蔬菜缽苗行星輪系栽植器設計與運動學分析.pdf

1、我國是蔬菜生產大國，蔬菜播種面積和產量均居世界第一。蔬菜生產是勞動密集型產業(yè)，其中移栽是蔬菜生產過程中的重要環(huán)節(jié)，但是傳統(tǒng)的移栽方式為人工栽植操作，自動化程度不高，栽植效率低，用工量大。為滿足現(xiàn)代農業(yè)高速自動移栽要求，減少人工消耗，提高移栽的質量和勞動效率，本文分析了國內外蔬菜移栽機的研究現(xiàn)狀及國內外現(xiàn)有栽植器結構和工作原理，按照“零速投苗”原理及滿足90～120株/min的高速栽植頻率的育苗栽植要求，進行了栽植器的設計和選型，通過虛擬

2、樣機仿真分析實現(xiàn)了栽植運動軌跡及性能參數(shù)的優(yōu)選。
　　 (1)提出了兩種蔬菜缽苗自動化栽植機構(蔬菜缽苗行星輪系栽植器、蔬菜缽苗錐齒輪行星輪系栽植器)。綜合考慮兩種栽植器的特點及栽植作業(yè)穩(wěn)定性要求，優(yōu)選出了蔬菜缽苗錐齒輪行星輪系栽植器作為蔬菜缽苗自動化栽植機構。
　　 (2)以栽植器的栽植鴨嘴構件為研究對象，設計了凸輪-壓桿傳動機構作為栽植器的開合機構；確定了凸輪及其從動件的運動規(guī)律曲線方程；建立了開啟機構的運動學方程，

3、推導出了凸輪推程與栽植鴨嘴開合幅度的關系以及栽植器與栽植鴨嘴開啟機構的周期匹配關系。
　　 (3)建立了栽植器運動方程、虛擬樣機并實現(xiàn)了虛擬樣機的動態(tài)仿真。仿真結果表明：在2s的栽植周期內番茄苗在1.12s時刻開始脫離鴨嘴，在1.33s時刻完全脫離鴨嘴，投苗時間較短不易發(fā)生掛苗；鴨嘴最大開合幅度為60.3mm和單個鴨嘴最大開啟角度為10.3°，與理論分析值基本符合，番茄苗能夠順利植入穴孔；前、后栽植鴨嘴開合同步性一致。在滿足栽植