直取式水稻缽苗寬窄行移栽機(jī)構(gòu)研究.pdf

1、水稻缽苗寬窄行機(jī)械移栽依靠移栽機(jī)夾取單缽（帶營養(yǎng)土塊）秧苗，按寬行與窄行間隔栽插的方式進(jìn)行作業(yè)。該移栽方式綜合了缽苗移栽與寬窄行移栽二者的優(yōu)勢:取苗過程對(duì)秧苗根莖傷害小，無緩苗期，寬窄行裁插有利于秧苗根莖的通風(fēng)及透光，增強(qiáng)抗倒伏、防病害能力，提高稻米的品質(zhì)和產(chǎn)量。然而目前市場缺乏成熟的水稻缽苗寬窄行移栽機(jī)械，只能依靠人工來實(shí)現(xiàn)缽苗寬窄行移栽，作業(yè)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以實(shí)現(xiàn)移栽方式的大范圍推廣，限制了水稻品質(zhì)與產(chǎn)量的提高，制約了我國水稻

2、種植機(jī)械化的發(fā)展。
　　缽苗寬窄行移栽是由農(nóng)藝專家根據(jù)我國水稻種植要求提出的一種移栽方式，需要通過自主創(chuàng)新才能解決水稻缽苗寬窄行機(jī)械化移栽的問題。而為了與現(xiàn)有缽苗育秧盤及育秧流水線配套，則要求不改變現(xiàn)有水稻缽苗移栽機(jī)移箱機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)部件及秧箱結(jié)構(gòu)，因此實(shí)現(xiàn)缽苗寬窄行移栽的關(guān)鍵在于提出一種能實(shí)現(xiàn)寬窄行作業(yè)的缽苗移栽機(jī)構(gòu)。本論文以空間行星輪系缽苗寬窄行移栽機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，優(yōu)化機(jī)構(gòu)參數(shù)，獲

3、得一種能夠滿足“直取苗”等優(yōu)化目標(biāo)的缽苗寬窄行移栽機(jī)構(gòu)。論文主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)研究國內(nèi)外缽苗移栽機(jī)和空間行星輪系分插機(jī)構(gòu)的工作原理，分析一般單自由度兩級(jí)行星輪系機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，提出一種面向給定軌跡的不等速行星輪系機(jī)構(gòu)的求解方法，并利用D-H變換矩陣?yán)碚摻⑵溥\(yùn)動(dòng)學(xué)模型。
　　(2)根據(jù)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)要求，進(jìn)行了空間行星輪系機(jī)構(gòu)構(gòu)型的綜合，選用非圓柱齒輪和圓錐齒輪組成空間不等速傳動(dòng)行星輪系，并將其應(yīng)用于直取式水稻缽苗

4、寬窄行移栽機(jī)構(gòu)中。分析缽苗寬窄行移栽技術(shù)要求，初步確定了移栽機(jī)構(gòu)理想靜軌跡曲線。
　　(3)根據(jù)移栽技術(shù)和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)要求，給出缽茁寬窄行移栽機(jī)構(gòu)的九個(gè)優(yōu)化目標(biāo)，并建立其與機(jī)構(gòu)參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系，利用Matlab中GUI平臺(tái)開發(fā)移栽機(jī)構(gòu)的人機(jī)交互優(yōu)化軟件，優(yōu)選出一組滿足移栽要求的機(jī)構(gòu)參數(shù)。
　　(4)完成了移栽機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、三維模型構(gòu)建和虛擬樣機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真試驗(yàn)，分析了移栽臂運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、尖點(diǎn)軌跡和速度曲線并與理論數(shù)據(jù)比較，驗(yàn)證了