蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究.pdf

1、取苗機(jī)構(gòu)是蔬菜缽苗自動移栽機(jī)的核心工作部件，決定著移栽的效率和質(zhì)量。旋轉(zhuǎn)式取苗機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)一周取苗2次，可以有效地提高取苗的效率與質(zhì)量，取苗機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化是具有非線性、模糊性、強(qiáng)耦合性的多目標(biāo)復(fù)雜問題，目前對旋轉(zhuǎn)式取苗機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化仍停留在人機(jī)交互“試湊法”優(yōu)化方法的研究，其優(yōu)化效率低、比較費(fèi)時。對課題組已有的旋轉(zhuǎn)式取苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行取苗試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，取苗機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在一些問題造成取苗成功率較低。因此應(yīng)用新的優(yōu)化方法提高取苗機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的效率和

2、進(jìn)行一系列取苗試驗(yàn)，改進(jìn)取苗機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高取苗的成功率，對推進(jìn)蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)的研究具有重要的意義。本文具體的研究內(nèi)容如下:
　　 1)分析橢圓-不完全非圓齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成，建立橢圓-不完全非圓齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)數(shù)學(xué)模型。
　　 2)通過分析取苗機(jī)構(gòu)在運(yùn)動過程中可能出現(xiàn)的干涉問題及取苗、推苗過程中對取苗爪的姿態(tài)要求，提出了蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)優(yōu)化的九個目標(biāo)，并分別建立

3、了目標(biāo)函數(shù)。
　　 3)基于VisualBasic可視化平臺，運(yùn)用參數(shù)導(dǎo)引優(yōu)化方法，開發(fā)橢圓-不完全齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析及參數(shù)優(yōu)化軟件，降低了對專家經(jīng)驗(yàn)的依賴度，較大的提高了優(yōu)化效率。應(yīng)用該優(yōu)化軟件可以方便快捷的獲得一組滿足蔬菜缽苗移栽要求的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　 4)針對取苗試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題，分析現(xiàn)有取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足，并對機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。主要包括，添加消除齒隙裝置，添加間歇機(jī)構(gòu)緩沖裝置及改

4、進(jìn)取苗爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三部分。
　　 5)分別建立改進(jìn)前后取苗機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)模型，通過運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真，對比改進(jìn)前與改進(jìn)后機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡和不完全齒輪的受力情況，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)改進(jìn)的效果。
　　 6)設(shè)計(jì)蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺，在試驗(yàn)臺上使用基恩士LK-G系列激光位移傳感器分別測量不同運(yùn)轉(zhuǎn)條件下機(jī)架水平方向、豎直方向的振動位移，比較改進(jìn)前后取苗機(jī)構(gòu)的位移大小。
　　 7)在試驗(yàn)臺上進(jìn)行取苗試驗(yàn)。驗(yàn)證機(jī)構(gòu)改進(jìn)的效果，通過試驗(yàn)