【科研团队】立足南方现代农业 致力于智能农机发展——记农机装备选型优化及质量保障团队

时间: 2017/06/16   作者:校报编辑部   来源:湖南农业大学报   编辑:喻诚   点击:

团队成员合影(前左三为团队 PI方宪法)

    团队简介:团队成员共15人,团队PI为方宪法。其中高级职称13人,中级职称2人,分别来自中国农业机械化科学研究院、现代农装科技股份有限公司、华南农业大学、山河智能装备股份有限公司、湖南省农机推广站、湖南农业大学等六个单位。团队致力于研制南方水田通用动力平台与智能装备,优化稻油生产全程机械化机具配置,制定适应南方多熟制生产的农业机械作业技术规程,解决多熟制生产的机械化、智能化、多功能化发展需求。

团队组建3年来,承担了省部级以上科研项目16项,经费20433万元;发表了相关论文54篇,其中SCIEI收录24篇;授权了发明专利30项,实用新型专利16项 ;获省部级奖励10项;鉴定成果2项。

“五个统一”  推进多种合作深入开展

围绕南方稻田作物多熟制现代化生产的轻简、高效及全程机械化的目标,重点开展稻油生产通用动力平台与智能农机装备、多熟制作物全程机械化生产装备选型与优化配置、多熟制生产的农业机械作业技术规程三个方面研究,实施“五个统一”的科研运行模式,即:目标统一制定、任务统一分配、队伍统一管理、资源统一调配、成果统一共享。每年年底组织开展团队工作会议,确定工作目标,分配团队成员的工作任务,探讨协同合作方式;在研究过程中,注重加强农机研发设计与农艺研究技术交流,以及农机研发制造、试验鉴定、应用推广等产业链纵向交流,信息化、智能化与农机的跨领域交流合作,拓展研究水平和深度,通过研究进一步明确技术发展方向;在年度中通过机械化现场演示会议进一步加强技术交流和试验示范,并发挥农业装备产业技术创新战略联盟的产学研结合的体制机制优势,推进联合培养研究生、技术共享、共建联合研究平台等多种形式的合作,形成可持续的协同创新机制,推进资源、成果、利益的共享,进而加速推进团队建设与发展,推进协同创新。

科学对症  农机设备“智能”大幅提升

针对南方水田泥脚深、田块小、高差大、土壤黏性强、田间转运困难、现有农机装备功能单一和利用率不高等问题,开展不同土壤、作物和种植模式下的轮式、履带式的牵引附着力、牵引效率、滑转率、土壤表面剪切应力试验与研究,解决底盘离地间隙、转向半径与行驶稳定性、牵引附着性与接地比压等相互矛盾的技术难题,开发牵引性能好、犁底层损伤小、通过能力强的轻型水田拖拉机。

针对南方水田作业环境差,多熟制模式农资投入多、环境影响大,作业对象、条件变化大,机具自动化、智能化程度低等问题,围绕多熟制生产技术及作业质量要求,开展田间信息采集、处理和农机装备智能控制技术研究,为精准农业提供技术支撑。

针对多熟制种植模式抢收抢种时间紧,作物种类多,前、后茬作物种收模式相互影响等问题,开展适合不同作物农艺要求的种子处理、育苗、整地、种植、田间管理、采收、烘干全程机械化技术模式及装备优选研究,制定适应稻-油、稻--油多熟制生产的农业机械作业技术规程。

团队在轻型自走式高效植保机械技术、多旋翼无人机导航与避障控制技术、精准农业智能装备定位与信息获取关键技术等方面开展了创新性研究,其技术应用于团队协同研究的智能农机,开发了各类装备10余台套。研究过程中,通过学术交流和团队会议加强沟通,共同解决课题执行过程中的研究难题,通过机械化示范试验,加强了课题组之间的联合实验,推动了项目的开展。

通过学术交流、团队会议、项目合作的方式,加强成员之间的沟通,促进团队协同研究,并开展全程机械化试验示范,积极衔接科学研究与成果示范转化,有效推动了科学研究-产业化示范工作的发展。

推广应用  全程机械化提质作业显身手

在三年的协同研究中,团队在高地隙轮式植保机械、农用航空作业平台、农机装备作业状态智能监控以及南方通用动力平台方面取得了较为显著的成果,在高地隙轮式植保机械方面,开发了高地隙多功能田间管理机、3WZS-600型水田自走式喷杆喷雾机、基于多功能平台的稻田气力式变量施肥机;在农用航空作业平台方面,研制了3WX6-53WX8-10两款“绿卫”多旋翼植保无人机、SUMP2816(十六旋翼)的农用多旋翼无人飞行器、3ZD-10超低空遥控飞行植保机、智能移动式植保无人机服务站以及飞翼无人机遥感监测平台;在农机装备作业状态智能监控方面,开发了基于北斗的无人驾驶拖拉机主从导航系统、可视化遥控平台、手持式远程监控装置;在南方通用动力平台方面,研制了35马力、50马力、60马力、75马力四个型号的轻型履带式拖拉机并已产业化推广。同时,开展了2次全程机械化实验示范现场会,制定了适应稻-油、稻--油多熟制生产的农业机械化作业技术规程2项。研究成果共授权发明专利30项,获湖南省成果鉴定2项,各类省部级奖励10项。其中,精准农业智能化变量作业装备技术开发与应用,获中国机械工业科学技术奖一等奖;精准农业智能装备定位信息获取关键技术研究,获大北农科技创意奖;3WX8-10八旋翼遥控飞行植保机获湖南省科技成果鉴定;3ZD-10型超低空遥控飞行植保机获湖南省科技成果鉴定;3WX6-53WX8-10两款“绿卫”多旋翼植保无人机,目前已销售10余架,在长沙望城、吉林等地进行植保作业10万亩以上。

农机装备选型优化及质量保障研究创新团队为完成农机装备的选型优化,制定适应稻-油、稻--油多熟制生产的农业机械化作业技术规程,分别于2016年、2017年开展了2次大型的稻油全程机械化试验示范,通过现场演示,不仅完成了耕、种、管、收等各类机具对比试验并选型研究,而且总结试验示范所采集试验数据,制定了2项技术规程,加强了农业机械化的推广应用,推进了精准农业的发展。在2017年稻油全程机械化试验示范现场会上,官春云院士介绍说:“稻油种植全过程机械化能提高生产效率、节约生产成本。农业机械每天可以作业10亩,比传统手工劳动的效率高出200多倍,每亩可以节约人工成本约800元。”

围绕多熟制生产的全程机械化需求,开展协同创新,下阶段将重点做好高地隙通用平台及作业机具、自走式高地隙喷杆喷雾机、农用多旋翼无人机系列化、变量追肥机、自走农机导航系统等优化提升,优选出适应多熟制耕种管收四个环节农机系列装备。

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