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大赛作品详情

作品名称：一种双衡智控果树生态滴灌系统
学校名称：湖北文理学院理工学院
参赛队伍：关大队
队伍编号：215470
参赛学生：高栋关在林马潇洋何权
指导老师：刘呈呈
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

一种双衡智控果树生态滴灌系统

一、项目概述

“一种双衡智控果树生态滴灌系统”是湖北文理学院理工学院团队研发的智能化农业灌溉解决方案，专为果园农场设计。该系统通过机械臂精准滴灌、多参数水质监测和AI算法优化，实现节水30%、增产15%的目标，有效解决传统灌溉方式效率低、资源浪费严重等问题。

二、研发背景与目的

传统果树灌溉存在水资源浪费、土壤酸化、人工成本高等痛点。项目基于国家政策支持，如《“十四五”农业农村现代化规划》推动智能农机研发，针对湖北、云南等地果园需求，旨在实现精准化、自动化灌溉。研发目的包括：

降低耗水量，提升灌溉均匀性；
通过自动化减少人力成本；
预防土壤病害，促进绿色农业。

三、核心技术解析

1. 智能滴灌系统
- 机械臂设计：采用可伸缩机械臂，配备48个滴灌喷头，通过超声波传感器动态调整灌溉角
  度，确保全覆盖。机械臂伸缩范围经仿真验证，误差仅±5%。
- 滴灌速度控制：基于Python算法实时调节喷头转速，适应土壤湿度变化，避免过度灌溉。
2. 多参数水质监测
- 集成PH、水温、水位传感器，实时监测水箱环境，异常时通过LED、蜂鸣器及APP报警。
3. 结构设计与材料
- 车身采用冷轧钢支撑柱，经有限元分析验证抗压强度，总重7.7吨，履带设计适应复杂地形。
- 水箱容量3.2m³，支持肥料自动添加，满足长时间作业。
  
  4. VR仿真与模型共享
  - 通过中望CADbro软件实现三维模型VR仿真，生成共享链接和二维码，便于远程协作与
    可视化演示。用户可扫描二维码直接访问云平台，查看设备动态模型，提升交互体验。
  - 该功能支持团队远程调试和农户培训，减少现场维护成本。
    
    四、创新优势
    
    智能化操作：UI平台支持远程控制，AI算法生成节水方案，用户10分钟即可上手。
    
    环保节能：柴油机驱动，比电动设备更适应恶劣环境；节水30%，化肥使用量降低50%。
    
    适应性广：机械臂可调，适用于不同果树密度与地形，如襄阳柑橘园测试成功。
    
    六、总结
    
    本项目通过学科交叉（机械工程、电子信息与农业融合），推动农业现代化。实测显示，
    该系统高效节水、操作简便，结合VR共享功能增强可扩展性，为果园管理提供智能化闭
    环解决方案，未来有望成为中国农业数字化转型的标杆产品。

一种双衡智控果树生态滴灌系统

一、项目概述

二、研发背景与目的

三、核心技术解析

1. 智能滴灌系统

2. 多参数水质监测

3. 结构设计与材料

4. VR仿真与模型共享

四、创新优势

六、总结