作者闡述：在農(nóng)具農(nóng)機(jī)進(jìn)一步機(jī)械化、智能化的背景下，本方案提出了一種基于植保無人機(jī)的子母式田間管理和植物保護(hù)設(shè)備。通過子母式整合以及智能網(wǎng)聯(lián)化等創(chuàng)新設(shè)計(jì)手段，將農(nóng)業(yè)工作車輛和植保無人機(jī)設(shè)計(jì)為一套系統(tǒng)的以田間管理為中心的農(nóng)服生產(chǎn)設(shè)備。在設(shè)計(jì)過程中，主要解決現(xiàn)有植保設(shè)備續(xù)航時(shí)間短、續(xù)藥過程繁瑣，農(nóng)民體力消耗大、危害身體健康等一系列問題，通過搭配電驅(qū)農(nóng)用工作車，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)搭建田間移動(dòng)機(jī)場、補(bǔ)給中心、控制臺(tái)和休息站的目的。其中，電驅(qū)農(nóng)用工作車充當(dāng)母機(jī)構(gòu)——地面服務(wù)基站，進(jìn)行地面補(bǔ)給和控制。植保無人機(jī)充當(dāng)子機(jī)構(gòu)——空中飛防系統(tǒng)，進(jìn)行空中農(nóng)情監(jiān)測及施藥噴霧。機(jī)構(gòu)間運(yùn)載、補(bǔ)給、協(xié)同作業(yè)，高效率大規(guī)模完成多類型土地的現(xiàn)代化農(nóng)田植保。

導(dǎo)師點(diǎn)評：該生成長于北方鄉(xiāng)村，熟稔農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此在畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題中選擇了農(nóng)用機(jī)械作為課題。在具體設(shè)計(jì)方向的選擇上，敏銳地從政策文件中挖掘出加強(qiáng)田間管理、發(fā)展植保設(shè)備的相關(guān)意見，并結(jié)合了北方鄉(xiāng)村的耕作條件、新能源車和無人機(jī)迅速發(fā)展的技術(shù)優(yōu)勢，具有著眼個(gè)人興趣、追蹤時(shí)代熱點(diǎn)、立足客觀現(xiàn)實(shí)的選題特點(diǎn)。

在該作品的前期調(diào)研階段，該生引入“信息—?jiǎng)訖C(jī)—行為技巧”行為干預(yù)模型，通過市場調(diào)研驗(yàn)證了多數(shù)目標(biāo)農(nóng)戶對于引入先進(jìn)智能設(shè)備進(jìn)行耕作具有較高的接受度，在此基礎(chǔ)上結(jié)合北方鄉(xiāng)村耕作的常見任務(wù)和勞動(dòng)模式，選擇基于無人機(jī)的子母式設(shè)備作為進(jìn)行田間管理和植物保護(hù)的設(shè)計(jì)方案。通過子母式的造型與結(jié)構(gòu)，以及智能網(wǎng)聯(lián)化手段，將農(nóng)業(yè)工作車輛和植保無人機(jī)加以整合并形成系統(tǒng)化的解決方案。

在對該作品進(jìn)行構(gòu)思和迭代之初，該生針對現(xiàn)有植保設(shè)備續(xù)航時(shí)間短、續(xù)藥過程繁瑣，農(nóng)民體力消耗大、危害身體健康等問題，選擇將電力驅(qū)動(dòng)農(nóng)用工作車作為地面樞紐，完成諸如搭建田間移動(dòng)機(jī)場、補(bǔ)給中心、控制臺(tái)和休息站等任務(wù)，而對無人機(jī)的構(gòu)思則不僅要求其具有滿足動(dòng)力學(xué)要求的外形，并應(yīng)設(shè)置有符合植保要求的噴灑裝置，可通過空中飛行和移動(dòng)機(jī)場續(xù)航續(xù)藥的方式快速有效地完成預(yù)設(shè)任務(wù)——前述較為精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)定位為作品進(jìn)一步的深入設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在對該作品進(jìn)行深入設(shè)計(jì)的階段，該生在整體造型的提煉中使用了仿生手法以強(qiáng)化作品的美學(xué)形象，并針對農(nóng)用工具車的移動(dòng)機(jī)場、儲(chǔ)物空間，以及無人機(jī)上用于農(nóng)情檢測、施藥供水和供電換電模塊進(jìn)行了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層面的合理規(guī)劃。此外，該生還以兼顧簡明性、流暢度、科技感為原則針對操作界面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最終的作品不僅在結(jié)構(gòu)上符合人機(jī)工程學(xué)和產(chǎn)品功能設(shè)定，而且給人的主觀印象兼具高技術(shù)美感和牢固耐用之感。

總體來看，該作品不僅規(guī)劃了使用的功能，還具有合理的結(jié)構(gòu)和美觀的造型，在設(shè)計(jì)層面的完整度對于本科生而言殊為難得。該作品的一個(gè)迭代方案獲得了2023年度“米蘭設(shè)計(jì)周——中國高校設(shè)計(jì)學(xué)科師生優(yōu)秀作品展”的一等獎(jiǎng)，作品在畢業(yè)答辯中經(jīng)過評議被認(rèn)為完成度令人滿意，被評為2023年度南京理工大學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)。