【摘要】：目前全球一半以上的蔬菜生產(chǎn)和消費(fèi)都發(fā)生在中國(guó),蔬菜已經(jīng)成為我國(guó)除糧食作物以外種植面積最廣的農(nóng)作物,蔬菜不僅能夠?yàn)槿祟惿钐峁┍仨毜木S生素和其它礦物質(zhì)元素,而且也是農(nóng)民增加收入的重要渠道。規(guī)�；挠缗c移栽能夠有效地提高菜苗的成活率、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。因此,研究全自動(dòng)蔬菜缽苗移栽機(jī)械的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題對(duì)促進(jìn)我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平具有重要的意義。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化蔬菜缽苗移栽機(jī)構(gòu)工作效率低、成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn),以及本研究所研制的組合式非圓齒輪行星輪系取苗機(jī)構(gòu)高轉(zhuǎn)速下取苗成功率不高、推苗效果不好、缽苗缽體與取苗爪存在干涉等問(wèn)題,提出基于組合式不完全變性偏心圓-非圓齒輪傳動(dòng)的回轉(zhuǎn)式取苗機(jī)構(gòu),開(kāi)展取苗機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、參數(shù)優(yōu)化、三維參數(shù)化設(shè)計(jì)、虛擬仿真和取苗試驗(yàn)研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1)為有效解決本課題組所研制的取苗機(jī)構(gòu)存在的問(wèn)題,將該機(jī)構(gòu)中的不完全偏心圓進(jìn)行變性處理,提出一種新型組合式非圓齒輪行星輪系取苗機(jī)構(gòu),對(duì)新機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析并建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。2)根據(jù)取苗機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,應(yīng)用VB6.0軟件編寫取苗機(jī)構(gòu)輔助分析與優(yōu)化軟件,通過(guò)該軟件分析變性系數(shù)m_(11)對(duì)取苗軌跡的影響。以人機(jī)交互的方式,通過(guò)調(diào)整設(shè)計(jì)變量來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo),最終得到滿足取苗工作要求的一組較優(yōu)參數(shù)。3)基于C++對(duì)NX10.0進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),建立組合式非圓齒輪行星輪系取苗機(jī)構(gòu)三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng);應(yīng)用該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)修改設(shè)計(jì)參數(shù)后,能實(shí)時(shí)生成與設(shè)計(jì)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的新取苗機(jī)構(gòu)的三維模型。將機(jī)構(gòu)三維模型導(dǎo)入ADAMS軟件中進(jìn)行虛擬仿真試驗(yàn),并將取苗機(jī)構(gòu)的虛擬仿真軌跡與理論分析軌跡進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性和正確性。4)利用已建立的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)導(dǎo)出取苗機(jī)構(gòu)零部件二維圖,進(jìn)行物理樣機(jī)加工,裝配完成后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)試驗(yàn),并以西蘭花幼苗為試驗(yàn)用苗進(jìn)行了取苗試驗(yàn)。將試驗(yàn)得到的真實(shí)軌跡與理論分析軌跡進(jìn)行對(duì)比并進(jìn)行取苗爪姿態(tài)分析;在取苗機(jī)構(gòu)不同轉(zhuǎn)速下進(jìn)行取苗試驗(yàn),得到其相應(yīng)的取苗和推苗成功率,分析其取苗效果。本文設(shè)計(jì)的新機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)速為50r/min時(shí),取苗成功率達(dá)到了96.3%,比原機(jī)構(gòu)更高,推苗成功率也同時(shí)得以提高,工作性能更好。
【圖文】：

圖 1.1 我國(guó)蔬菜種植面積走勢(shì)圖超過(guò)糧食，成為了我國(guó)第一大經(jīng)濟(jì)作物[2]。2013產(chǎn)量達(dá) 7 億噸，中國(guó)成為世界第一大蔬菜生產(chǎn)繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)[4]。雖然我國(guó)的蔬菜產(chǎn)第一，給農(nóng)民增收、社會(huì)穩(wěn)定做出了重大的貢、科技等方面制約，我國(guó)的蔬菜產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)方種少等劣勢(shì)[5]。方式，較于直播的種植方式，育苗移栽能夠使對(duì)幼苗的傷害，保證幼苗成活率，從而讓蔬菜的產(chǎn)量和效益優(yōu)勢(shì)[6]。目前我國(guó)蔬菜種植方式式效率低、工作強(qiáng)度大而且作業(yè)質(zhì)量不能夠保

圖 1.2 推桿式取苗機(jī)構(gòu)圖 1.3 所示為在早期 HIDEO 等人[28]研機(jī)械手式自動(dòng)移栽機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)主要分為部件：取苗裝置、栽植裝置以及縱向送苗該機(jī)構(gòu)在進(jìn)行移栽工作時(shí)，通過(guò)連桿的配苗爪尖點(diǎn)呈現(xiàn)一定的運(yùn)動(dòng)軌跡，并以一定入到穴盤中，再由推苗凸輪來(lái)控制取苗爪與開(kāi)啟，從而實(shí)現(xiàn)了將缽苗從缽盤中抓出植苗機(jī)構(gòu)上方張開(kāi)取苗爪，缽苗受重力自到栽植裝置中。雖然該機(jī)構(gòu)具有良好的移，而且在移栽作業(yè)中對(duì)缽苗根系傷害較是其整體工序繁雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合應(yīng)圖 1.3 機(jī)械手式取苗機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S223.9

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本文編號(hào)：2633037