作物的景观化种植是做好第一三产业融合大文章,促进“农文旅”融合发展、打造花海品牌主题的重要途径之一。目前作物花海景观因图案边界复杂、品种多样,造型施工作业几乎全靠人力完成,用工量大。为提高作物栽培景观造型的机械化水平,降低造型成本,本文基于课题组已有的混编种子带编织机一代样机,以小粒径不规则的花卉种子为作业对象,提出并实现了一种基于振动盘连续供种作业的混编种子带编织机的设计方案。以小粒径不规则的花卉种子为作业对象,设计用于混编种子带的编织机,该样机主要由种子带编织装置和种子带收束装置组成。本文围绕花卉种子参数测量与标定、振动供排种系统、对置胶辊走纸系统等进行原理分析与结构设计、控制系统软硬件开发,样机搭建和试验研究。主要内容如下:（1）以鸡冠花、紫云英和二月兰种子为对象、对其种子的特性参数进行测量,并以鸡冠花种子为例,利用离散元软件EDEM对种子间和与供种盘所用树脂材料间各接触参数进行响应面法标定。对种子参数测定结果显示,鸡冠花的三维平均尺寸为1.45 mm×1.28 mm×0.57 mm;紫云英的三维平均尺寸为2.73 mm×2.39 mm×1.19 mm;二月兰平均尺寸为2.65 mm×1.59 mm×1.32 mm。测得鸡冠花的含水率为10.82%;平均万粒重为6.56 g;种子的密度为1.05 g/cm~3;休止角平均值为28.41°;测得紫云英的含水率为5.66%,其种子千粒重为3.789 g,种子的密度为1.49 g/cm~3,种堆休止角为38.98°;测得二月兰的含水率为4.69%,其种子千粒重为3.937 g;种子的密度为1.02 g/cm~3;种堆休止角为38.36°。通过对鸡冠花接触参数的试验测定并离散元标定筛选出泊松比、种间静摩擦系数、种板静摩擦系数为对鸡冠花种子运动状态有显著性影响的因素,并进一步优化得到最佳组合参数为泊松比0.354、种间静摩擦系数为0.287、种板静摩擦系数为0.222,通过验证,采用标定结果所得最佳参数组合验证得到仿真休止角与物理测得种堆休止角间相对误差仅为0.57%。（2）对基于振动供种的混编种子带编织机的整体方案和关键部件进行设计。在分析一代样机不足的基础上,提出改进设计方案;在阐述振动盘工作原理的基础上,对振动供种装置的结构参数进行了详细设计及验证;对摆动导种装置、接种装置及走纸系统进行了设计。提出整机的流水线式对称的整体布局设计方案;对种子在振动盘内各槽体中的受力与运动状态进行了分析,结合材料参数振动底座直径等因素设计螺旋导槽升角为10°,振动盘半径为62 mm,螺旋导槽螺距为68.7 mm;设计筛分槽槽宽系数为1.5,槽宽为2 mm,槽体侧板倾角为45°,槽体肋半径为0.69,肋圆心到侧板的距离为0.9 mm;设计排出槽槽宽为2 mm;仿真验证显示槽体对种子流的削减维持在50%左右,能够对种流形成有效削减;该槽体供种的稳定性系数维持在10%及以下,满足供种稳定要求。设计摆动导种装置导种盘面分为4区,盘面中心转轴直径为16 mm,漏种区围壁厚度为2 mm,盘面半径为20 mm。设计接种装置为V型缝隙槽体,缝隙宽度T为2 mm,缝隙总长度为20 mm。设计对置胶辊装置胶辊中心间距为38 mm,胶辊非挤压处半径为20 mm,挤压比为5%,通过滑移率试验验证该装置工作效果,结果显示在多种备选速度方案下具有较高稳定性,满足工作要求。（3）对机器工作配套的软硬件控制系统进行了设计。基于Py Qt5与Python开发景观图案前处理工艺规划软件,实现对景观图案的转编码功能;设计基于STM32单片机+触摸屏人机界面的混编种子带编织机控制系统。测试试验表明,规划软件及控制系统稳定可靠,规划软件具备人机交互界面便于用户操作,可处理多种格式的景观图片,可根据用户需求进行相应的输出调整,并针对大型景观造型需求实现图案按需分割。样机控制系统根据样机控制需求进行开发,实现工作流程的分段化,控制指令随时界面输入,编织进度随时界面反馈,控制系统在长时间的运行过程中稳定可靠,系统内置多种备选工作速率,满足整机运行基本要求。（4）开展样机性能测试。基于搭建的样机,对排种系统进行了试验,结果显示当排种系统对纸带的充种时间为200 ms,排种系统中排种导向盘的切换转速为7 r/s,振动盘供种流量为40粒/秒时排种系统对纸带的充种效果最好,其充种合格率为87.8%。针对样机连续走纸过程中可能存在的标记误差问题进行了验证试验,结果表明标记准确度误差均在1.1%以下,每行首尾标记点间距离方差都在5%以下。对编织机的图案编织效果进行了验证,室内种子带铺展试验显示编织图案与目标图案间的相对位置变异系数P均在10%以下,编织面积系数该样机稳定在10%左右,各行关键点位置变异系数均在5%以下。进行田间定植试验,并开发基于图案余弦值对比的相似度评价算法对田间定植后苗期、花期与标准图案间相似度及进行评价,结果显示田间苗期成图与标准图案间相似度达到86.58%,田间花期成图效果达到72.39%。结果显示该花式种子带景观造型视觉效果良好,达到预期目的。该研究结果可为大田花式图案景观造型提供参考。