偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系取苗機構的研究.pdf

1、改革開放以來，我國的蔬菜產業(yè)總體保持平穩(wěn)較快發(fā)展，據(jù)農業(yè)部統(tǒng)計，我國在2009年蔬菜種植面積和產量分別占世界的43％和49%，均居世界第一。蔬菜品種日益豐富，質量不斷提高，市場體系逐步完善，總體上呈現(xiàn)良好的發(fā)展局面。而蔬菜移栽又是蔬菜生產過程中的重要環(huán)節(jié)之一，移栽能較好地解決季節(jié)矛盾，可適時早播，有利于充分利用光溫條件，彌補作物生長期不足的缺點，充分利用土地資源，對作物進行氣候補償和縮短育期，其經濟效益和社會效益均非?？捎^。目前，國內已

2、有的移植機械多為半自動移植機，半自動移植機靠手工喂苗，工作強度大、效率低。而國內自動移植機的研究剛剛起步，自動移植機從取苗到植苗都由機械完成，工作強度低、效率高。國外雖有一些自動移植機應用于生產，但還處于不斷研究與推廣階段。而取苗機構是制約自動移植機發(fā)展的“瓶頸”，也是制約蔬菜大規(guī)模種植的關鍵問題之一。因此設計一種新型的取苗機構替代手工取苗，就成為我國蔬菜種植業(yè)未來發(fā)展趨勢。
　　 本文分析了國內外自動移栽機械研究現(xiàn)狀，提出一種

3、新型的蔬菜缽苗自動移栽機的核心部件——自動取苗機構，即偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機構。該機構可以單獨作為取苗機構，實現(xiàn)自動取苗。并且該蔬菜缽苗取苗機構結構簡單，工作可靠，取苗效率高。研究內容如下:
　　 1．分析蔬菜缽苗取苗機構取苗與栽植苗所需的工作軌跡要求，研究夾取式取苗機構的結構原理與結構組成，并設計了推苗凸輪輪廓曲線。
　　 2．本文首次提出偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系取苗機構，建立了該取苗機構的

4、運動學模型。
　　 3．為解決本機構運動學多目標優(yōu)化難題，自主開發(fā)了偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系蔬菜取苗機構輔助分析與優(yōu)化軟件，并詳細介紹了該軟件的人機交互界面及功能。
　　 4．研究機構參數(shù)變化對取苗軌跡與移栽臂姿態(tài)的影響規(guī)律，研究基于人機交互優(yōu)化的參數(shù)優(yōu)化方法，確定結構參數(shù)滿足蔬菜缽苗自動取苗工作要求。
　　 5．結構參數(shù)優(yōu)化后，根據(jù)最優(yōu)參數(shù)確定機構的設計參數(shù)，綜合考慮各參數(shù)因子的影響，在AutoCAD20