蓮藕采摘調研，并首次嘗試使用團隊自主研發的采藕機進行蓮藕采摘，以智能機械賦能藕業發展，幫助采藕行業從靠經驗變為靠技術，讓“體力活” 成為“技術活”，用科學知識加速時代進步，開創采藕新時代！

圖為實踐隊在蓮藕產業示范基地合影

走訪藕業問需求 傾心傾力解難題

“我是鄉村智理人”團隊來到了平沙鎮人民政府向有關負責人介紹了挖藕機的模型，與其交流在老齡化背景下如何推進藕業的轉型升級。農業的根本出路在于現代化，數字化、智能化，無論是助力農業生產提質增效，還是推動鄉村振興跑出“加速度”，都更加需要科技創新力量的支撐。目前平沙鎮隨著人口老齡化的加深，導致農業生產無法實現精耕細作，生產效率下降，對當地藕業等農業發展帶來了直接的影響。因此，以智能機械助力鄉村振興是必然趨勢。

圖為實踐團隊采訪當地政府民政部主任

為進一步調研分析當地挖藕的現狀，深入挖掘藕業發展轉型升級的瓶頸，“我是鄉村智理人”團隊在珠海市蓮藕產業示范基地進行實地調研，基地負責人為實踐團講述了目前蓮藕采摘的現狀及所遇到的難題，并表示“現采藕技術落后，大多數是人工采藕，經常需要消耗大量的人力物力”。隨后，實踐團采訪了當地工作的農民，他們提到，由于目前無法進行機械化作業，只能依靠經驗徒手將藕從泥潭中挖出。傳統的粗放式經營模式制約著農業科技的應用，針對他們提出的問題，實踐團向他們介紹了水陸兩棲智慧農業蓮藕采摘氣墊船。采藕機可以實現自動化采摘作業，為農田管理提供更精準的數據支持。他們對采藕機表示十分認可，認為運用實踐團的采藕機器，能夠切實有效解決當地采藕行業遇到的困難，十分期待與實踐團的繼續合作。

圖為負責人在向實踐團講述目前蓮藕采摘所遇到的問題

圖為實踐團為負責人介紹項目

圖為實踐隊采訪當地藕農

發現潛在問題，促進技術創新

經過走訪調研，開展鄉村振興科技支撐行動，“我是鄉村智理人”團隊將一代采藕機進行實地試驗，經過多次的測試，實踐團發現采藕機的主要問題在于蓮藕定位方面。采藕時由于環境多變導致采藕機不能精確定位，造成蓮藕損壞。為了解決這一問題，團隊成員決定跟隨農民親自體驗下地挖藕的過程，了解實踐中該如何定位蓮藕所在，圍繞實際難點開展重點攻關，對所設計機器進行技術改進。

蓮藕產業示范基地以技術培訓的方式為我們開展“零距離”采摘指導。實踐團認識到，采藕首先要確定藕的生長位置與方向，在鎖定蓮藕的位置后，用高壓水槍對準藕桿，沖散蓮藕周圍的淤泥，再把蓮藕輕輕往上提，蓮藕就露出水面了。

圖為實踐隊員在藕池采藕

圖為實踐隊員采摘到蓮藕，臉上露出了滿足的笑容

圖為實踐隊員在藕池利用高壓水槍采藕

實踐團成員在切身體驗挖藕之后，紛紛感慨道：“挖藕不僅是力氣活兒，同樣也是技術活兒”。挖藕的時候如何判斷蓮藕的生長方向，都是挖藕人積累經驗并總結、判斷而成的。通過此次挖藕體驗，實踐團的成員體會到了人工挖藕的艱辛與不易，深入了解到了采摘蓮藕的工作流程與原理，在后續的采藕機改造升級中起到了至關重要的作用。

圖為實踐團在分享采藕后的心得感受

尋根究“藕”，攻堅破難

以科技創新引領鄉村振興，在充分了解了挖藕的原理之后，實踐團全力以赴，誓要攻破技術難關。在查閱相關文獻、與指導老師等進行交流討論后，實踐團以問題為導向，以采藕的實際需求為依據，遵循著“分析現狀-發現問題-解決問題”的研究邏輯，結合多次測試的數據，有針對性地對采藕機進行優化創新，實現以科技為擎，為藕業賦智賦能。

圖為實踐團在研發新模型

堅持藕業科技自立自強，推進關鍵核心技術攻關

推動農業科技成果轉化為現實生產力，增強藕業發展后勁。新裝置主要由主船體、儲物船、采藕機構組成，主船體上裝有攝像頭、超聲波系統、水泵、高壓水槍及鉤爪旋轉裝置。

該設備在運行時，首先通過電機將水經過濾筒抽入水泵，利用水壓噴流式原理，通過水泵抽水增壓，調節水壓到合適壓力。依據超聲波傳感器的信號通過水、泥和藕三種不同的介質時波形發生的變化，定位到藕的具體位置。絲桿帶動噴頭向下，使得噴頭對準淤泥下的蓮藕，再由旋轉裝置調整合適的沖水角度。利用高壓噴頭噴出水射流，沖擊破碎蓮藕表面的淤泥，直至蓮藕完全裸露在水底，由于蓮藕密度比水小，蓮藕會在自身浮力作用下浮出水面。挖藕機上搭載的攝像頭對漂浮在水面上的蓮藕進行識別，由機械手將蓮藕送入載藕船艙，完成采摘與收集。

水陸兩棲智慧農業蓮藕采摘運輸一體化氣墊船預期一次可收集50公斤左右的蓮藕，具有良好的市場前景。該設備有三大優勢：

1.對比人工采藕。通過科技創新，解決了人工采收作業環境惡劣，采藕效率低下，且用工成本高等問題。助力農業生產提質增效，實現科技助農。

2.對比一代氣墊船，二代利用超聲波系統精確定位蓮藕的位置，完美解決了因定位不準確而導致的蓮藕受損等問題。

3.二代在氣墊船上增加了鉤爪旋轉裝置和蓮藕收集裝置。解決了蓮藕被采摘出來后仍然需要人工下水收集的現狀，進一步改善蓮藕采收的作業環境，實現了采藕收藕一體化。

未來此氣墊船將實現播種、施肥、采摘、運輸功能四合一，提高采藕機智能化程度，設計自主導航系統，實現采藕機的路徑規劃，進一步減輕勞動強度。此外，實踐團成員還嘗試將新型材料應用到氣墊船的研制中，新材料的使用可以在確保結構強度的前提下進一步降低整機質量和結構尺寸，減少動力消耗，提高作業速度、采摘精度及機具使用壽命。最終實現農業生產全過程智能化、自動化，促進農業提質增效，使農業現代化水平明顯上升，打造中國式的現代化農業強國。

圖為實踐隊設計采藕機的等軸測圖

圖為采藕機的左視圖

圖為采藕機的俯視圖

“珠海振興看平沙，平沙振興看藕業”，“我是鄉村智理人”團隊通過理論與實踐相結合的方式，對水陸兩棲智慧農業蓮藕采摘運輸一體化氣墊船有了更精確的升級。面向未來，農業現代化空間廣闊、大有可為。實踐團將始終以科技助農為目標，堅持問題導向，不斷創新，推進關鍵核心技術攻關，進一步落實新裝置的研發。“我是鄉村智理人”團隊將使用自主研發的采藕機真正地幫助到藕業，以科技賦能藕業，實現鄉村振興與發展！

來源：廣東工業大學機電工程學院“我是鄉村智理人”團隊