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平潭高中生造出“岚宝”施肥机设计获得省赛二等奖

来源：花匠小妙招时间：2024-11-01 12:41

点点手指就能浇水施肥，这本是网络小游戏中的场景，近日在平潭和平村有了“现实版”。

福建师大平潭附中的高二（3）班学生林伟航、陈子馨与程佳瑜运用智能化、数字化的“黑科技”探路，解锁种田“新方式”。

一部手机，实现智能施肥

“‘岚宝’启动，‘岚宝’饿饿要吃饭啦……”6月5日，在福建师大平潭附中信息技术活动室，记者看到林伟航与程佳瑜正对“岚宝”的履带、水泵、外型等进行检查。检查完毕后，陈子馨在微信小程序下发启动指令，“岚宝”立刻通过标签识别控制抽肥，随后，“岚宝”就在地上工作，两侧水泵自动喷洒施肥。

“岚宝”是一款履带驱动的人机协同施肥机，通过微信小程序下发启动指令，利用图像识别技术在田埂间运作，并连接物联网平台实现人机交互、协同工作。

陈子馨向记者介绍，“岚宝”体积小、灵活度高，非常适合在小型家庭农田应用。有了“岚宝”，就能解放农户的双手，减少农户下地的安全隐患，实现一部手机就能智能施肥，农户把“岚宝”放在田埂间后，就可以通过手机抽肥、施肥。

3名中学生为何会萌生设计这样的人机协同施肥机呢？林伟航给出了答案。“今年4月，指导老师陈林晨、庄学兴带着我们去平潭和平村寻找设计灵感。”林伟航说，在寻找灵感时，发现这里田地多为小型家庭农田，田里耕种的多为年纪偏大的农户，而田间缝隙可以支撑履带车行驶。于是，就萌生了设计一款人机协同施肥机的想法。

由于“岚宝”设计涉及知识比较广，已超出中学课本知识。为了把想法变成现实，3名学生在教师陈林晨、庄学兴指导下，每天观看相关视频，遇到不懂的问题及时寻找指导教师帮助，就这样，慢慢掌握了物联网等知识。

行动，助力希望变为现实

有了知识加持，3名学生就开始着手设计制作。从履带车驱动到设计行驶路线、调试，从外型搭建到外观设计及搭建，从语音模块搭建到录制个性化语音，从水泵模块搭建到二哈识图模块调整……这些花费了他们不少心思和精力。

据陈子馨介绍，他们利用麦德加编程软件，为“岚宝”撰写代码。之后，为“岚宝”搭建了履带车驱动、二哈识图模块、语音模块、物联网模块、水泵模块等。最为特别的是，“岚宝”外观设计及搭建极具平潭特色，是平潭和平村石头厝造型。

回忆起此前设计的困难，程佳瑜记忆犹新：“一开始计划用巡线功能实现履带车行进，但受到光线影响比较大，没办法在田地间顺利行驶。因此，把巡线功能转变成标签识别，通过标签识别实现整体的控制功能。”

解决完这一问题后，又遇到了二哈识图模块高度问题。“之前我们把镜头朝向田地方向，但田地沙和草会挡住标签，我们就把标签立起来放在侧边，最终实现了用标签识别进行抽肥、施肥。”程佳瑜说。

值得一提的是，林伟航还独创了电路设计。“设计的一半时间，我都在研究履带驱动部分。”林伟航介绍道，“岚宝”使用的履带由两个电机来控制，一个电机控制前进后退，一个电机控制左右转弯。

“左右转弯电机又要通过改变电流方向，也就是电源的正反接来实现左右转弯。现有的材料，一般情况下是没办法实现电流正反接，就要通过创新的电路设计来实现所需要效果。为此，我独创了电路设计，利用继电器的配合实现电机正负极反接。”林伟航说。

科技，让农户解放双手

“3名学生都是从零学起。但他们都各有所长，且十分肯学。在我们的建议和启发下，他们上手很快，一个多月就完成了作品设计。”陈林晨说。

功夫不负有心人，在第三届福建省青年科普创新实验暨作品大赛上，《和平村人机协同施肥机——“岚宝”》项目斩获二等奖。

“岚宝”在平潭和平村的农田上试行，引得不少农民竖起大拇指。“这些孩子真厉害，设计了这么一款智能化施肥机，解放了我们的双手，让我们下田种地不那么辛苦。”陈阿伯夸赞道。

“通过这次设计，我们了解到自身不足，体会到团队协作的重要性，更意识到科技创新的艰难以及创新精神的可贵。”林伟航说。

陈子馨表示，每一个废寝忘食的夜晚，每一次直面挫折不放弃的坚持，以及每一声解决棘手难题后的欢呼，共同换来了尘埃落定出结果时的雀跃。纵使还留下一丝遗憾，但钻研学习的过程本身就是最大的收获，它将会成为我们在科技创新的道路上持续前进的动力。（记者陈澜清）

平潭高中生造出“岚宝”施肥机 设计获得省赛二等奖