中国是世界上最大的蔬菜和油菜生产国。育苗移栽是蔬菜和油菜等旱地经济作物的主要种植方式,能很好地解决季节矛盾,有利于充分利用光热资源,提高复种指数,便于管理,降低成本,减小自然灾害的影响。因此,研究旱地穴盘苗移栽机械的关键科学问题和技术具有重要的理论和现实意义。本文针对目前国内外穴盘苗移栽机构半自动为主效率低,自动移栽机构结构复杂、成本高,效率不高、振动大或不适合国内移栽作业,以及本课题组前期研究的三代旋转式取苗机构存在带锁止弧间歇传动机构刚性冲击大和二阶自由非圆齿轮行星系连续传动机构轨迹及动力性能不理想的问题,提出一种基于具有周期内传动比二次不等幅较大波动特性的组合式不完全非圆齿轮传动、利于获得理想取苗轨迹和姿态的行星轮系非匀速连续传动旱地穴盘苗旋转式取苗机构,开展其工作机理、设计理论和方法及试验研究。本文的主要研究内容和结果如下:1)在分析国内外旱地移栽机构研究现状的基础上,提出一种具有二次不等幅较大波动的组合式不完全非圆齿轮传动机构,研究了组合式不完全非圆齿轮传动机构的运动学特性和设计问题,以及应用该机构的旋转式取苗机构的构型综合和运动学特性,并建立了取苗机构的运动学模型。2)根据取苗机构的运动学模型,应用Visual Basic 6.0软件编写了基于人机交互的取苗机构分析与优化软件,并利用该软件分析取苗机构各参数对取苗轨迹的影响,最终优化得到一组满足设计要求的较优的机构参数。3)根据优化后的机构参数对取苗机构驱动部分的非圆齿轮进行齿廓设计,同时完成取苗机构的整体结构设计,并对消除齿隙装置、推苗凸轮进行相关改进设计。4)应用UG8.0完成取苗机构整体的三维建模及虚拟装配,并将其导入到ADAMS进行运动学仿真试验,分析取苗爪尖点运动轨迹及速度变化情况,与理论分析的结果进行对比,验证机构优化设计结果的正确性。5)加工取苗机构的物理样机,装配完成后安装在自制试验台上进行高速摄影试验,得到机构工作轨迹的试验结果,并将其与理论结果进行比较,进一步验证理论设计的正确性及该取苗机构被应用于实际机器的可行性。