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移植是蔬菜生产过程中的重要环节之一,移植具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益,可以充分利用光热资源,其经济效益和社会效益均非常可观。目前,国内已有的移植机械多为半自动移植机,半自动移植机靠手工喂苗,工作强度大、效率低,而国内自动移植机的研究刚刚起步,自动移植机从取苗到植苗都由机械完成,工作强度低、效率高。国外虽有一些自动移植机应用于生产,但还处于不段研究与推广阶段。而取苗机构是制约自动移植机发展的“瓶颈”,也是制约蔬菜大规模种植的关键问题之一。因此设计一种新型的取苗机构替代手工取苗,已成为我国蔬菜种植业发展的迫切需要。本文总结吸收了国内外各种取苗机构的优缺点,在实验室已有研究成果的基础上,设计了一种新型蔬菜钵苗取苗机构——椭圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗取苗机构,该机构可以单独作为取苗机构,实现自动取苗。该蔬菜钵苗取苗机构结构简单,工作可靠,取苗效率高。已申请发明专利(201110270977.1)和实用新型专利(201120343300.1)。本文主要的研究内容如下:1.根据蔬菜钵苗取苗的技术特点和农艺要求,模拟人工取苗的轨迹、动作和姿态要求,发明蔬菜钵苗取苗机构,满足机械取苗特殊的工作轨迹要求,比现有的蔬菜取苗机构工作效率高,并且工作平稳、抗振性好。2.论述了该取苗机构的工作原理和结构特点,建立取苗机构的运动学数学模型。3.以建立的运动学数学模型为基础,基于可视化开发平台VB6.0,自主开发蔬菜钵苗取苗机构辅助分析与优化软件(软件登记号:2011SR030044),介绍了该软件的人机交互界面及功能,基于该软件,解决了该机构运动学多目标优化的难点。4.根据蔬菜取苗农艺要求,提出蔬菜钵苗取苗机构参数优化的目标和优化方法,分析各参数变化对取苗机构运动特性的影响,利用自主开发软件,采用人机交互的优化方法,优化出取苗机构的结构参数,满足蔬菜钵苗取苗的工作要求。5.按照优化得到的结构参数,进行蔬菜钵苗取苗机构的总体设计,讨论了设计中应该注意的问题,最后在CAXA2007下完成装配图和各零件的设计。6.建立取苗机构的三维实体模型,对其进行虚拟装配。利用ADAMS软件对取苗机构进行动态仿真。7.试验平台研究。通过对蔬菜钵苗取苗机构部件制造,在试验台上测试蔬菜钵苗取苗机构的运动学特性,验证新型取苗机构工程应用的可实现性。