玉米缽苗移栽機構軌跡及姿態(tài)的設計與優(yōu)化.pdf

1、隨著玉米種植需求量的增大，如何提高玉米的產量成了廣大農戶種植玉米的首要問題。雖然移栽能夠有效的延長農作物生長周期，提高其產量，為農戶帶來更多收益，但由于國內的移栽機存在機械化程度不高（半自動，需要人工喂苗），農民的勞動強度較大，而國外的移栽機主要利用機電一體化技術，將移栽取苗、帶苗、植苗等過程，分別用多個裝置配合完成，結構復雜、操作技術難度高，價格高，不適合中國國情，使得我國的玉米機械化移栽發(fā)展緩慢。
　　移栽機構是移栽機的核心工

2、作部件，其性能直接影響移栽質量。而如玉米移栽的夾缽式移栽機構存在取和栽難以兼顧的問題，采用兩套機構分別進行取和栽雖然可以完成移栽作業(yè)，但完成移栽機構的工作空間大，機器復雜。為此，本論文通過在現有缽苗移栽機構分析的基礎上，提出了一種取栽一體的旋轉式玉米缽苗移栽機構，該機構采用用雙行星架差速非圓齒輪結構，讓機構在軌跡與姿態(tài)的表現能力進一步提高，即增加輸出構件相對輸入行星架的傳動規(guī)律的靈活性。實現一套機構同時完成取苗和移栽兩個動作和大株距要求

3、。本文的主要研究內容如下：
　　1)分析已有的缽苗移栽機構的單行星輪系的傳動方式和工作原理，提出一種取栽一體的非圓齒輪雙行星輪系缽苗移栽機構。該機構姿態(tài)更靈活，軌跡更加多樣化，可以設計出適應多種軌跡要求移栽機構。
　　2）建立機構運動學模型，并基于MATLAB編寫輔助優(yōu)化軟件，采用正向求解和基于取苗最優(yōu)軌跡（直線進出缽苗盤，取苗爪在缽盤內無擺動）反求相結合的方式，獲得非圓齒輪節(jié)曲線，通過人機交互方式的優(yōu)選出一組合理的機構參數

4、，使軌跡和姿態(tài)滿足移栽要求。
　　3)根據優(yōu)選的機構參數利用NX軟件對整個移栽機構進行結構設計，三維建模，虛擬裝配，和運動仿真。通過對仿真和理論計算結果對比分析，兩者的軌跡和姿態(tài)完全一致，從而驗證了理論模型的正確性。
　　4)加工移栽機構實物模型，進行樣機組裝與試驗臺架試驗。在不同轉速下（40-100r/min）進行對比運轉試驗，對機構的整體運轉穩(wěn)定性進行分析。同時利用攝像技術進行運動拍攝，分析了移栽軌跡和姿態(tài)，試驗和理論基