作物育苗种植技术具有对气候的补偿作用和使作物生长发育期提前的综合效益,是提高复种指数、抵御苗期低温冷害,实现丰产的有效途径,而育苗种植机械化是推广这一农业技术的关键。栽植机构作为移栽机械的核心机构,其工作性能直接影响幼苗栽植质量以及未来作物生长状况。我国是育苗移栽机械的生产制造以及需求大国,然而,对移栽机械关键部件的研发主要仍依靠引进或仿制国外先进机型,国产构型单一有限,难以满足我国多样化育苗种类和种植农艺要求。因此,研发与栽植幼苗及农艺相适应的栽植机构一直是育苗移栽机械研究的重点,也是一项极具挑战的工作。平面多连杆机构是育苗栽植机构的核心机构之一。开发原创性多样化栽植装备需要解决的首要难题是其核心机构的创新设计。基于图论的机构构型综合是机构创新设计的有效手段,也是当前机构学领域研究的热点。通过开展机构数字化设计与综合研究,可以获得满足给定要求的所有合理构型,为机构创新提供大量的备选方案。其中的运动链综合需要经过胚图综合、同构判别以及刚性子链识别等一系列过程,但在实际应用中还存在着综合效率低、综合准确性差以及综合结果不统一等的问题。本文在着手解决机构综合关键问题的同时,以栽植机构为研究对象进行构型综合,实现了栽植机构的创新设计。具体研究内容如下:1)提出了一种基于加权四次幂矩阵与加权最小距离矩阵的相似识别方法。首先,对拓扑图的邻接矩阵进行加权处理。其次,对加权矩阵进行四次幂计算,并寻找最小距离矩阵,得到两种特征恒量矩阵。特征恒量矩阵表征拓扑图中点边的相对位置关系,按一定规律排列这些矩阵,得到特征码矩阵与特征矩阵。最终,使用特征码矩阵提取拓扑图的相似特征码,可以识别相似点、边;通过比较特征矩阵,可实现拓扑图间同构关系。2)提出了一种基于杆组拆解、环链替换的刚性子链识别方式,实现了单铰运动链的刚性子链识别。此识别方法通过对运动链中长度大于1的二度链进行拆解,通过去除其中的非刚性子链部分来简化拓扑图,有利于刚性子链的识别。识别方法提出了有对角连接特征的四边环链替换与特殊边拆除方式,在不涉及基本环及其组合的前提下,完善了运动链退化算法,将运动链的退化算法贯彻到了整个刚性子链识别过程。本方法通过计算机自动实现,相比于其他刚性子链识别方法准确性好、识别效率高。3)基于胚图插点法枚举多环运动链拓扑图,并采用提出的加权四次幂与最小距离矩阵同构判别和杆组-环链拆解/替换的刚性子链识别等方法,实现了六环内1～3自由度所有多环单铰运动链的综合,构建了无同构、无刚性子链运动链拓扑图图库。综合结果与相关研究文献数据开展了对比分析,验证了运动链综合过程及结果的正确性。4)开展了具备栽植机构结构特征的多连杆机构综合。通过加权四次幂与加权距离矩阵识别相似点并选取非相似点作为功能点,避免了结构同构;而后根据旱地移栽机多连杆栽植机构工作特性与结构特点,构建了多连杆栽植机构构型筛选规则,删去有结构不合理、过约束等错误的机构拓扑图,并将规则融入机构综合过程,对六至九构件机构进行构型综合,得到了能够形成复杂轨迹且满足栽植功能的机构构型库,实现了多连杆栽植机构的系统性创成。5)从栽植机构构型库中,选取六至八构件机构各一种。根据旱地大株距（450mm）育苗栽植要求,构建了各机构的运动学模型,并编写机构辅助分析与设计的可视化程序,优选了符合栽植农艺要求的各机构杆长等参数,获得了相应的栽植机构栽植作业所需的动、静轨迹。其中,以七杆机构为例,对新型七杆植苗机构开展了样机仿真与性能对比、物理样机试验等工作,验证了栽植机构的可行性。本文通过构型综合得到了六环三自由度内所有单铰运动链,并以运动链图库为基础,综合得到六至九杆内所有合理的机构拓扑图,构建了适用于栽植作业的多连杆植苗机构构型库,为多连杆栽植机构构型的选取提供基础,有利于新型栽植机构的创新设计。