一、研究方向
研究室立足天然橡胶产业“提质增效、节本增效”的重大需求,围绕提升天然橡胶生产效率、降低作业技术难度和劳动强度、节约劳动力成本、增加产业经济效益,从革新割胶工具、逐步实现机械化采收胶入手,围绕天然橡胶种植、加工及生产管理机械与智能化装备需求,着力打造“物联网+橡胶”、“天然橡胶农业4.0”模式、构建天然橡胶生产管理机械化、信息化、智能化平台,助力“天然橡胶大科学工程”和国家热带农业科学中心建设。
二、团队成员
该团队以张以山二级研究员为专家顾问、曹建华三级研究员为学科带头人,由农学、机电一体化、信息技术专业人才组成创新团队,并与所外农业机械化、自动化、智能化科研单位、企业大联合、大协作,主要开展天然橡胶等热带农业机械化、自动化、智能化技术、装备研发与应用。研究团队成员共11人,其中:研究员2人,副研究员2人,助理研究员2人,工程师2人,研究实习员2人,其他1人。海南杰出人才1人,南海名家、海南拔尖人才1人,海南自由贸易港高层次E类人才2人。
团队风采
三、研究任务
1.便携式电动胶刀研发
2.全自动采收胶技术与装备研发
3.胶园生产管理机械自动化
4.天然橡胶初加工自动化升级改造
5.热带农业机械与自动化研究
四、承担的科研项目
项目名称 | 计划类别 | 执行时间 | 经费/万元 | 主持人 |
农特产品收获技术与装备研发”(2016YFD0701500) | 科技部智能农机专项 | 2016.07-2020.12 | 1800 | 张以山 |
天然橡胶收获技术与装备研发(2016YFD0701505) | 科技部智能农机专项课题 | 2016.07-2020.12 | 440 | 张以山 |
便携式电动胶刀集成应用与示范 | 农业农村部农业技术试验示范与服务支持类项目 | 2019.01-2020.12 | 179 | 曹建华 |
便携式电动胶刀研发与应用示范(CARS-34-JX1) | 国家天然橡胶产业技术体系生产机械化 | 2017.01-2020.12 | 50 | 曹建华 |
橡胶人工林生态系统的养分循环与动态模拟研究"(31171505) | 国家自然基金面上项目 | 2012.01-2015.12 | 60 | 曹建华 |
热带作物信息服务产业链培育技术集成与应用(S2011E200025) | 科技部星火计划重大项目 | 2011.04-2014.01 | 2000 | 曹建华 |
4GXJ-2型便携式电动胶刀的集成应用与示范 | “科技助力经济2020”重点专项 | 2020.07-2022.06 | 50 | 肖苏伟 |
橡胶树智能割胶装备研发与应用(2020YFD1000605-08) | 国家重点研发计划课题子任务 | 2020.03-2022.12 | 35.78 | 肖苏伟 |
农机农艺融合的高效割胶技术集成与示范(2020YFD1000602-9) | 国家重点研发计划课题子任务 | 2020.03-2022.12 | 19.20 | 王玲玲 |
海南天然橡胶产业集群生产机械与自动化中心建设 | 2020年海南天然橡胶产业集群项目 | 2020.01-2021.08 | 396 | 曹建华 |
天然橡胶全自动釆胶技术与装备研发(ZDYF2019026) | 海南省重点研发计划 | 2019.04-2020.12 | 81 | 曹建华 |
橡胶园智能化生产管理系统研究(ZDYF2021GXJS009) | 海南省重点研发计划 | 2021.09-2023.09 | 40 | 吴思浩 |
电动针刺采胶机及技术研究(2019RC331) | 海南省高层次人才项目 | 2020.01-2022.12 | 10 | 张以山 |
电动胶刀不同品种栽培适应性评价与示范(琼财农[2018]1596号) | 海南省农技推广项目 | 2018.05-2019.06 | 20 | 曹建华 |
海南现代农业转型升级对智能农机装备与技术需求战略研究(ZDYF2017142) | 海南省重点研发计划软科学方向 | 2017.01-2017.12 | 10 | 郑 勇 |
手持式电动胶刀研究与应用示范项目(2017A020208010) | 广东省省级科技项目 | 2017.01-2018.12 | 15 | 郑 勇 |
智能割胶机械的研发与集成应用(1630022016008) | 基本科研业务费 | 2016.01-2017.12 | 80 | 曹建华 |
便携式电动胶刀优化升级(1630022018011) | 基本科研业务费 | 2018.01-2019.12 | 60 | 王玲玲 |
4GXJ-2型电动胶刀技术研发与优化升级(1630022020004) | 基本科研业务费 | 2020.01-2021.12 | 19.90 | 郑 勇 |
胶园生产管理机械化应用示范(1630022019006) | 基本科研业务费 | 2019.01-2020.12 | 20 | 吴思浩 |
4GXJ-1型电动胶刀的转化与应用示范(1630022018021) | 基本科研业务费 | 2018.01-2018.12 | 30 | 郑 勇 |
4GXJ-1型电动胶刀的研发与应用示范(1630012017006) | 基本科研业务费 | 2017.01-2017.12 | 30 | 郑 勇 |
自动割胶刀仿形切割装置优化升级研究(1630022017024) | 基本科研业务费 | 2017.01-2017.12 | 20 | 黄 敞 |
五、获奖和荣誉
序号 | 奖励/荣誉名称 | 等级 | 获奖年度 | 获奖人 |
1 | “橡丰”4GXJ型电动胶刀 | 中国国际高新技术成果交易会组委会 | 2018 | 团 队 |
2 | 4GXJ-2型电动胶刀 | 第八届中国创新创业大赛(海南赛区)暨海南省第五届“科创杯”创新创业大赛初创企业组二等奖 | 2019 | 团 队 |
3 | 2020年十大科技成果转化奖 | 中国热带农业科学院 | 2020 | 团 队 |
4 | 第三届三农科技服务金桥奖 | 中国技术市场协会 | 2021 | 团 队 |
5 | “橡丰牌”4GXJ-I型电动胶刀 | 海南省博士学会合作成果奖 | 2017 | 曹建华 |
6 | “感动海南”2017十大年度人物提名奖 | 中共海南省委宣传部 | 2018 | 曹建华 |
7 | 2020年海南省“最美科技工作者” | 海南省科协 | 2020 | 曹建华 |
8 | 南海名家(海南省“南海系列”育才计划第二批人选) | 中共海南省委人才工作委员会办公室 | 2020 | 曹建华 |
9 | 海南省拔尖人才 | 海南省人力资源和社会保障厅 | 2018 | 曹建华 |
10 | 海南自由贸易港E类人才 | 海南省 | 2021 | 王玲玲 |
11 | 海南自由贸易港E类人才 | 海南省 | 2021 | 郑 勇 |
12 | 热带农业“十百千人才工程” | 中国热带农业科学院 | 2015 | 王玲玲 |
13 | 热带农业“十百千人才工程” | 中国热带农业科学院 | 2015 | 郑 勇 |
六、获授权的专利
1.发明专利:
(1)橡胶电动割胶刀,2017年,ZL 2015 1 0049828.0
(2)橡胶电动割胶刀旋转刀头,2017年,ZL 2015 1 0536473.8
(3)橡胶便携式电动割胶刀,2018年,ZL 2015 1 0904185.3
(4)一种釆胶方法、釆胶处理器、釆胶针钻和集胶系统,2019年,ZL 2016 1 0375221.6
(5)一种釆胶方法、釆胶处理器和釆胶装置,2019年,ZL 2016 1 0379039.8
(6)一种采胶方法,采胶控制器,采胶钻机和集胶系统,2019年,ZL 2016 1 0365622.3
(7)电动割胶刀及其旋刀头,2020年,ZL 2016 1 0203798.9
2.实用新型专利:
(8)橡胶电动割胶刀割面限位控制装置,2016年,ZL 2015 2 0661971.0
(9)橡胶便携式胶线收割机,2016年,ZL 2015 2 0863166.6
(10)一种作业平台,2016年,ZL 2016 2 0134547.5
(11)一种电动割胶机,2017年,ZL 2016 2 1087956.0
(12)自动排胶装置,2017年,ZL 2017 2 0227575.6
(13)一种割胶机,2018年,ZL 2016 2 1254121.X
(14)一种电动割胶机,2018年,ZL 2017 2 0581590.0
(15)一种割胶刀,2018年,ZL 2017 2 0580740.6
(16)电动割胶机工作寿命测试装置,2018年,ZL2017 2 1740218.6
(17)一种电动割胶机,2018年,ZL 2017 2 0881139.0
(18)一种电动割胶刀,2019年,ZL 2018 2 1134332.9
(19)电动割胶机及其电动胶刀导向器,2019年,ZL2018 2 1128534.2
(20)一种自动割胶机,2019年,ZL2018 2 1134506.1
(21)一种手持式釆胶工具,2020年,ZL 2019 2 0594456.3
(22)一种乙烯气刺装置,2020年,ZL 2019 2 0594456.3
(23)一种轨道式自动采胶机,2020年,ZL 2019 2 1325007.5
(24)一种高性能胶片挂片晾烘自动生产线系统,2020年,ZL 2019 2 1170768.8
(25)一种自动收胶系统,2020年,ZL201920356338.9
(26)一种全自动针刺采胶机,2020年,ZL201920596614.9
(27)一种周向位移控制系统,2021年,ZL 2020 2 0891602.1
(28)一种多树釆胶的位移控制系统,2021年,ZL 2020 2 0891641.1
(29)一种电动胶刀的限位导向结构,2021年,ZL 2020 2 0890682.9
(30)一种针刺采胶机器人,2021年,ZL 2020 2 0890694.1
(31)一种自动割胶设备,2021年,ZL 2020 2 0891601.7
(32)一种针扎采胶器,2021年,ZL 2020 2 0890687.1
(33)一种自动针刺采胶设备,2021年,ZL 2020 2 0891641.1
3.外观设计专利
(34)电动割胶刀(橡丰牌4GXJ-1型),2017年,ZL 2017 3 0108366.5
(35)电动割胶机(橡丰牌4GXJ-2型),2019年,ZL2018 3 0746160.X
七、主要研究进展
1.便携式电动割胶装备研发:研发了4GXJ型锂电无刷电动胶刀,大幅度减小了割胶技术难度,提升割胶效率30%-40%,降低劳动强度60%,该装备是世界割胶工具的重要变革,达到国际领先水平,被列为海南省2021年农业主推技术,发布了农机装备团体标准“农林装备-电动割胶刀”(标准编号:T/NJ 1196-2020/T/CAAMM 65-2020),获得农业机械试验鉴定证书,纳入海南省2021-2023年农机专项鉴定产品补贴额目录。
2.全自动釆胶机装备研发:试制了固定式全自动割胶机和移动式全自动采胶机,初步实现了移动式全自动采胶作业、数据实时采集、自动刮皮、自动加涂乙烯利等功能,目前正在进行小型化、低成本改进。完成了自动收胶系统设计。申报和获批专利13项。主要样机包括固定式全自动割胶机2台、基于地轨模式的移动式(一机多树)全自动割胶机1台、基于钢丝软轨移动模式的移动式(一机多树)全自动割胶机1台。
八、推广应用与媒体关注
2017年7月,推出第一代4GXJ-1型电动胶刀,经过国内外用户2年的生产应用,进行全面升级,于2019年10月推出第二代4GXJ-2型电动胶刀,并通过第三方CMA检测认证。已在中国、印度尼西亚、斯里兰卡、缅甸、马来西亚、柬埔寨、印度、泰国、老挝、越南、巴西、菲律宾,喀麦隆等13个植胶国进行了初步的推广应用10000余台,培训胶工和技术人员12000余人次。受到中央电视台、光明日报、新华网、中兴网、农民日报、海南日报、海南电视台及国内数十家网络媒体的报道,引起世界植胶国广泛关注。
我国海南、云南、广东植胶区胶工电动胶刀培训
国外胶工电动胶刀培训