HORIZON榛子采摘裝備

作者闡述：我國榛子種植業正處于快速發展階段，迫切需要提高生產效率和質量。Horizon榛子智能采摘裝備立足智能化、模塊化的設計思路，提出系統化的解決方案。本設計分為實體機械裝備和應用系統兩個部分，適用于大型榛子種植基地。主控巡邏車作為主模塊裝備，可自主進行路徑規劃、榛樹生長狀況監測、數據實時反饋與分析、能源動力控制等工作；振落機、清掃收集機等為次模塊裝備，為主模塊所調用，協同完成榛果搖落、收集、雜質去除、果實儲存等采摘任務；應用系統融裝備信息、農務信息、環境信息于一體，可合理規劃榛子生長期間的各類農業事務、調配智能裝備，為信息共享、遠程控制、用戶交流、設備管理等提供了交互載體。Horizon榛子智能采摘裝備設計方案旨在提高榛果采收效率，減少人力投入，提升榛子質量和產量，促進農業的可持續發展。

導師點評：農業智能化是黨和國家在十四五規劃中指出的發展需求，為農業機械裝備的升級發展指明了方向。2023年，江蘇大學繼續以“耒耜智·惠生活”為產品設計專業本科畢業設計主題，“農業智能裝備”產品系統與服務設計是其中一個主要方向。“榛子智能采摘裝備設計”選題是學生結合生活周邊的問題確定的，符合主題范疇，也體現了當代大學生“把論文寫在大地上”的真切情懷。

隨著人民生活水平的提高，高端堅果產業快速發展。榛子作為“堅果之王”，其需求量激增。但是，相比土耳其、美國等榛子出產國，我國榛子采收主要依靠人工，機械化程度較低，對于勞動力需求較高，同時榛林種植、施肥、灌溉、采收等農林事務管理缺乏規范，多依靠農民經驗來確定，由此果實生產質量、采摘效率參差不齊。設計一款智能榛子采摘裝備迫在眉睫。

設計前期，充分開展用戶研究。通過現場考察、用戶訪談、專家咨詢等方式提煉用戶需求及痛點。本設計的用戶人群為榛林實際種植者、管理者，對于他們而言，機器工作的高效性和舒適性，對設備的實時狀態、必要的環境情況、榛樹的生長狀態等信息的掌握均非常重要。因此，產品定位于智能采收、輔助管理十分必要。

設計中，充分開展產品功能分析。通過對比現有同類產品、各類專利的創新特征，分析功能實施的可能性，如：針對綿密沙土或砂石的種植地形，采用履帶式行走裝置；針對輔助管理需求，用戶可通過PAD端實現智能設備控制、農事計劃設置、設備巡邏監測、數據采集、果實采摘等操作；針對多功能需求，采用模塊化設計，確定了整個系統的組成：主控巡邏車、振落機、清掃收集機及智能管理系統。巡邏車為主控裝置，配備智能控制系統，自主規劃行進路線，可完成日常榛園的巡邏監測等事項，也可與其他不同功能的模塊設備組合以達到不同功能目的；針對復雜環境，裝備采用高強度材料，提高產品耐久性，減少后期維護成本。

通過概念草圖、形態草圖的多輪推敲，確定了整個設備的外觀造型、功能區劃分、使用場景等。通過三維數模模擬產品功能組件關系，并完成系統DEMO開發與演示。Horizon智能榛子采摘裝備，提出了榛子種植采摘的系統化管理方案，結合無線遠程控制、圖像識別、數據綜合管理等技術，優化了采摘的方式，旨在減少勞動力成本、提高榛子種植質量和采摘效果。