草莓口感较好,栽培广泛,我国的草莓种植面积全球最大。同时草莓种植的经济效益远远高于蔬菜作物,我国的草莓种植从业人员众多。但作为草莓栽培的主要方式——高垄栽培,其移栽方式还沿用过去传统方式,由人工在狭小垄沟内长时间弯腰曲背劳作,作业条件差、作业周期短、劳动强度大,因此迫切需要实现机械化移栽定植,以提高劳动效率,改变人工种植模式。本文开展的高垄草莓苗全自动移栽机,主要研究工作和结果如下:(1)分别现场调研江苏省农科院溧水草莓基地、金坛一号农场草莓种植棚、镇江左湖村草莓种植户,获得温室大棚的棚体规格、高垄的起垄规范和规格参数,为样机的开发提供参数依据;分析草莓穴盘苗的特征和草莓移栽作业规程,了解实际作业需求,明确草莓苗移栽机开发的特殊性。(2)根据调研结果,针对草莓大苗坨,采用前打孔-后放苗栽植方式;针对弓背朝向,采用XY坐标定向取放苗机构;针对高垄规格差异,采用可调式跨单垄垄体的自适应仿形导向底盘;搭建样机,采用48 V-20 Ah锂电池作为驱动电源,利用小型空压机给气路供压,采用工业遥控器单人跟机遥控操作,实现全自动移栽,改变传统弯腰曲背的栽植模式。(3)为实现移栽机沿垄行走,提出沿垄仿形方案,先后开发设计辊筒式和圆弧板式仿形装置,通过现场试验反馈的问题,采用EDEM软件,选择接触模型、建立仿形装置与土壤模型,进行仿真模拟,结合两种仿形装置优缺点提出的改进方案,并模拟验证。(4)针对前打孔-后放苗的对孔精度问题和协调控制策略,试验分析气压对打孔的影响;分析XY坐标定向取放苗机构的P型移栽路径,提出一键式自动归位和作业程序;分析穴盘苗的送给弹出过程,开发一插式换盘送苗程序;试验不同传感器检测穴孔的效果,选择合适的传感器,分析精准对孔要求下的传感器方位布置,最后并行优化程序,提高移栽效率。(5)针对垄田田间环境复杂、含水率变化较大的特点,进行田间试验,试验验证移栽机的垄沟行走特性、打孔效果。通过整机打孔-放苗全流程试验,证明样机的移栽效率大于1000株/小时,具有一定的实用价值。