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嫁接具有无公害、绿色环保、节能创收等优点,且具有扩大繁殖系数、驱避病虫害、增强抗逆性、增加产量和改进品质等作用。但由于嫁接的强时效性、高劳动强度,目前普遍采用的人工嫁接方式已无法适应现代规模化生产模式,因此现作业速度快、作业质量稳定的嫁接机已被迫切需求。嫁接机嫁接速度是人工的2-10倍,可在作物嫁接期内快速完成大量嫁接作业,减少劳动力需求,并保证作物高成活率;有利于工厂化管理,可使嫁接苗生长一致且健壮。文章就人工嫁接动作进行分析,设计蔬菜苗贴接式嫁接机嫁接工作流程,完成了嫁接机的整体结构设计,围绕嫁接过程中的夹持、搬运、切削、固定等行为设计了蔬菜苗贴接式嫁接机各机构,并进行了样机试验研究。主要工作包括:(1)嫁接方式的选择:比较分析插接法,靠接法,劈接法,平接法,针接法和贴接法的优缺点和机械作业可行性,选择贴接法为本嫁接机嫁接方式;进行嫁接苗尺寸参数及压缩特性测定:嫁接苗的工厂化培育,嫁接苗基本参数测量,穗木、砧木苗压缩变形测试等,为蔬菜苗贴接式嫁接机各机构参数设计提供依据;(2)蔬菜苗贴接式嫁接机机械结构设计:嫁接机整体方案设计,确定嫁接机工作流程,通过获得的嫁接苗物理特性,设计嫁接机的动力系统、搬运机构、切削机构、嫁接夹推送机构。(3)搬运机构仿真分析:建立了蔬菜苗贴接式嫁接机搬运机构的相关数学模型,应用机器人运动控制理论等理论工具对其搬运机构进行了运动学分析。通过仿真分析,优化搬运环节的运动规律和路径规划,从而为搬运机构的运动控制提供理论基础和手段。通过对机构的运动分析及对电机控制,采用平稳变速方式,降低搬运机构急停时的震动,提高作业稳定性和机器使用寿命。(4)蔬菜苗贴接式自动嫁接机整机样机研发和嫁接实验。试验表明,蔬菜苗贴接式嫁接机样机的嫁接速度约为600株/h,嫁接成功率为94%,嫁接苗成活率为97%。