張喜瑞(左三)向?qū)W生講解智能仿形割膠機(jī)的設(shè)計原理。 受訪者供圖
炎炎夏日,記者走進(jìn)海南大學(xué)的實驗室,只見該校機(jī)電工程學(xué)院教授、國家天然橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系副首席科學(xué)家張喜瑞和科研團(tuán)隊成員在調(diào)試智能仿形割膠機(jī)。
“傳統(tǒng)的人工割膠工作是從凌晨開始的,工人忙到天亮最多只能割完300棵橡膠樹的膠。如果用智能仿形割膠機(jī)割膠,效率將大幅提升。工人只需像玩‘QQ農(nóng)場’那樣,用手機(jī)點擊一下,不到一分鐘就可以完成300棵橡膠樹的割膠作業(yè)。”張喜瑞對科技日報記者說。
近日,張喜瑞科研團(tuán)隊研制的智能仿形割膠機(jī)在第九屆國際大學(xué)生智能農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新大賽斬獲一等獎。
破解“膠賤傷農(nóng)”困境
天然橡膠應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,是國家重要的戰(zhàn)略物資。然而,傳統(tǒng)收割方式效率低、綜合成本高,國內(nèi)橡膠長期成本倒掛,天然橡膠種植面積和產(chǎn)量保障面臨較大壓力。
頭戴膠燈,彎腰、下刀、運(yùn)刀、收刀,循環(huán)反復(fù)……割膠工人日夜顛倒、晝伏夜出的高強(qiáng)度勞作場景,深深地刻在張喜瑞的心里。
2010年,張喜瑞來到海南大學(xué)工作。他在農(nóng)場調(diào)研時發(fā)現(xiàn),天然橡膠價格持續(xù)下跌,甚至一度出現(xiàn)“一杯膠水不如一瓶礦泉水值錢”的窘境,橡膠企業(yè)和膠農(nóng)損失嚴(yán)重。部分膠園被棄管,膠農(nóng)也開始流失。
“膠賤傷農(nóng)。我們科研人員必須有所作為?!睆埾踩鹫f,他要帶領(lǐng)團(tuán)隊成員研制出能幫助膠農(nóng)提升工作效率的智能設(shè)備。
“膠農(nóng)和橡膠打了幾十年交道,他們最有經(jīng)驗。研發(fā)新農(nóng)機(jī),當(dāng)然要向膠農(nóng)討教經(jīng)驗。”張喜瑞說。他常帶領(lǐng)團(tuán)隊成員凌晨趕到橡膠地,觀察橡膠樹出膠的規(guī)律,琢磨膠工的割膠手法。
很快,張喜瑞得到了膠農(nóng)“真?zhèn)鳌?,悟到了割膠的最高“境界”:膠刀要穩(wěn),動作要準(zhǔn)、輕、快,既要做到割面光潔、割線流暢、深淺適度,還不能傷樹。
然而,在實際操作中,即便是經(jīng)驗豐富的膠農(nóng),也不可能一直保持這個水平。機(jī)器能做到嗎?
經(jīng)過10余年的潛心攻關(guān),張喜瑞給出了答案。他帶領(lǐng)團(tuán)隊幾易圖紙,完成了智能仿形割膠機(jī)的設(shè)計工作。
這款割膠機(jī)采用模塊化集成設(shè)計思路,可以精確控制割膠深度,實現(xiàn)“一鍵”割膠。在保證產(chǎn)量和質(zhì)量的同時,將割膠成本控制在膠農(nóng)可接受的范圍內(nèi),便于智能仿形割膠機(jī)的推廣。
“此外,這款機(jī)器還可以將產(chǎn)量、作業(yè)時長等數(shù)據(jù)上傳信息平臺,供技術(shù)人員分析?!睆埾踩鸾榻B。
無償分享科研成果
接踵而來的問題是,如何讓膠農(nóng)愿意使用這款機(jī)器。
張喜瑞決定將科研成果無償分享給企業(yè),推動智能割膠的普及。目前,圍繞智能仿形割膠機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),張喜瑞已經(jīng)以第一發(fā)明人的身份授權(quán)10項專利技術(shù)。
科研工作之余,張喜瑞帶領(lǐng)團(tuán)隊成員來到海南省多地膠園,把新下線的機(jī)器送到膠農(nóng)面前,手把手教他們?nèi)绾问褂谩?/span>
“起初,膠農(nóng)不是很信任我們,覺得我們是騙子。但后來,我們跟膠農(nóng)交朋友,真心實意幫他們提高產(chǎn)量,他們慢慢愿意嘗試操作機(jī)器?!睆埾踩鸹貞洝?/span>
在培養(yǎng)學(xué)生方面,張喜瑞十分注重培養(yǎng)他們的實踐能力。每逢暑假,他都會帶著學(xué)生前往海南大學(xué)儋州種植基地,讓他們體驗農(nóng)耕的苦樂。
“我常跟學(xué)生們說,農(nóng)業(yè)科技工作者要面向農(nóng)民需求,切實為他們著想?!睆埾踩鹫f,“我希望,未來的橡膠園里,沒有日夜顛倒的膠農(nóng),只有一臺臺智能仿形割膠機(jī)?!?/span>
(記者 王祝華 實習(xí)生 安藝博)