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作品名称：丰收智采——基于TOF的智能扦样机
学校名称：郑州科技学院
参赛队伍：花儿朵朵小组
队伍编号：200520
参赛学生：冯博安建营赵康秀
指导老师：辛培防贾华坡
投票日期：2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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详细说明

研究背景
党的二十大报告提出，要加快建设制造强国、质量强国。十四五也提出要以智能制造为主攻方向，全面推动智能制造，提高智能制造业的智能化水平。根据国家统计局公布的数据显示，2023年全国粮食总产量13908.2亿斤，比上年增加177.6亿斤，增长1.3%，全年粮食产量再创新高，连续9年保持在1.3万亿斤以上。粮食产量日益增高的今天，扦样机发挥着举足轻重的作用。随着科技的发展，现阶段的粮食扦样由人工扦样，转变为机械扦样，再到现在的智能化机械扦样，但现阶段的机械扦样频繁出现“扦出粮车区域外，扦到车厢拉杆，扦透车厢底板”等扦样问题，导致粮企与粮户发生矛盾，损害双方利益。

解决方案
我们团队利用TOF原理（Time of Flight是一种通过测量光脉冲的飞行往返时间来计算物体与传感器的技术）对车辆进行全面的三维扫描，确定车辆高度。并且团队设计使用了智能定量扦样系统，并且采用了螺旋扦样杆，放弃了市场广泛采用的负压抽吸式不定量的方法，维护粮户的利益。

装置工作流程
粮车进入扦样区域，激光扫描装置对车体进行扫描，电脑对扫描生成的ASCII码进行解析。确定车厢高度及可扦样区域，并生成三维模型，利用PLC与上位机通讯，精确控制扦样杆的运动。避免了扦样时“扦出粮车区域外、扦到厢棚杆及车厢底板”的问题。采用智能定量扦样系统及螺旋扦样杆，放弃了负压抽吸取样不定量的方法，进行精准定量扦样，降低杂质含量。
创新点
（1）首次将TOF原理应用于智能扦样机行业，实现了厘米级的静态扫描。
（2）设计使用了智能定量螺旋扦样系统。避免了粮企扦样过多，损害粮户利益；实现了自动化扦样，避免了人情粮现象的发生；实现了分层分级扦样，使扦样更准确。