在我国,受历史条件和技术水平的制约,设施农业蔬菜生产一直以中小型设施农业露地栽培为主,这类设施大都尺寸低矮狭小,基本以人工栽植为主,大田移栽机械由于尺寸原因,很难直接在这类设施中使用。并且现有露地栽植蔬菜穴盘苗移栽机基本以内燃机驱动的牵引式或自走式为主,即便尺寸小,在低矮狭小的中小型设施农业中作业时,易造成空气污染,影响了蔬菜的品质。针对这些问题,本文拟设计一种能进行温室穴盘苗快速移栽、纯电力驱动、无污染、尺寸紧凑的小型无线遥控无人驾驶全自动移栽机以满足中小设施农业对自动化露地移栽机的需求。本文的主要研究工作如下:(1)中小设施农业小型全自动移栽机的总体设计。针对中小型设施农业的作业环境和尺寸,设计了一台能在该类设施直接两行作业的穴盘苗小型自动移栽机,实现对穴盘的进给,对钵苗的夹取、运送、分配、导入、栽植、覆土的全自动移栽功能,按部件组成分为:移箱进给部件、取苗部件、分苗部件、栽植部件和移栽机底盘。对于体型,采用了无人驾驶无线遥控的方式通过用遥控器操作整机运动,取消乘车空间,降低整机质量与高度,简化底盘驱动需求;对于环保,采用了锂电池作为动力源,纯电力驱动,无污染。(2)移栽机取苗部件的设计与动力学分析。设计了一种新型的移栽机菱形变距取苗部件;使用ADAMS对其中的变距机构进行了动力学仿真,初选变距驱动气缸的型号;使用推拉力计对变距机构进行了推拉力测量,进一步确认变距驱动气缸的选择。(3)移栽机底盘的设计与分析。对移栽机底盘进行了详细的机构设计和结构设计,具体包括:前桥转向机构、车架和后轮驱动系统;阐述了无线遥控、电驱底盘的布局和工作原理;运用ANSYS对移栽机底盘的车架进行了静力学分析和模态分析,可知车架整体结构满足静态和动态性能。(4)整机控制系统的设计。对移栽机整机的控制系统进行了设计,具体包含控制系统的总体设计、硬件设计、软件设计。(5)样机试验与分析。试制了原理样机,对原理样机进行了相关试验。机械性能试验表明:整机运行过程中,移箱部件振动最小,取苗部件振动最大,底盘车架无明显共振现象;取投苗成功率试验表明:取投苗综合成功率随着栽植频率的提升而下降,栽植频率60株/min/行时,取苗成功率98.6%,投苗成功率98.6%,取投综合成功率为96.5%;原理样机模拟栽植试验表明:钵苗倒伏现象在栽植过程出现较多,栽植合格率随栽植频率的提升而下降,并且在栽植频率60株/min/行时,栽植合格率为94.4%。三个原理样机试验表明:整机各部件运动协调,控制系统设计合理,总体满足自动移栽机设计要求。