本期聚焦第一赛道“智能农机”。以下内容依据本届大赛命题企业的真实需求，将每个命题的产品基础、工作原理、设计要求、技术参数及输出重点进行归类整理，便于参赛者系统了解企业发布的设计需求。
　　产品类命题1｜氢燃料电池植保无人机
　　一、产品概况与主要参数
　　本命题围绕氢燃料电池植保无人机展开。现有产品由机身、氢燃料电池系统、储氢罐、药箱及喷洒组件等构成，企业希望在现有技术基础上进一步提升整机气动效率、轻量化水平、部件集成度、维护效率与作业安全性。
　　外形尺寸
　　L1200×W1200×H560 mm
　　机型四旋翼桨叶
　　2ch9×11in（宣讲PPT原标注）
　　动力形式
　　H2E-1.5 kW氢燃料电池系统
　　氢燃料电池系统使用寿命
　　5000 h
　　最大起飞重量
　　29 kg
　　有效载荷
　　18 kg
　　空载重量
　　11 kg
　　最大航时
　　180 min；标配1个9L 35MPa高压储氢瓶
　　整机防护等级
　　IP55
　　工作温度范围
　　-5～40℃
　　垂直悬停精度
　　±0.1 m（视觉定位正常工作时）；±0.5 m（GNSS正常工作时）；±0.1 m（RTK定位正常工作时）
　　水平悬停精度
　　±0.3 m（视觉定位正常工作时）；±1.5 m（GNSS正常工作时）；±0.1 m（RTK定位正常工作时）
　　氢燃料电池植保无人机现有产品参数与结构示意
　　二、现有产品需要重点改善的问题
　　储氢罐风阻过大：储氢罐布置未经专业空气动力学设计，现有位置破坏机身流线型，产生较大空气阻力，直接影响飞行效率、增加能耗、缩短有效续航时间。
　　电堆可靠性低：电堆裸露布置，无有效物理防护，且未考虑减振设计，容易受外部冲击和机身振动影响，造成电堆工作不稳定、发电效率衰减，并缩短使用寿命。
　　轻量化设计缺失：现有方案直接在原有工业无人机平台上进行试制，未开展针对性的轻量化设计，全机身铝合金材质导致整机重量偏高，限制有效载荷与作业效率，并影响续航表现。
　　药箱设计待优化：植保专用药箱的整体结构设计和安装位置尚未充分论证与优化，影响喷洒效率、喷洒均匀性及最终植保作业质量。
　　企业梳理的现有产品核心问题
　　功能介绍｜氢燃料电池植保无人机企业设计需求视频
　　三、设计要求1｜精工设计，坚固可靠
　　设计目标：融合性能与实用，兼顾安全与效率。针对现有设计气动效率低、结构笨重导致能耗偏高、续航缩短等问题，企业提出通过一体化机身、轻量化材料与易维护结构，实现高性能与高安全性的统一。
　　流线型一体化机身：采用流线型一体化机身，降低风阻系数，提升飞行续航表现。
　　整体机身轻量化：整体机身、瓶组采用复合材料，在保障机身高强度的同时实现轻量化设计。
　　模块化快拆与安全识别：配备快拆面板与标准化接口，实现快速维护；外观采用高对比度涂装，保障飞行安全。
　　企业进一步提出，希望产品通过整体流线设计、轻量化材料应用以及模块化快拆结构，构建低能耗、高耐用、易操作的机身体系，并通过高辨识度安全涂装适配复杂作业场景。
　　整机造型、轻量化、模块化快拆与安全识别要求
　　四、设计要求2｜部件排布，重心均衡
　　设计核心目标：对核心部件进行全局优化布局，使整机重心尽量保持在几何中心，压缩作业过程中的重心波动范围，从结构层面保障飞行姿态稳定，并确保药液喷洒过程均匀可控。
　　黄金十字重心布局：将储氢罐、电堆等重部件中心对称布置；药箱采用环绕核心的环形结构，从物理结构上锁定重心，减少单侧偏重带来的飞行隐患。
　　流体集成与模块化：动力与喷洒系统采用模块化设计，实现即插即用，降低维护难度与时间成本。
　　企业指出，布局不合理容易造成重心偏移和动态重心变化，同时可能伴随药液输送不畅与空间利用率低等问题，进而影响飞行姿态、喷洒均匀性、作业效率与安全性。
　　核心部件布局与动态重心控制要求
　　五、设计要求3｜储氢模块化，换罐即走
　　设计目标：打造“换罐即走”的能源补给体系。针对传统加氢单次耗时较长、储罐标准化不足、集成度较低等问题，在安全可靠的前提下，实现储氢罐模块化、标准化，提高补能效率。
　　模块化储氢单元：采用独立模块化单元设计，支持单瓶/多瓶组合装配，模块间接口标准化。
　　快换锁定机构：设计快速锁定机构，20秒内完成机械锁定与电气、流体通路连接，提高补能效率。
　　安全防护体系：构建罐体本体、泄压装置、外部防护三级屏障，并结合智能监控系统，确保储氢系统安全可控。
　　企业希望通过标准化、模块化储氢系统优化补能逻辑，将传统“加氢等待”转化为“换罐即走”，同时兼顾高压储氢安全。
　　储氢罐模块化、快换与安全防护体系要求
　　六、设计要求4｜减振、散热与防护一体化
　　核心目标：智能散热、全面防护。针对当前电堆裸露布置、物理防护不足和减振设计缺失等问题，通过一体化集成方案改善电堆工作温度、效率衰减及使用寿命，保障复杂飞行工况下的稳定运行。
　　一体化减振缓冲结构：采用高弹性材料与优化机械结构，构建独立电堆减振缓冲系统，隔离机身振动与外部冲击，降低物理应力对内部结构与性能的影响。
　　协同式散热管理：将电堆散热系统与无人机飞行状态耦合，根据飞行功率、环境温度和气流条件调节散热风扇转速与气流分配，在散热效率与气动阻力之间取得平衡。
　　安全隔离与高防护：设计坚固、轻量化的全封闭防护外壳，为电堆提供物理保护；防护结构集成高效过滤装置，保证进气洁净，减少杂质污染对性能的影响。
　　电堆减振、散热、防护与过滤一体化设计要求
　　产品类命题2｜全地形锂电修枝机器人
　　一、产品定位与应用场景
　　产品主要面向庭院、公园、道路等绿化场景，并可延伸至农业辅助场景。企业提供的近似机型包括智能割草、移动修枝及农业作业机器人等，用于说明复杂户外环境下的移动、感知和修枝作业需求。
　　产品应用场景：庭院、公园、道路等，延伸至农业辅助
　　企业提供的近似机型与作业形态参考
　　功能介绍｜全地形锂电修枝机器人企业设计需求视频
　　二、功能要求｜建图、路径规划与环境感知
　　快速建图：可使用APP快速建立作业区域地图。
　　路径规划：根据设定地图智能规划作业路径，提高作业效率。
　　精准测距：可精确测算障碍物距离，避免碰撞事故发生。
　　视觉避障：检测并判断障碍物后，迅速作出规避动作并重新调整作业路径。
　　区域管理：可在完整地图内设定不同作业区域并设置不同工作内容。
　　三、功能要求｜续航、任务与集中管理
　　自动回充：低电压自动回充。
　　断点续作：作业过程中断时即时记录位置，避免已完成区域重复作业。
　　时间设定：用户可根据需要设定设备自动启动时间。
　　集中管理：用户可通过MQTT协议集中管理所有设备。
　　实时状态、图像：作业过程中可通过APP了解设备状态，并调用摄像头查看实时图像。
　　四、功能要求｜修枝、排屑、智能安全与维护
　　排屑系统：采用电控旋转、AI自适应方向切割收集及多轴机械切割系统。
　　清理能力：修剪过程中可将树枝打碎细化，制成有机材料；可直接放入植被根部，或搭配收集车/收集模块进行系统收集和统一处理，以减少人工清理。
　　智能功能：采用IMU姿态传感、多维度监测（雷达、影像等）、安全识别（保护行人、动物以及水管/电线等软物）和电流波形AI分析，并支持自动降速、避障及模式自主选择。
　　智能检测：包含机器保养、故障维护、智能终端识别等功能。
　　噪音与照明：机器加操作噪音小于90 dB，并配置LED照明。
　　五、作业参数
　　参数
　　要求
　　标准行驶速度
　　0.22～0.4m/s
　　小时作业面积
　　400㎡/h～750㎡/h
　　满载连续作业时间
　　1h以上
　　六、交互要求
　　屏幕：用于现场调试、参数查看、紧急操作、本地模式切换。
　　APP：APP集成快速建图、任务下发和设备监控等功能；状态显示包括信号连接状态、电池电量、服务区域地图、规划路径、作业已完成/未完成区域、设备运动位置、工作状态等，并支持参数配置及远程操控，如开始工作、开始/暂停、回充等。
　　共享：支持多端口共享，并与智慧园林生态系统进行共享及交互。
　　其它：其它内容可参照企业目前创新理论和成果。
　　企业发布的智能修枝机器人完整需求表
　　创意类命题1｜自动筛花机
　　一、产品原理
　　设备用于花茶窨花工序中的茶花自动分离，适配茉莉、玳玳花、栀子、桂花、白兰等花材。整体采用“负压风选+多层机械振动筛分”的工作方式。
　　先利用变频风机形成负压气流，完成轻质花朵与重质茶坯的初步分离。
　　再通过不同孔径的多层筛网进行振动筛分，实现多级过滤与分拣出料。
　　工作流程：混合物料→负压风选→振动筛分→分级出料→后道衔接
　　自动筛花机产品原理与工作流程
　　二、设计要求｜五项核心要求
　　高效精准分离：鲜花与茶叶分离纯度目标达到98%，少夹花、少漏茶。
　　多级分选能力：可分出生花、熟花以及不同等级茶坯，支持分级回收与品质控制。
　　流水线适配：上料口、出料口与整机尺寸需适配前道上料、后端烘干和包装设备。
　　参数灵活调节：振动频率、风机风速、进料速度支持多档或无级调节。
　　筛网快拆清洗：筛网模块免工具更换，便于清洗与切换不同孔径规格。
　　企业发布的五项核心设计要求
　　三、技术参数方向
　　分离系统：负压风选、多层振动筛、不同孔径筛网、分级出料。
　　调节系统：风速、频率、进料速度可调，适配不同花型与加工阶段。
　　结构系统：快拆筛网、易清洗结构、连续进出料接口、车间流水线尺寸。
　　四、设计输出重点
　　明确整机外观、内部筛分路径、上料/出料接口、清洗维护方式。
　　表达设备与上料、烘干、包装等前后道工序的衔接关系。
　　体现车间化、食品加工安全、模块化维护和品牌识别的统一。
　　自动筛花机技术参数方向与设计输出重点
　　创意类命题2｜全域作业新能源粉碎机
　　一、产品基础与赛题定位
　　产品基础
　　企业聚焦园林机械与农业装备制造，具备树枝粉碎设备研发与生产经验。
　　现有CXC系列覆盖小型、中型、大型移动作业场景，适配园林与农林废弃物处理。
　　本命题以现有机芯、传动组件与作业经验为基础，探索新能源化、智能化、全域作业升级。
　　赛题定位
　　不是直接改造现有燃油机，而是在兼容粉碎机芯、传动组件的基础上，重新组织新能源动力、电控系统、安全防护与外观语言。
　　现有CXC燃油机图片仅作为粉碎结构、移动形态与作业场景参考；新能源版本需重新设计动力与电控布局。
　　全域作业新能源粉碎机赛题定位及现有CXC系列参考产品
　　二、产品原理与工作逻辑
　　工作逻辑：清洁能源动力→新能源电控系统→传动组件→粉碎机芯→多物料粉碎作业
　　面向园林枝条、秸秆、小型苗木、畜牧草等多类物料粉碎。
　　在兼容粉碎机芯与传动组件基础上，引入锂电或混合动力方案。
　　通过电控系统组织动力输出、负载感应、安全监测与故障保护。
　　粉碎物可用于覆盖物、堆肥原料或生物质燃料，体现资源循环价值。
　　新能源粉碎机工作逻辑与典型应用场景
　　功能介绍｜全域作业新能源粉碎机企业设计需求视频
　　三、企业现有技术基础
　　高效粉碎技术：采用高强度合金锤片设计，资料中给出的锤片寿命超过800小时；通过优化粉碎腔体结构，提高物料撞击充分度与成品粒度均匀性，资料中给出的成品合格率指标为>95%。
　　智能化与人性化控制：采用PLC智能控制系统，实现自动进料与负载感应，并结合反转防卡等故障处理方式；支持物联网远程监控与设备诊断。
　　安全性能：设置进料口防误入感应、紧急制动、防护罩等多重安全防护，并采用降噪设计；企业资料中提出运行噪声低于85 dB国标限值。
　　灵活的全地形移动性：提供轮式、履带式等移动形式，适应平原、山地、泥泞等复杂地形，便于设备转场和扩大作业覆盖范围。
　　四、企业希望解决的行业问题
　　传统填埋与焚烧之困：传统填埋占用大量土地资源，焚烧易产生有害气体并形成二次污染；企业希望通过就地粉碎减少废弃物体积，降低处置与运输压力。
　　人工搬运与运输之痛：树枝修剪后依赖人工搬运，效率低、人工成本高，大件运输也会增加运营负担；通过随剪随碎可降低搬运与运输压力。
　　有机质资源浪费之憾：树枝中的有机质若作为普通垃圾处理，会造成资源浪费；粉碎物可转化为有机覆盖物、堆肥原料或生物质燃料，实现资源循环利用。
　　企业提出的五项核心设计要求、技术基础与行业痛点
　　五、设计要求｜五项核心要求
　　结构匹配：外观与内部布局需契合粉碎机芯、传动组件及新能源电控系统安装尺寸，兼顾强度与轻量化。
　　方便运输：重点考虑装车托运、搬运，并兼顾作业过程中的便利移动。
　　人机协调：优化扶手、控制面板、喂料口与移动结构，适应不同身高、姿势与复杂地形。
　　散热与材质：结合电控散热需求规划进排气风道、格栅造型，并采用耐候、低光污染的哑光表面。
　　品牌统一：强化工业设计质感，形成品牌辨识度，实现“一机多用”的视觉与功能统一。
　　六、技术参数与设计输出重点
　　参数
　　要求
　　动力系统
　　支持锂电/混合动力，体现清洁能源与低能耗。
　　结构系统
　　粉碎机芯、传动组件、电控系统合理布局，预留维护空间。
　　安全系统
　　防误入、防飞溅、急停、防护罩、负载监测等多重防护。
　　人机系统
　　扶手、控制面板、喂料口、移动底盘适应户外多场景。
　　外观系统
　　耐候、低光污染、哑光质感，形成新能源农机品牌识别。
　　参数边界说明
　　现有CXC参数仅作为结构尺寸、作业能力与产品层级参考。
　　新能源版本的电池容量、续航、功率、重量与散热参数需在设计方案中重新设定。
　　现有CXC参数参考及新能源版本设计输出边界
　　参赛提醒
　　•产品类与创意类具体提交材料、版面尺寸、文件格式和匿名要求，请以本届大赛《参赛指南》为准。
　　•作品征集截止时间：2026年9月23日。
　　•如本推文整理内容与赛事后续官方通知存在差异，以赛事最新官方通知为准。
　　第15届（2026）中国金点工业设计大赛报名表
　　（第一至第四赛道）
　　第15届（2026）中国金点工业设计大赛报名总汇
　　01
　　填写报名表
　　参加第一至第四赛道需提交报名表及报名总汇表（上方二维码）
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　　报名表、总汇表与设计提交文件压缩成一个文件发送邮箱：cngiida@163.com
　　03
　　作品征集截止时间
　　2026年09月23日
　　联系方式
　　新质设计，智赢未来
　　第一赛道丨智能农机
　　期待更多设计力量参与产业命题

　　共同推动智能农机产品创新

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