我国作为人口大国,对粮食产量的需求巨大。水稻因为适宜种植面积广,单位面积产量高等特点成为了我国最重要的粮食作物之一。因此提高水稻机械化种植的产量和质量具有重要意义。相较于直播和插秧,水稻移栽具有更大的优势,经过移栽的钵苗缓苗期短,分蘖早。目前市面上的移栽机构基本能够满足水稻移栽的功能要求,但往往存在秧苗漂浮、直立率低等缺陷,影响了粮食产量。基于以上背景,本文提出了一种同轴双杆弹射式的水稻钵苗移栽机构,该机构由非圆齿轮行星轮系驱动,秧针轨迹呈“腰子型”,通过优化轨迹形状可以有效提高秧苗立苗率;同时该机构的栽植臂部分设计为双套杆模式,通过弹簧作用实现秧苗弹射入土,可有效解决秧苗漂浮的问题。该机构能同时完成取苗、运苗和栽植的工作,且其工作效率高,能在一个周期内能完成两次移栽;而且安全性好,机构结构不复杂,具有较大的可靠性。移栽机构作为一种复杂的多体机构,其工作机理非常复杂,且其性能要求很多,因此该机构的优化设计问题一向是难点和重点。本文基于MATLAB设计了可以进行人机交互的参数优化软件,利用参数导引的优化方法寻求满足运动学约束条件的非劣解。同时考虑了铰间间隙对机构特性的影响,在间隙旋转铰接触模式划分的基础上建立了接触力模型,并利用ADAMS二次开发功能关联了接触力计算子程序,研究了不同间隙对机构动力学特性的影响。并利用接触力变化的均方差值为衡量标准求取间隙最优值。