中国作为大蒜的最大生产国、消费国和外贸出口国,发展机械化已成必然趋势,为解决大蒜机械播种在取种、定向、插播入土壤等方面的技术难题,并结合“一穴一粒、直立向上栽植”的严格种植农艺。本文在研究蒜种物料特性基础上,对大蒜单粒取种、定向调整、直立插播等关键装置进行了结构设计、理论分析,借助计算机仿真分析和试验验证,确定了大蒜播种机械关键技术和关键装置机构作业形式,为大蒜机械化播种提供了理论依据,本文主要开展了以下工作:（1）蒜种物料特性和蒜种离散元模型参数设定。选用苍山、金乡、白桥大蒜为研究对象,对蒜种特征结构进行定义,确定了蒜种、蒜种-蒜种、蒜种-接触部件之间的物料参数,构建了蒜种离散元仿真模型并对进行参数设定,并进行试验验证,结果表明蒜种离散元模型具有可靠性,可为后续仿真模拟提供基础。（2）双充种室大蒜单粒取种装置研究。针对蒜种漏充率高,设计了第一充种室和第二充种室,构建了理论分析数学模型,阐述了第一充种室取种-第二充种室清种可降低蒜种漏充的作业机理,得到一级取种勺速度、种层厚度对充种性能及蒜种群扰动的影响规律,对影响装置作业性能的关键因素开展正交试验并进行了参数优化,确定了装置的最佳作业参数。（3）串联双料斗蒜种连续定向装置研究。构建了梯形料斗与锥形料斗串联定向调整的关键结构,对梯形料斗和锥形料斗结构参数进行了改进优化设计,通过模拟对蒜种连续定向调整的过程,确定了影响串联定向调整装置作业性能的关键参数。（4）蒜种定向插播装置研究。对插播器改进设计了三类不同类型的插播鸭嘴,以插播阻力低,蒜种直立度高为评价指标对插播鸭嘴作业参数进行了优化分析,借助离散元技术,实现了大蒜-插播器-土壤之间的交互微观表达,阐明了三者之间的交互机理。（5）样机设计与田间试验验证研究,以关键部件试验优化结果为条件,以蒜种定向合格率、漏播率、重播率、播种深度合格率为试验指标进行田间试验,蒜种定向合格率为97.95%,单粒合格率为95.94%,漏充率为1.79%,满足了大蒜种植农艺要求。