基于用戶需求的丘陵果園運(yùn)輸車設(shè)計(jì)

周紅宇，胡濤，許德驊

基于用戶需求的丘陵果園運(yùn)輸車設(shè)計(jì)

周紅宇，胡濤，許德驊

（湖北工業(yè)大學(xué)，武漢 430068）

丘陵果園運(yùn)輸機(jī)械化是發(fā)展果園經(jīng)濟(jì)的重要環(huán)節(jié)，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。為解決丘陵果園的運(yùn)輸問(wèn)題，提高果園的運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益，需要設(shè)計(jì)出滿足多運(yùn)輸需求的果園運(yùn)輸機(jī)械。對(duì)果園用戶進(jìn)行需求調(diào)研，尋找丘陵果園果農(nóng)的運(yùn)輸需求點(diǎn)。結(jié)合層次分析法建立指標(biāo)體系層次模型，獲得果園用戶各需求因素的權(quán)重值，以此進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)最終方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與篩選。得到丘陵果園運(yùn)輸車方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)模型，對(duì)小車方案進(jìn)行優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)出滿足丘陵果園用戶需求的果園運(yùn)輸車。針對(duì)丘陵果園運(yùn)輸需求的復(fù)雜性及果園運(yùn)輸機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的科學(xué)性，將層次分析法與模糊綜合分析法相結(jié)合，是丘陵果園運(yùn)輸機(jī)械化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要方法，為農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了新的設(shè)計(jì)思路與研究方向。

丘陵果園運(yùn)輸；農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化；用戶需求；層次分析；機(jī)械化

我國(guó)是世界上較大的果品生產(chǎn)國(guó)之一，果樹(shù)種植面積和規(guī)模均處于世界前列[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年我國(guó)果園的種植面積達(dá)1.19×107hm2，其中大部分主要集中在丘陵地帶，因此，在果園運(yùn)輸作業(yè)中往往需要大量的勞動(dòng)力[2-3]。農(nóng)業(yè)機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵，也是推動(dòng)果園經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)展的必要環(huán)節(jié)[4]。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，農(nóng)村勞動(dòng)力逐漸流失，增加了農(nóng)業(yè)雇工成本，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益[5]。針對(duì)丘陵地區(qū)特殊的地理環(huán)境，許多學(xué)者對(duì)丘陵果園機(jī)械進(jìn)行了大量的研究，特別是在機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)電一體化和控制系統(tǒng)等方面，如李敬亞[6]針對(duì)無(wú)運(yùn)輸?shù)缆返纳降毓麍@，設(shè)計(jì)了山地果園單軌運(yùn)輸機(jī)；鄒海兵[7]針對(duì)運(yùn)輸機(jī)動(dòng)力不足等問(wèn)題，研究設(shè)計(jì)了一種輪式果園作業(yè)平臺(tái)液壓系統(tǒng)；魏峰等[8]針對(duì)運(yùn)輸車無(wú)線控制等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種全液壓驅(qū)動(dòng)履帶式拖拉機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)小車的精確行走；吳偉斌等[9]為解決果園運(yùn)輸?shù)倪m應(yīng)性問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一款雙履帶微型運(yùn)輸機(jī)。以上研究側(cè)重于分析果園運(yùn)輸機(jī)械的結(jié)構(gòu)及技術(shù)，對(duì)果園機(jī)械研發(fā)制造有一定的研究?jī)r(jià)值，但在用戶需求等方面，缺少全面的分析。用戶需求是產(chǎn)品研發(fā)的重要理論依據(jù)，決定了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方向[10]。近年來(lái)，通過(guò)用戶需求進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究越來(lái)越多，但在果園運(yùn)輸機(jī)械化方面的研究非常少。文中從用戶需求角度出發(fā)，通過(guò)問(wèn)卷、用戶訪談、文獻(xiàn)綜述等形式尋找需求因子，結(jié)合層次分析法（AHP）及模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行客觀的分析，以期為丘陵果園運(yùn)輸提供創(chuàng)新性的解決方案，為丘陵果園運(yùn)輸機(jī)械化的發(fā)展提供重要的理論依據(jù)。

1 丘陵果園運(yùn)輸用戶需求分析

用戶需求具有模糊性、復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性[11]，收集到的用戶調(diào)研信息，往往需要經(jīng)過(guò)處理才能作為適合的設(shè)計(jì)參考。隨著現(xiàn)代化的推進(jìn)，丘陵果園逐漸向規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展[12]。用戶需求調(diào)研是了解丘陵果園現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研、數(shù)據(jù)分析、競(jìng)品對(duì)比[13]等方式來(lái)獲取用戶需求。我國(guó)丘陵果園運(yùn)輸機(jī)械化發(fā)展的起步較晚，大部分集中在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村。下面將從2個(gè)方面對(duì)用戶進(jìn)行研究，一方面通過(guò)農(nóng)戶訪談了解果園運(yùn)輸現(xiàn)狀，收集用戶需求點(diǎn)；另一方面，通過(guò)新聞媒體、文獻(xiàn)檢索等方式尋找創(chuàng)新點(diǎn)。

1.1 用戶調(diào)研分析

受多因素的影響，丘陵果園勞動(dòng)力的老齡化、婦女化問(wèn)題依舊突出[4]。在調(diào)研初期，首先通過(guò)文獻(xiàn)檢索等方式，收集丘陵果園運(yùn)輸中存在的問(wèn)題，并制作調(diào)研問(wèn)卷，然后通過(guò)訪談的形式，對(duì)湖北周邊丘陵果園進(jìn)行調(diào)研，對(duì)80多位農(nóng)戶進(jìn)行問(wèn)卷訪談，去掉其中重復(fù)和不完整的部分，收回有效問(wèn)卷76份，有效率約為92.7%。為了全面地了解用戶的需求，對(duì)收集到的問(wèn)卷調(diào)研信息進(jìn)行整理、歸納，并對(duì)用戶進(jìn)行分類。根據(jù)不同的果園經(jīng)營(yíng)面積，將果園用戶分為A、B、C等3種類型。A型為大型果園經(jīng)營(yíng)農(nóng)戶，其果園種植面積較大，運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，對(duì)運(yùn)輸需求的要求高，通常采用雇工模式，是此次研究的主要對(duì)象。B型為中型果園經(jīng)營(yíng)農(nóng)戶，其果園經(jīng)營(yíng)面積適中，通常根據(jù)不同的果園經(jīng)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行分工，有時(shí)雇傭。C型為小型果園經(jīng)營(yíng)農(nóng)戶，其果園種植面積較小，一般采用自營(yíng)模式。用戶分析見(jiàn)表1。

表1 用戶分析

1.2 需求調(diào)研分析

產(chǎn)品研發(fā)受多種因素與條件的影響，其設(shè)計(jì)方向往往需要通過(guò)調(diào)研來(lái)驗(yàn)證[14]。根據(jù)上述調(diào)研結(jié)果，對(duì)用戶反饋信息進(jìn)行梳理，并對(duì)其需求進(jìn)行重新描述。經(jīng)過(guò)整理，最終得到22項(xiàng)原始需求（1—22），見(jiàn)表2。結(jié)合層次結(jié)構(gòu)模型對(duì)22項(xiàng)需求進(jìn)行歸類，得到結(jié)構(gòu)屬性、經(jīng)濟(jì)屬性、美學(xué)屬性、人機(jī)屬性4個(gè)研究方向。

表2 用戶需求分析

2 果園運(yùn)輸小車模糊綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建

2.1 果園運(yùn)輸小車模糊綜合評(píng)價(jià)流程

模糊層次分析法，是一種將定量與定性相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法[15]，即先對(duì)影響因子進(jìn)行層次劃分，再通過(guò)模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行整體性的綜合評(píng)價(jià)[16]。果農(nóng)用戶需求受眾多因素的影響，首先運(yùn)用層次分析法對(duì)需求因素進(jìn)行定量分析，構(gòu)建需求層次結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)合格（<0.1），則可通過(guò)權(quán)重值比重進(jìn)行方案設(shè)計(jì)；若檢驗(yàn)不合格（>0.1），則需要重新進(jìn)行用戶調(diào)研分析，具體操作流程見(jiàn)圖1。

2.1.1 建立指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)

通過(guò)小組討論，對(duì)得到的22項(xiàng)需求因子進(jìn)行整理和歸類，得到4項(xiàng)層次指標(biāo)，分別為技術(shù)屬性、美學(xué)屬性、人機(jī)屬性、經(jīng)濟(jì)屬性。利用層次分析法，建立指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖2。指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)分為3層，第1層為目標(biāo)層，表示丘陵果園運(yùn)輸?shù)目傂枨?。?層為準(zhǔn)則層，包括功能屬性1、美學(xué)屬性2、人機(jī)屬性3、經(jīng)濟(jì)屬性4等4個(gè)部分。第3層為子準(zhǔn)則層，是對(duì)原始需求的總結(jié)。其中，功能屬性1包括6個(gè)指標(biāo)，分別為自動(dòng)化控制11、設(shè)備調(diào)平12、設(shè)備減震13、運(yùn)輸方式多樣性14、人機(jī)跟隨15、自動(dòng)裝載16。美學(xué)屬性2包括4個(gè)指標(biāo)，分別為表面裝飾21、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單22、色彩搭配合理23、整體造型統(tǒng)一24。人機(jī)屬性3包含4個(gè)指標(biāo)，分別為設(shè)備簡(jiǎn)單易操作31、安全性32、符合人機(jī)工程33、設(shè)備靈活穩(wěn)定34。經(jīng)濟(jì)屬性4包括6個(gè)指標(biāo)，分別為材料綠色環(huán)保41、價(jià)格合理42、設(shè)備便攜輕巧43、設(shè)備利用率高44、便于維修保養(yǎng)45、設(shè)備載貨量大46。

圖1 丘陵果園運(yùn)輸小車需求性綜合評(píng)價(jià)流程

2.1.2 構(gòu)建判斷矩陣及權(quán)重計(jì)算

判斷矩陣的構(gòu)建是層次分析法中的重要環(huán)節(jié)，利用Saaty標(biāo)度法[17]對(duì)各層次的因素進(jìn)行打分，計(jì)算其平均值，最終構(gòu)建出判斷矩陣，其中C為兩因素之間重要程度的比值：

2.1.3 判斷矩陣一致性檢驗(yàn)

一致性指標(biāo)是衡量判斷矩陣偏離程度的一個(gè)尺度。在數(shù)據(jù)處理時(shí)，難免出現(xiàn)自相矛盾的問(wèn)題，因此，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)[18]。如式（3），當(dāng)結(jié)果=/<0.1時(shí)，表示判斷矩陣具有滿意的一致性：

2.1.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

針對(duì)果園運(yùn)輸車設(shè)計(jì)方案，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)因素集，滿足={1,2,3,…n}，其中表示評(píng)價(jià)因子的個(gè)數(shù)，同時(shí)建立評(píng)語(yǔ)集，={1,2, …,M}，為評(píng)語(yǔ)集的等級(jí)。

根據(jù)評(píng)語(yǔ)集對(duì)模糊子集中的單個(gè)指標(biāo)因素n進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到每個(gè)指標(biāo)因素在評(píng)語(yǔ)集上的隸屬度，記為模糊評(píng)價(jià)矩陣：

將指標(biāo)層權(quán)重向量與對(duì)應(yīng)模糊評(píng)價(jià)矩陣相乘，分別計(jì)算出各目標(biāo)方案的評(píng)價(jià)結(jié)果：

3 實(shí)例研究

丘陵果園運(yùn)輸車是發(fā)展丘陵果園經(jīng)濟(jì)的重要部分，根據(jù)其運(yùn)輸方式的不同，果園運(yùn)輸車大概可以分為輪式果園運(yùn)輸車、履帶式果園運(yùn)輸車、軌道式果園運(yùn)輸車3種類型。我國(guó)果園機(jī)械化的發(fā)展較晚，且受地形、經(jīng)濟(jì)等因素的影響，很多丘陵地區(qū)的果園運(yùn)輸仍然靠人工背運(yùn)完成，極大地影響了運(yùn)輸效率，不利于現(xiàn)代果園機(jī)械化的發(fā)展。此次研究以解決丘陵果園的橫向運(yùn)輸問(wèn)題為主，因此，選擇履帶式運(yùn)輸車作為研究對(duì)象。履帶式果園運(yùn)輸車結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要包括電機(jī)、蓄電池、運(yùn)輸果箱、履帶、減震彈簧、控制開(kāi)關(guān)、托帶輪、張緊輪、驅(qū)動(dòng)輪、承重輪、機(jī)械懸臂、控制系統(tǒng)等部分，見(jiàn)圖3。

圖3 履帶運(yùn)輸車結(jié)構(gòu)

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

對(duì)上述問(wèn)卷調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，統(tǒng)計(jì)各需求因子出現(xiàn)的頻率，按照從大到小的順序進(jìn)行排序，以確定各層次指標(biāo)的重要程度。為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)邀請(qǐng)2名專家對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，最終確定的各指標(biāo)重要度評(píng)分，見(jiàn)表3—7。

表3 準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重值1

Tab.3 Weight of indicators in the criteria layer1

表4 子準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重值2

Tab.4 Weight values of indicators in sub-quadratic layers 2

表5 子準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重值3

Tab.5 Weight values of indicators in sub-quadratic layers 3

表6 子準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重值4

Tab.6 Weight values of indicators in sub-quadratic layers 4

表7 子準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重值5

Tab.7 Weight values of indicators in sub-quadratic layers 5

根據(jù)層次結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建果園運(yùn)輸小車需求性分析評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中包括準(zhǔn)則層和子準(zhǔn)則層，通過(guò)式（1）—（2）計(jì)算各層次權(quán)重向量，分別得到準(zhǔn)則層1—4的權(quán)重1及子準(zhǔn)則層11—46的權(quán)重2、3、4、5。通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算，得到各指標(biāo)層的權(quán)重值分別為準(zhǔn)則層1=（0.477 7，0.043 9，0.179 3，0.293 7），子準(zhǔn)則層2=（0.292 1，0.085 6，0.049 1，0.201 3，0.035 5，0.336 4）、3=（0.491 5，0.305 9，0.124 9，0.077 7）、4=（0.472 3，0.169 7，0.285 4，0.072 5）、5=（0.070 6，0.051 1，0.155 2，0.255 7，0.029 7，0.437 8）。

為確認(rèn)判斷矩陣是否具有一致性，對(duì)判斷矩陣一致性比率進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)滿足<0.1，則表示該矩陣具有一致性。一致性檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8，從中可以看出，準(zhǔn)則層及子準(zhǔn)則層的值分別為0.007 9，0.027 0，0.017 9，0.065 3，0.018 9，均小于0.1。

表8 一致性檢驗(yàn)結(jié)果

Tab.8 Result statistics of consistency test

將準(zhǔn)則層與子準(zhǔn)則層各權(quán)重值分別相乘，計(jì)算出子準(zhǔn)則層中各因素在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中的綜合權(quán)重值，見(jiàn)圖4。從圖4可以看出，各需求因子在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中的重要程度，果農(nóng)對(duì)運(yùn)輸小車功能屬性層面的需求最高，其次為人機(jī)屬性，對(duì)設(shè)備美學(xué)屬性和經(jīng)濟(jì)屬性層面的需求相對(duì)較低，如果將0.08作為權(quán)重分析的中間值，可以看出權(quán)重超過(guò)0.08的因素主要集中在人機(jī)屬性和功能屬性方面，分別為安全性、設(shè)備簡(jiǎn)單易操作、設(shè)備減震和設(shè)備調(diào)平。通過(guò)分析可以看出，果園用戶更加注重果園運(yùn)輸車的實(shí)用性能及人機(jī)功能，因此，在丘陵果園運(yùn)輸車方案設(shè)計(jì)中，應(yīng)該將實(shí)用性和人機(jī)操作作為設(shè)計(jì)的主要判斷依據(jù)。

結(jié)合上述權(quán)重分析結(jié)果，對(duì)丘陵果園運(yùn)輸車進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，最終確定了3種不同的設(shè)計(jì)方案，見(jiàn)圖5。為滿足果園用戶對(duì)丘陵果園運(yùn)輸車運(yùn)輸性能的需求，設(shè)計(jì)方案主要從運(yùn)輸方式、果箱搭載狀態(tài)、操作方式、色彩搭配、履帶結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。方案1為一體式設(shè)計(jì)，果箱與運(yùn)輸履帶為一個(gè)整體，可以提升小車整體結(jié)構(gòu)的完整性與簡(jiǎn)潔性。方案2為分離式設(shè)計(jì)，果箱部分與運(yùn)輸結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，在果園運(yùn)輸過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)果箱的自動(dòng)裝載，減小農(nóng)戶在果箱裝載時(shí)的工作量，另外，小車可以通過(guò)更換箱體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更多的運(yùn)輸方式，滿足果農(nóng)多功能的運(yùn)輸需求。方案3為半固定式設(shè)計(jì)，果箱一端由鉸鏈連接，通過(guò)轉(zhuǎn)軸可以實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，便于果品的裝載和轉(zhuǎn)移。基于權(quán)重分析結(jié)果，邀請(qǐng)了15位工業(yè)設(shè)計(jì)師、5位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師、5位專家對(duì)3款設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)選。

圖4 用戶需求綜合權(quán)重

圖5 方案設(shè)計(jì)

3.2 果園運(yùn)輸小車的模糊綜合評(píng)價(jià)

首先，建立果園運(yùn)輸車評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)等級(jí)，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)集={1,2,…,n}，分別表示準(zhǔn)則層及子準(zhǔn)則層中的因素，同時(shí)建立評(píng)語(yǔ)集，= {1,2,3,4,5}，其中1—5分別表示非常好、比較好、一般、較差、非常差，即={非常好，比較好，一般，差，較差}，為其賦值后={100,80,60,40,20}。

按照評(píng)語(yǔ)集={非常好，比較好，一般，差，較差}5個(gè)等級(jí)，對(duì)3個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)，根據(jù)25名評(píng)價(jià)人員的打分結(jié)果構(gòu)造評(píng)價(jià)矩陣。評(píng)價(jià)結(jié)果如下：

其中，1—3分別表示3個(gè)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)結(jié)果，通過(guò)上述權(quán)重計(jì)算結(jié)果可知，準(zhǔn)則層的權(quán)重結(jié)果1=（0.477 7，0.043 9，0.179 3，0.293 7），子準(zhǔn)則層的權(quán)重結(jié)果2—5分別為2=（0.292 1，0.085 6，0.049 1，0.201 3，0.035 5，0.336 4）、3=（0.491 5，0.305 9，0.124 9，0.077 7）、4=（0.472 3，0.169 7，0.285 4，0.072 5）、5=（0.070 6，0.051 1，0.155 2，0.255 7，0.029 7，0.437 8）。根據(jù)式（5），將層次權(quán)重向量與各方案模糊評(píng)價(jià)結(jié)果相乘，得到各方案的綜合權(quán)重值。

根據(jù)各因素權(quán)重計(jì)算3個(gè)方案的模糊評(píng)價(jià)結(jié)果：

1=×1=(0.341 1，0.294 1，0.169 6，0.161 2，0.034 8)

2=×2=(0.455 2，0.306 4，0.151 5，0.077 8，0.009 1)

3=×3=(0.304 6，0.279 2，0.215 0，0.144 3，0.050 0)

計(jì)算3個(gè)方案的百分制結(jié)果，方案1得分為74.96，方案2得分為82.41，方案3得分為72.47，結(jié)合用戶分析結(jié)果，選擇方案2作為最終方案，并對(duì)其細(xì)節(jié)及功能進(jìn)行優(yōu)化。

根據(jù)需求層次分析結(jié)果，對(duì)方案2履帶減震及自動(dòng)裝載模塊進(jìn)行優(yōu)化，在小車中間安裝移動(dòng)托盤(pán)，通過(guò)托盤(pán)與小車的相互作用，實(shí)現(xiàn)果箱的自動(dòng)裝載，見(jiàn)圖6。方案2作為最終方案，其優(yōu)勢(shì)在于：果箱與小車相互獨(dú)立，在果園運(yùn)輸過(guò)程中，可以通過(guò)無(wú)線控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)果箱的自動(dòng)裝載，減輕果農(nóng)在林果運(yùn)輸搬運(yùn)過(guò)程中的負(fù)擔(dān)，加快果品轉(zhuǎn)場(chǎng)速度，從而提高采摘效率；小車能夠搭載不同類型的裝載工具，滿足果園不同的運(yùn)輸需求，從而擴(kuò)大小車的實(shí)用價(jià)值；結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，改變傳統(tǒng)履帶運(yùn)輸車的運(yùn)輸方式，使其更適合于各種不同類型的果園運(yùn)輸。

圖6 效果展示

3.3 細(xì)節(jié)優(yōu)化及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

機(jī)械智能化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要趨勢(shì)，隨著果園技術(shù)的發(fā)展，人力勞動(dòng)終將被機(jī)械代替，通過(guò)AGV導(dǎo)航、人工智能等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸小車的自動(dòng)化控制，進(jìn)一步提高果園運(yùn)輸?shù)谋銛y性與實(shí)用性。果園運(yùn)輸車細(xì)節(jié)及功能說(shuō)明見(jiàn)圖7。

圖7 果園運(yùn)輸車細(xì)節(jié)及功能說(shuō)明

4 結(jié)語(yǔ)

用戶需求研究是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，任何形式的產(chǎn)品研發(fā)都要以用戶為中心，用戶需求具有復(fù)雜性、模糊性及不確定性等特征，利用層次分析法及模糊綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合分析，可以避免人為因素對(duì)用戶分析造成的影響，確保了方案設(shè)計(jì)的客觀性與科學(xué)性，為果園機(jī)械化設(shè)備的研發(fā)提供了重要的理論參考。果園運(yùn)輸機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是提升果園經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)，筆者從果園用戶的需求出發(fā)，通過(guò)實(shí)際調(diào)研了解用戶心理，提出了一種滿足多功能運(yùn)輸?shù)脑O(shè)計(jì)方案，為丘陵果園運(yùn)輸機(jī)械化發(fā)展提供了新的思路。文中對(duì)丘陵果園運(yùn)輸車的創(chuàng)新研究尚處于概念階段，還需要對(duì)其生產(chǎn)研發(fā)進(jìn)行深入驗(yàn)證，以確保設(shè)備試驗(yàn)的完整性。

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Innovative Design of Orchard Transport Vehicle Based on User Demand

ZHOU Hong-yu, HU Tao, XU De-hua

(Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)

The mechanization of hilly orchard transportation is an important link in the development of orchard economy and an important direction of modern agricultural development. The paper aims to solve the problem of hilly orchard transportation and improve the economic benefit of orchard transportation, which is imperative to design orchard transportation machinery to meet the needs of multi-transport. Following the investigation of orchard user demand, the transportation demand point of fruit farmers in hilly orchard is found, and the hierarchical model of index system is established by AHP to obtain the weight value of each demand factor of orchard user, and the scheme design is carried out based on this. Then by fuzzy comprehensive evaluation, the final scheme evaluation and screening are carried out. The evaluation model of the scheme design of the hilly orchard transport vehicle is obtained, and the scheme of the trolley is further optimized. Finally, the orchard transport vehicle meeting the needs of the users of the hilly orchard is designed. In view of the complexity of the transportation demand of hilly orchard and the scientific nature of the innovative design of orchard transportation machinery, the combination of hierarchical analysis and fuzzy comprehensive analysis is an important method to achieve the development of mechanized products of hilly orchard transportation. At the same time, it provides design ideas and research direction for agricultural machinery modern innovative design.

hill orchard transport; agricultural modernization; user needs; hierarchical analysis; mechanization

TB472

A

1001-3563(2022)12-0306-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.12.037

2022–01–10

湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目（2021309）；湖北省教育廳哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目（21Q080）

周紅宇（1984—），男，碩士，副教授，主要研究方向?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)。

許德驊（1991—），男，碩士，講師，主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)與品牌策略。

責(zé)任編輯：馬夢(mèng)遙