4月18日至4月19日,第十二届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组竞赛暨慧鱼工程技术创新大赛在青岛理工大学举行,天津大学共有4支代表队参加此次比赛,最终获得三项一等奖和一项二等奖,其中一等奖获奖队直接晋级本届全国大学生机械创新设计大赛主赛道,将与实物模型竞赛组进行同场竞技。天津大学继在上届此项赛事中的创造了参加慧鱼组国赛一届比赛中一等奖获奖率100%的历史最佳成绩后,再次创造了主赛道参赛队伍数量的历史最佳成绩。

全国大学生机械创新大赛是经教育部高等教育司批准,由全国大学生机械创新设计大赛组委会、教育部机械基础课程教学指导分委员会主办,面向大学生的群体性的重要科技活动之一,被教育部列入全国普通高校学科竞赛排行榜,深受工科领域认可,是机械类专业最顶尖的学科竞赛之一。大赛包括实物模型竞赛组和慧鱼模型创新(创意)设计专项竞赛组两大组别。大赛每两年举办一届,自2004年首次举办以来,已成功举办十二届。竞赛以机械创新设计为核心,融合工程实践与技术创新,强调参赛队伍在真实工程背景下完成从方案构思、结构设计到样机制作与功能验证的全过程训练。慧鱼组竞赛是基于模块化工程技术平台,突出机电一体化系统设计与智能控制应用,强调创新性、实践性与综合性,该竞赛注重培养学生工程设计能力、系统集成能力及团队协作能力,对提升工程教育质量和推动实践教学改革具有重要意义,是体现各高校在高等工程教育改革中对学生工程素养与创新能力培养成效的重要实践平台。
本届赛事以“灵巧·智能,美好生活”为主题,紧密围绕产业发展与民生实际需求,设置“特定水产品初加工机械”和“叶菜洁净化处理包装一体化机械”赛题。本届大赛最终共有包括天津大学、浙江大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学等来自全国246所高校的755支参赛队伍,约3000名师生参加全国决赛,参赛人员规模、作品数量均创历届之最,竞争十分激烈。与往届相比,本届参赛作品在智能化控制、AI算法应用、自动化控制等方面表现突出,作品既精准聚焦农业、渔业现代化进程中的现实痛点,又充分展现机械设计的创新思维。
本次参赛得到天津大学机械工程学院全力统筹与重点支持,学院领导牵头组织,组建了由资深教师与实验技术骨干教师构成的专业指导团队。备赛阶段,汇聚智能制造、机械制造、工程力学、能源与动力等多专业学生,深入农田、商超等农产品的生产和销售一线开展实地调研,精准把握农产品初级加工的真实落地需求场景。经系统调研与方案论证,参赛团队聚焦智慧兴农装备完成设计与样机制作,我校“天道酬‘芹’——西芹洁净化处理包装一体化机械”“葱沐新装——大葱洁净化处理包装一体机”“ 虾兵‘卸’甲——全自动对虾初加工一体化机械”“‘韭韭归一’——韭菜洁净化处理机”四项作品,以原创设计与功能实现斩获了三项一等奖和一项二等奖。这一优异成绩集中彰显天津大学机械大类新工科创新人才培养“天大模式”的扎实成效:以项目式系列课程为核心抓手,持续激发学生创新热情、提升学业挑战度,持续增强学生的工程思维与创新实践能力,全面落地新工科育人理念,人才培养质量与实践创新成果持续跃升。


天道酬“芹”——西芹洁净化处理包装一体化机械
指导老师:郑惠江刘爽
团队成员:曾梓盈李祖瑶王肖雅宋隐露闫俊
作品简介:本作品面向西芹采后处理自动化需求,实现了从切割、分拣、清洗到包装、装箱的全流程无人化作业的一体化智能处理与包装装备。采用模块化集成设计,将多工序高度耦合,显著提升作业连续性与效率。作品构建灵巧高集成机构体系,通过三滚筒自适应包装、连杆-光电耦合称重及机械-气动协同封箱,实现高效稳定作业;融合视觉、光电与超声等多源传感,形成全流程智能控制与安全监测体系;创建了双层立体布局与循环水系统,实现干湿分离与节能降耗。作品整体方案兼具通用化拓展能力与智能化升级潜力,对推动农产品加工装备向高效、绿色与数字化发展具有重要意义。


葱沐新装——大葱洁净化处理包装一体机
指导老师:刘爽郑惠江
团队成员:王子涵张羿喆王子健李明哲张研研
作品简介:本作品面向北方大葱产区清洗、加工、包装高度依赖人工的产业痛点,基于大葱物理特性研发的“葱沐新装” 大葱洁净化处理包装一体机。整机集成进料切割、高压清洗、步进送料、低温烘干、定量包装、称重贴签、自动装箱等全流程模块。作品采用可调机构适配多规格大葱,实现一机多用;利用步进翻转振动提升烘干效率与送料精准度;设计了弹性定量落料灵活控制单袋重量;使用移动悬吊传送带实现大葱均匀装箱,优化空间利用率。该作品可达成大葱标准化、洁净化生产,面向商超、连锁餐饮落地应用,有效节约人工成本并减少损伤,提高农产品初加工经济效益,助力数字兴农。


虾兵“卸”甲——全自动对虾初加工一体化机械
指导老师:朱赴安关毅
团队成员:廉功续蔡雅文朱梦贺陈振豪熊一鸣
作品简介:本作品针对我国对虾加工人工依赖度高、效率低、虾仁完整性差等痛点,研发全自动对虾初加工一体化机械。整机集成分拣、预处理、定位、加工、清洗冷冻、称重打包六大模块,实现全流程自动化作业。作品创新亮点鲜明:采用阶梯离散与重心自适应定向机构,配合视觉闭环控制,精准完成虾体姿态矫正;通过-30℃冷冻与冰水解冻预处理,高效松动壳肉连接;夹爪协同作业,同步实现去头、去壳、去虾线,大幅提升虾仁完整度;集成液氮速冻与绿色供能,流程紧凑高效。作品已获专利受理,可显著提升对虾加工标准化与智能化水平,实现对于复杂多变的对虾产品初级加工环境的自适应。


“韭韭归一”——韭菜洁净化处理机
指导老师:关毅朱赴安
团队成员:王泓嘉董泽栋高梓淇姚新鑫李仕豪
作品简介:本作品面向韭菜采后洁净化处理自动化需求,研制了一体化处理装备,实现从筛土、切根、清洗、烘干到包装、装箱的全流程连续作业。作品以模块化结构为基础,集成度高、流程紧凑,采用构建“两级清洗”体系,融合臭氧、微气泡与旋转喷淋技术,在降低机械损伤的同时显著提升去污与去农残效果;引入多源感知与智能控制,实现视觉监测、超声防护与流程协同控制,保障作业安全与品质稳定;通过水循环利用与低温烘干降低能耗,实现了设备的绿色节能;采用模块化与通用化设计,实现一机多用与快速拓展。整体方案兼具高效、智能与环保特征,具有良好的工程应用与推广价值。