“山里的娃儿走出去不容易，希望娃儿的作品能帮助到村里的更多农民！”近日，恩施土家族苗族自治州利川市汪营镇鹞子池村村民贺文六，从手机视频中看到儿子从武汉科技大学发过来的改良版“黄连炕”，激动不已。让他没想到的是，自己几年来的心结能在儿子和他老师的手中被解开了。

  苦黄连药效好，而炒制黄连则是件实实在在的苦活累活。多年来，鹞子池村村民多是依靠种植黄连为生，贺文六家就种植了10多亩黄连。

  黄连生长周期较长，一般5至6年才能有收获。采摘后的黄连块茎不能直接售卖，还要除湿除根须，去除一定水分。在太阳下晾晒出来的黄连呈黑色，颜色不好看。只有人工炒制出的金黄色黄连有卖相。用铁筛网翻炒黄连是鹞子池村民的传统做法。但这样翻炒耗费大量体力，风险也大，稍不留意就会炒煳，几年的辛苦可能毁于一旦。

  贺章涛从小就跟父母在黄连地里劳动，觉得父母很辛劳。家里收的黄连被炒煳进而影响收成是常有的事。2020年，还在上高三的贺章涛凭着所学的物理知识，与父亲商量起改进炒制黄连的办法。他们买来钢材，在家使用焊机、切割机、角磨机等工具改造了一辆废旧摩托车的变速器，制作了一台能解决黄连粗加工的机器——“黄连炕”。

  贺章涛说，之所以考虑使用摩托车变速器，是因为在烘炒过程中，翻炒速度应该要依据含水量调整，以免炒煳。机器一定要能实现变速翻炒，自行制造一台变速器较为困难，摩托车的变速器刚好合适。

  父子二人制造的土设备很快吸引村民围观。村民惊异地发现，“黄连炕”能自动翻炒黄连，加工时省力不少。很快有村民开始模仿打造这种“黄连炕”加工黄连。

  他们的“黄连炕”虽实现了自动翻炒，但效率依然不高。“由于采收的黄连大小不一，烘干所需要的时间也不一样，无论是手工加工还是机器加工，都需要先将黄连按大小分多批筛选，这一过程非常耗时耗力。”贺章涛找到了问题的症结。而这个怎么样提高加工效率的问题在当时没法解决，成了父亲贺文六的心结。

  2021年9月，贺章涛考入武汉科技大学汽车与交通工程学院。坐在宽敞的图书馆，贺章涛脑海里总会浮现父母沾满灰尘的脸庞，时时惦记着父亲心中的那个结。“炒制黄连时，灰尘很大，有时候鼻子眼睛都看不到。”贺章涛向记者比画着自己小时候炒黄连的窘态。

  贺章涛的想法很快被辅导员何一鸣得知。在全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛上，学车辆工程专业出身的何一鸣询问了参赛者贺章涛的家庭情况。贺章涛说出了自己的设想：怎么样改进家里的“黄连炕”，使其从手工分拣变为自动分拣。

  何一鸣决定成立一个团队，和贺章涛一起攻关改良“黄连炕”的技术。小组成员一起查专利、找论文，学习设计仿真软件和机械设计相关知识，参考农户加工经验，进行仿线天攻关，最终将“黄连炕”改良的核心确定为加装一个可变筛孔结构。这一结构能根据黄连的湿度信号来调节孔径大小，以此来实现对烘干的黄连进行自动筛选。

  为改进“黄连炕”存在的问题，何一鸣还前往千里外的贺章涛家家访，明确了从环保、省力、精准控温三个方面改进“黄连炕”的思路。何一鸣和记者说，他们给“黄连炕”加装了烟尘过滤器，这样可有效过滤烟尘中的较大颗粒物，减少灰尘排放，炒制黄连的人再也不会黑脸。

  他们还为“黄连炕”设计了可变筛孔，不再需要人大力翻炒黄连。“筛筒在不断转动下实现对黄连的翻炒，其筛网轴上固定安装有T形爪以实现对黄连的搅拌，同时筛筒内的黄连在不断碰撞和摩擦下被去除表皮根须。”贺章涛说，翻炒自动化可以把父母的手解放出来，他们再也不会汗流浃背。

  改良“黄连炕”研制过程中团队遇到的最大困难是确定设备决策机制的具体算法，即把预期指令转化为机器能听懂的语言。这决定了设备能否对炕干的黄连块茎实现精准筛选。贺章涛说，为解决这一问题，他们对黄连块茎进行建模，利用专业相关知识进行仿真分析，得出了不同初始条件下的黄连块茎的干度随机器运作时间、炕内温度等因素的变化规律，让机器能通过具体的数据“读懂”黄连的状态，实现精准温控。“再也不会发生炒煳黄连的事了。”

  据悉，改良“黄连炕”成功解决了黄连人工粗加工效率低、对环境造成污染、耗费柴薪、灰沙没办法回收等系列问题，实现了筛孔实时可变、时速智能控制、烟尘无害排放等多项技术的创新。该作品已获全国三维数字化创新设计大赛精英联赛国家一等奖。

  “改良后的‘黄连炕’不仅能将加工效率提高5到6倍，还能实现灰沙回收……”。面对视频中儿子贺章涛的滔滔不绝，贺文六露出了会心的微笑。他激动地说：“能在何老师的带领下学到真本事，我们为娃感到高兴。”

  “我们把种植黄连的农民叫做连农。设计的初衷是想让父母的劳作变得方便快捷，解放连农的手，让他们干活舒心。”贺章涛和记者说，改良的“黄连炕”有876个零部件，除了标准件外，不少是非标准件，制造成本比较高。目前已有3D模型和图纸，他为其起名为“急先锋”，就希望它能赶快制造出实物来，为父母这样的连农服务。

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