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作品名称：履智星璇——履带式转盘播种机
学校名称：兰州工业学院
参赛队伍：精准农业探索队
队伍编号：217564
参赛学生：周聪贵牛逸敏常钊伟王桐
指导老师：尹新权
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

本作品是一款针对丘陵、坡地、多碎石等复杂耕整地场景开发的履带式智能一体化播种装备，通过融合“智能环境感知-精准执行控制-多工序协同作业-远程人机交互”四大核心技术体系，实现从土壤预处理到种肥协同作业的全流程自动化、精细化管控，彻底解决传统播种设备在复杂地块适应性差、作业精度低、人工依赖度高的行业痛点，适用于经济作物、谷物、油料等多品类作物的规模化与小面积特色种植场景。

一、核心系统与技术架构

1. 履带式行走与地形自适应系统

采用三角履带式底盘设计，履带宽度180-220mm，接地比压≤30kPa，通过多组减震支重轮与张紧调节机构，有效提升底盘对凹凸地形的贴合度；配备永磁直流驱动电机（功率500-800W，转速可调范围0-1500r/min），配合差速转向控制模块，实现最小转弯半径≤1.2m，可在坡度≤25°的坡地及松软土壤中稳定行驶，避免传统轮式设备打滑、下陷问题，地形通过率提升90%以上。

2. 智能感知与精准播种深度调节系统

- 环境感知单元：搭载高精度温湿度传感器（测量范围：温度-20℃~60℃，精度±0.5℃；湿度0~100%RH，精度±3%RH）与土壤墒情探头，实时采集土壤表层（0-10cm）温湿度数据，数据采样频率≥1Hz，通过RS485总线传输至主控制器；

- 执行调节单元：采用伺服电机驱动播种开沟器升降机构，行程调节范围0-8cm，调节精度±0.2cm；主控制器基于土壤温湿度阈值算法（如湿度＜60%RH时，自动加深播种深度0.5-1cm；温度＞25℃时，浅播0.3-0.5cm），实时动态微调开沟深度，确保种子处于最优萌发环境，较固定深度播种模式，种子发芽率提升15%-20%。

3. 多工序协同作业系统

- 前端土壤预处理模块：配备圆盘式开土装置（圆盘直径250-300mm，材质65Mn钢，硬度HRC45-50），可破碎粒径≤50mm的土块与碎石，开沟宽度10-15cm，开沟深度与播种深度联动调节，提前构建规整种沟，减少播种阻力；

- 转盘式精量播种模块：采用尼龙材质可调速播种转盘（转速范围0-30r/min），支持更换5-12mm不同孔径的播种盘，适配蔬菜、小麦、油菜等多种作物种子，单穴播种粒数可设定（1-3粒），播种精度≥95%，漏播率≤3%，重播率≤2%；

- 水溶肥同步喷施模块：集成隔膜式施肥泵（工作压力0.2-0.4MPa，流量0.5-2L/min）与分流式喷头，通过流量传感器与播种速度联动控制，实现“株距匹配式施肥”（如株距20cm时，单株施肥量5-10mL），肥料利用率提升25%，避免传统撒施浪费；

- 后端覆土镇压模块：采用双轮联动设计，前侧螺旋式覆土轮（直径180mm）将开土装置破碎的土壤均匀覆盖种子，后侧橡胶镇压轮（直径200mm）同步压实表土，镇压强度可调，有效减少土壤水分蒸发，提升种子与土壤贴合度。

4. 远程智能控制系统

- 操控交互单元：支持2.4G无线遥控（控制距离≤100m，无遮挡环境）与APP远程操控（兼容Android/iOS系统），可实现设备启停、行走速度（0.3-1.2m/s）、播种参数（株距、粒数）、施肥量、开沟深度的实时设定与调整；

- 状态监测单元：控制器实时采集电机转速、电池电量（适配48V/60Ah锂电池，续航≥8h）、播种盘运行状态等数据，通过APP推送故障报警（如卡种、缺肥、电量低），报警响应时间≤1s，降低人工巡检强度。

二、设备核心优势

1. 场景适应性强：履带底盘+宽幅开土装置，突破复杂地块作业限制，较传统轮式播种机适用场景扩展60%；

2. 作业精度高：温湿度闭环控制+伺服调节，播种深度精度达±0.2cm，种肥协同误差≤5%；

3. 效率成本双优：亩均作业效率达0.8-1.2亩/h，较人工播种提升10-12倍，种子节约率≥15%，肥料节约率≥20%；

4. 操作门槛低：远程可视化操控，单人即可完成全流程作业，无需专业农机操作经验。