張喜瑞(左三)向?qū)W生講解智能仿形割膠機的設(shè)計原理。 受訪者供圖

炎炎夏日，記者走進海南大學的實驗室，只見該校機電工程學院教授、國家天然橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系副首席科學家張喜瑞和科研團隊成員在調(diào)試智能仿形割膠機。

“傳統(tǒng)的人工割膠工作是從凌晨開始的，工人忙到天亮最多只能割完300棵橡膠樹的膠。如果用智能仿形割膠機割膠，效率將大幅提升。工人只需像玩‘QQ農(nóng)場’那樣，用手機點擊一下，不到一分鐘就可以完成300棵橡膠樹的割膠作業(yè)。”張喜瑞對科技日報記者說。

近日，張喜瑞科研團隊研制的智能仿形割膠機在第九屆國際大學生智能農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新大賽斬獲一等獎。

破解“膠賤傷農(nóng)”困境

天然橡膠應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是國家重要的戰(zhàn)略物資。然而，傳統(tǒng)收割方式效率低、綜合成本高，國內(nèi)橡膠長期成本倒掛，天然橡膠種植面積和產(chǎn)量保障面臨較大壓力。

頭戴膠燈，彎腰、下刀、運刀、收刀，循環(huán)反復……割膠工人日夜顛倒、晝伏夜出的高強度勞作場景，深深地刻在張喜瑞的心里。

2010年，張喜瑞來到海南大學工作。他在農(nóng)場調(diào)研時發(fā)現(xiàn)，天然橡膠價格持續(xù)下跌，甚至一度出現(xiàn)“一杯膠水不如一瓶礦泉水值錢”的窘境，橡膠企業(yè)和膠農(nóng)損失嚴重。部分膠園被棄管，膠農(nóng)也開始流失。

“膠賤傷農(nóng)。我們科研人員必須有所作為。”張喜瑞說，他要帶領(lǐng)團隊成員研制出能幫助膠農(nóng)提升工作效率的智能設(shè)備。

“膠農(nóng)和橡膠打了幾十年交道，他們最有經(jīng)驗。研發(fā)新農(nóng)機，當然要向膠農(nóng)討教經(jīng)驗。”張喜瑞說。他常帶領(lǐng)團隊成員凌晨趕到橡膠地，觀察橡膠樹出膠的規(guī)律，琢磨膠工的割膠手法。

很快，張喜瑞得到了膠農(nóng)“真?zhèn)鳌保虻搅烁钅z的最高“境界”：膠刀要穩(wěn)，動作要準、輕、快，既要做到割面光潔、割線流暢、深淺適度，還不能傷樹。

然而，在實際操作中，即便是經(jīng)驗豐富的膠農(nóng)，也不可能一直保持這個水平。機器能做到嗎？

經(jīng)過10余年的潛心攻關(guān)，張喜瑞給出了答案。他帶領(lǐng)團隊幾易圖紙，完成了智能仿形割膠機的設(shè)計工作。

這款割膠機采用模塊化集成設(shè)計思路，可以精確控制割膠深度，實現(xiàn)“一鍵”割膠。在保證產(chǎn)量和質(zhì)量的同時，將割膠成本控制在膠農(nóng)可接受的范圍內(nèi)，便于智能仿形割膠機的推廣。

“此外，這款機器還可以將產(chǎn)量、作業(yè)時長等數(shù)據(jù)上傳信息平臺，供技術(shù)人員分析。”張喜瑞介紹。

無償分享科研成果

接踵而來的問題是，如何讓膠農(nóng)愿意使用這款機器。

張喜瑞決定將科研成果無償分享給企業(yè)，推動智能割膠的普及。目前，圍繞智能仿形割膠機的關(guān)鍵技術(shù)，張喜瑞已經(jīng)以第一發(fā)明人的身份授權(quán)10項專利技術(shù)。

科研工作之余，張喜瑞帶領(lǐng)團隊成員來到海南省多地膠園，把新下線的機器送到膠農(nóng)面前，手把手教他們?nèi)绾问褂谩?/span>

“起初，膠農(nóng)不是很信任我們，覺得我們是騙子。但后來，我們跟膠農(nóng)交朋友，真心實意幫他們提高產(chǎn)量，他們慢慢愿意嘗試操作機器。”張喜瑞回憶。

在培養(yǎng)學生方面，張喜瑞十分注重培養(yǎng)他們的實踐能力。每逢暑假，他都會帶著學生前往海南大學儋州種植基地，讓他們體驗農(nóng)耕的苦樂。

“我常跟學生們說，農(nóng)業(yè)科技工作者要面向農(nóng)民需求，切實為他們著想。”張喜瑞說，“我希望，未來的橡膠園里，沒有日夜顛倒的膠農(nóng)，只有一臺臺智能仿形割膠機。”

(記者 王祝華 實習生 安藝博)