（1）农用机械发展潜力巨大

农业机械是现代农业的重要物质技术基础，农业机械化是节本增效形成农业核心竞争力的关键因素。近年来，随着农村经济建设的加速和农村种植结构的调整，国内小型农用工程机械市场快速增长，产销量渐趋火爆，发展前景广阔。 虽然目前农用工程机械产品水平普通不高，但经过几年的发展，农用工程机械正朝着“由低向高、由粗到精”的和多元化、系列化方向发展，从最初只考虑工作动作、粗制滥造，发展到今天即注重性能又注重外观造型，产品的质量和制造水平明显提高，用户的满意度不断提高。随着市场继续看好，产品的生产和销量会持续增加，使用范围进一步扩大。

（2）农业机械总动力稳步增长

农业机械总动力是指主要用于农、林、牧、渔业的各种动力机械的动力总和，是衡量一个国家（或地区）农业机械化水平的重要指标。近年来，我国农业机械总动力持续增长，2019年度达到10.27亿千瓦，同比增长2.4%。

（3）国家振兴农业政策的实施

近年来，中央把三农问题作为全党工作的重中之重。在这样的背景下，国家出台了一系列推动农机行业良性发展的法律法规和政策，制定了全面推进农业现代化的战略，采用很多措施加强农业基础设施的建设，在供给侧改革的大环境下，明确了农业机械化的发展方向，加大了科技兴农的力度。

2018年5月份下发的《农业生产发展资金管理办法》规定，农机购置补贴主要用于农民和农业生产经营组织购买国家支持的先进适用农业机械。前段时间已经公布浙江、安徽、江西、湖南、广东、重庆作为试点县，将对技术成熟的高效机具全部实行敞开补贴。

2018年12月，国务院发布《关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》，要求到2025年，农机装备品类基本齐全，重点农机产品和关键零部件实现协同发展，产品质量可靠性达到国际先进水平，产品和技术供给基本满足需要，农机装备产业迈入高质量发展阶段。此后，国家加强了对农业机械的扶持力度，给予农业机械行业财政补贴和税收优惠，大力开展农户小额信用贷款、保单质押贷款、农机具和大棚设施抵押贷款业务。此外，国家出台土地流转政策，有利于土地连接成片、形成规模经营，从而能在实际农业生产中充分利用现代农业机械，提高生产效率。

2019年中央财政资金全国农机购置补贴机具种类范围为15大类42个小类137个品目，实行补贴范围内机具敞开补贴，补贴对象为从事农业生产的个人和农业生产经营组织。结构调整补贴支持各地以促进产业发展和农民增收为目标，围绕具有区域优势、地方特色着力发展优势特色主导产业带。

2020年国家调整完善农机购置补贴范围，将助力贫困地区产业发展所需机具纳入全国补贴范围，由各省从中选取品目进行补贴。鼓励未完成品目备案或已实施品目列入补贴范围的省份继续按规定开展农机新产品购置补贴试点，鼓励各地将通过农机专项鉴定的创新产品纳入补贴范围。继续在北京、上海、江西等省(市)开展农机购置综合补贴试点，继续在四川开展农机化发展综合奖补试点，加快形成可复制可推广的经验。

目前我国农业科技进步的贡献率已经超过56%，农业建设快速发展，为这类产品应用提供了极为广阔的发展空间。

（1）研究目标

近年来，我国草莓栽培面积迅速扩大。北起黑龙江，南至广东，东起山东，西到新疆，全国各地均有种植。截至2020年，我国草莓种植面积已达到131.6千公顷。2011-2020年我国草莓产量整体呈现稳步增长的趋势，产量从200.9万吨增长至344.9万吨，2011-2020年复合增长率为6.2%，约占全球草莓总产量的三分之一。无论从种植面积还是产量上讲，我国草莓的生产规模均位居世界第一。由此可见，草莓产业在我国农业中占有重要地位。

在果蔬生产作业中，收获采摘约占整个作业量的40%，属于劳动密集型作业。我国草莓主要产地在河北保定、辽宁丹东、山东烟台、安徽丰县以及江苏东海县，果农们有的每户每年大多需要手工收获41.56万亩的草莓。目前国内的草莓采摘大多数为人工采摘，而一个普通工人每分钟徒手采摘一斤草莓需耗费5.3分钟，采摘周期长，劳动强度大，效率低下。在整个草莓产业的生产周期中，采摘收集环节耗费了大量时间，种植成本居高不下，严重影响草莓的生产效率和草莓产业的经济效益。随着人口老龄化、农业生产成本提高等问题的加重，草莓采摘已经慢慢被人们所重视。然而当前市面上此类工具很少，并且存在很多弊端。因此，迫切地需要设计一种更为先进、方便的草莓采摘器来改进这一问题。

目前市场上已出现草莓采摘器，尤其是国外市场。为了减轻劳动力要求、提高工作效率,欧美等西方国家常采用自动化较高的草莓采摘机器人,虽然可使采摘、切断、采集等工作自动完成,但体积庞大、成本较高,且基本针对高架草莓,对我国地垄种植环境并不适用。另外，常见的辅助人工采摘工具,如指套采摘器、剪刀、简易采果器等, 操作者基本仍以蹲姿为主,还不能大幅度减轻劳动强度,采摘效率仍然有限。国内现有采摘状况对比分析如图所示。

因此,设计一种针对我国草莓生长特点,轻便易携、效率高、成本低及可有效减轻采摘者劳动强度的辅助采摘设备,具有迫切的社会需求和重要的实用价值。

（2）研究过程

搜集材料→寻找市场痛点→提出发明想法→进行计划→ 做出模型→实践及寻找不足→进行改进

前期通过多种途径搜集有关资料，可以在网上查找，也可以深入实地，询问当地的果农。根据资料分析目前的市场需求，寻找市场痛点，发现机会，提出草莓采摘装置的可行想法。中期我们将根据想法进行设计、计划，做出装置的基本模型图。联系专业人士，与他们合作，根据模型图做出装置的实物。后期我们会将做出的实物装置真正地应用在农场中，在实践中寻找不足，并不断地改进、完善本装置，使它能最大程度地为果农提供切实的便利。

实验地点：地垄式草莓大棚。

实验方法：控制变量法。

实验过程：选取草莓生长状况完全相同的两块地，设置为对照组，以5千克草莓为研究对象，进行五组实验，并将果农纯手工采摘与使用该装置采摘完成的时间分别记录下来，绘制成表格，进行对比分析。

实验结果：在五组对照实验中，经计时器记录，果农使用该装置采摘完成5千克草莓分别用时21min、20.5min、23min、18min、17.5min、20min，平均用时20min。而未使用该装置采摘完成5千克草莓分别用时48.5min、51min、50.5min、49min、51min、50min，平均用时50min。如下表所示。

实验结果显示，使用该装置采摘草莓时的效率约是未使用该装置时的2-3倍，有效地缩短了采摘草莓的时间，从而解决了草莓采摘周期长的问题。另外，在采摘过程中，果农无需弯腰劳作，可同时采摘并收集多个草莓，克服了纯手工采摘时一次只能采摘一个草莓的问题。并且,装置底部收集袋的设计较好地保护了草莓,大大减少了对草莓的损伤。

（3）研究成果

①在省级期刊《南方农业》发表论文《一种新型地垄式草莓采摘收集装置》

②成功申请实用新型专利《一种草莓采摘收集装置》

③参加第八届“互联网+”大学生创新创业大赛并获得校级三等奖、院级三等奖

④参加第七届“互联网+”大学生创新创业大赛并获得校级优秀奖、院级三等奖

⑤参加第八届山东农业大学“新生力”大学生科技创新大赛并获得校级优秀奖

⑥成功制作草莓采摘器实物并投入实践应用

（4）研究心得

本项目经过了构思、开展、执行和实践检验等过程，在团队成员的共同努力下，达到了预期的目标，收获了很多意想不到的成果。以本草莓采摘器为契机，有利于推动农业机械朝着“由低向高、由粗到精”的和多元化、系列化方向稳步发展，加强农业基础设施的建设，更好地兴农助农。

“莓果乐”是一款专为广大果农贴心设计的草莓采摘收集装置，涉及果蔬采摘技术领域，为全国超过1000万果农的草莓采摘工作提供方便。在使用时，果农手持操作杆将收集盒置于草莓的下方，通过收集盒托住草莓，通过拉动限位块带动拉杆活动，带动两个刀柄之间贴合收缩，刀柄在贴合时刀刃闭合，通过刀刃闭合对草莓的连接茎进行切割，即可剪下草莓，剪下的草莓落入到收集袋中进行收集，剪切完成后松开限位块，第一弹簧给移动块一个弹力使移动块复位，同时使刀柄复位，通过设置的第二弹簧给到刀柄一个弹力，提高了刀柄复位的效果，通过刀柄的复位带动刀刃打开，为下一次剪切草莓做准备。

（1）采摘效率高，节约采摘时间。在传统的采摘模式中，果农一次只可采摘一个草莓，效率低下。而使用该装置后，果农可同时采摘并收集多个草莓，既省时又省力。经计时器记录，人工采摘完成10千克的草莓需耗时106分钟，而“莓果乐”采摘完成只需耗时38分钟，将采摘效率提高了2-3倍。

（2）该装置运用杠杆原理设计，可适用于不同高度的人群，采摘过程中果农不再需要弯腰劳作，可有效减轻劳动者的工作强度。

（3）结构简单，方便易携，成本低廉，十分有利于进入农业市场。

（4）减少草莓外皮损伤。草莓外皮脆弱，易受损伤。对于大型草莓种植户、供给一线城市的有机草莓生产基地以及合作社、草莓专业种植园等对草莓质量要求高的产业部门，该装置通过收集袋收集剪下的草莓，可减少对草莓的损伤，提高果品外观质量。

         （5)适用范围广，普及率高，发展潜力大。该装置不仅可以用于草莓采摘，经后期改造，亦可用于采摘其他地垄种植作物，应用价值高。

自本项目立项以来，已经过去了一年多的时间，在这期间我们觉得遇到很多难题，也收获很多感动与成就感。回想过去最开始参加研究项目的过程，从开始的课题思考到申请立项撰写项目申请书，到查阅相关文献资料，确定研究目的和寻找创新点，并制定详细的实施方案和步骤。

       自本项目被确定为省级立项以来，小组全体成员和老师都对项目投入了极大的热情。我们在指导老师的引领下，端正研究态度，积极调整与完善研究计划，在确定研究主题、寻找市场痛点、提出发明想法、发放调查问卷、测量数据、做出模型和实物装置、投入实践检验、寻找不足并改进装置等主要环节上都投入了大量的时间、精力与热情，团队之间保持了良好的沟通机制，经常就项目执行过程中遇到的种种问题进行深入的探讨。参加这次的大创项目，一步步走来，除了项目本身学到的东西，也让我第一次真正地感受到团队合作的精神与魅力。这其中的辛苦和考验只有经历过的人才会明白其中的意义，其中的经验和成长也只有经历过的人才会分享和拥有。这是一次难得的经历，一次让我们得到锻炼和成长的经历。