针对花生小区播种机播种尺寸差异较大种子时,存在适应性差、单粒精播粒距合格率低等问题,依据花生小区育种及播种农艺要求,设计了勺夹式花生小区单粒精量播种单体,确定了开沟总成、排种总成、布种总成等关键部件的结构参数,从数值模拟的研究方法入手,着重对勺夹式排种器的主要结构与作业参数进行了仿真分析,并基于STM32单片机完成整机控制系统的硬件与软件设计,具体工作内容如下:1.测定了小粒种四粒红、中粒种华一罗汉、大粒种大白沙花生三轴尺寸与球度分布,确定了播种单体的作业方式与关键部件的总体结构,并对开沟总成的截锥弹簧、铧刀刃角、拔模斜面入土角、拔模斜面张角,以及布种总成的格栅夹角、格盘外径、格盘内径、格盘厚度等结构参数进行了详细的设计计算。2.基于凸轮机构的摆线运动规律建立了勺夹式排种器的曲面内壁模型,根据勺夹机构携种运动受力分析,对影响机构夹持力度的弹簧弹性系数与弹簧压缩量等参数进行了设计计算。3.应用浮力比重法、应变测试法和赫兹接触应力法分别测定了花生种子的密度、泊松比、弹性模量等物理参数,通过斜面试验与圆筒提升试验分别测出种子静摩擦系数与堆积角等接触参数,应用3D扫描与三维逆向建模的方法,通过EDEM软件创建了花生种子的离散元模型,采用DEM-MBD耦合技术建立了勺夹式排种器的动力学模型,通过单因素试验和Box-Behnken试验对勺夹机构的上勺托对称面宽度、上勺托斜面夹角、下夹托凹面倾角等关键结构参数进行了优化。4.基于STM32单片机开发了一套控制系统。根据负载的工作方式完成系统主板、电源、光电传感器、测速传感器和步进电机等硬件部分的选型与电路设计。使用C语言对系统进行编程,实现了播种单体均匀排种、精准布种、有序播种和高效清种等过程的检测与执行。5.根据单体播种花生时种子的运动轨迹,确定影响机具作业性能的主要参数为播种单体作业速度和播种口离地高度。以提高单粒精播粒距合格率,降低播种漏播率、重播率、破损率为目标,对机具作业参数进行了单因素与双因素数值模拟分析。探究了播种单体作业速度、播种口离地高度以及二者交互作用对播种性能的影响,并确定了最优参数组合。以不同粒径花生作为样本进行田间播种试验,结果表明整机通过性、适用性良好,能够满足小区育种试验要求。