【摘要】：花卉移栽技術(shù)可以減少作物的生長(zhǎng)周期，保持作物的品質(zhì)統(tǒng)一，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的，已成為現(xiàn)代溫室盆栽花卉生產(chǎn)中主要的種植措施。發(fā)展自動(dòng)化盆栽花卉移栽技術(shù)是順應(yīng)盆栽花卉生產(chǎn)高增長(zhǎng)率的趨勢(shì)，解決現(xiàn)有的低生產(chǎn)率和推進(jìn)我過農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要舉措。隨著我國(guó)花卉生產(chǎn)和設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展，目前已具備了大力發(fā)展自動(dòng)化盆栽花卉移栽技術(shù)的基礎(chǔ)和條件。本文對(duì)盆栽花卉自動(dòng)化移栽做了相關(guān)研究，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： （1）測(cè)量待移栽對(duì)象的幾何參數(shù)和土基質(zhì)的力學(xué)特性。測(cè)量待移栽對(duì)象—盆栽花卉株高、花莖直徑和盆花重量的幾何參數(shù)，測(cè)得紅掌的株高為149.70±19.80mm，花莖直徑為15.78±3.17mm，整體重量為198.10±22.89g。為仿真分析鋼針與土基質(zhì)的相互作用關(guān)系，利用ZJ型應(yīng)變控制式直剪儀測(cè)量土基質(zhì)的剪切特性參數(shù)，測(cè)得內(nèi)聚力C=13.8KPa，摩擦角=29°。 （2）確定自動(dòng)化移栽過程，利用Solidworks軟件設(shè)計(jì)初步方案，設(shè)計(jì)傳送機(jī)構(gòu)和自動(dòng)落盆機(jī)構(gòu)。對(duì)手工移栽過程進(jìn)行分析，確定自動(dòng)化移栽流程。分析傳送機(jī)構(gòu)的功能，選用配有擋板的網(wǎng)鏈傳送帶，對(duì)步進(jìn)電機(jī)選型。設(shè)計(jì)自動(dòng)落盆機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)一次可以落下5個(gè)盆的功能。 （3）建立二次覆土機(jī)構(gòu)初步方案，將創(chuàng)新方法應(yīng)用到具體機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中。分析二次覆土機(jī)構(gòu)所需完成特定功能所需的結(jié)構(gòu)，建立二次覆土機(jī)構(gòu)的初始模型，，利用TRIZ進(jìn)行矛盾提取，利用矛盾矩陣對(duì)壓實(shí)模塊進(jìn)行優(yōu)化。利用ARIZ進(jìn)行組件分析、系統(tǒng)模型分析對(duì)模芯進(jìn)行優(yōu)化，得到改進(jìn)方案。 （4）確定移栽機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)、確定方式和基本尺寸，利用ABAQUS進(jìn)行靜力學(xué)分析，進(jìn)行實(shí)物樣機(jī)試驗(yàn)，得到最佳參數(shù)組合。確定移栽機(jī)構(gòu)采用一對(duì)機(jī)械手從花卉兩側(cè)夾取花莖的方式，根據(jù)花卉尺寸，計(jì)算移栽機(jī)構(gòu)的幾何參數(shù)；采用正交設(shè)計(jì)方法，利用ABAQUS軟件進(jìn)行靜力學(xué)分析，得出插入深度對(duì)剪切應(yīng)力的影響最小，必須考慮因素間的交互作用關(guān)系；利用二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)物樣機(jī)試驗(yàn)，結(jié)合曲面優(yōu)化法得出升降氣缸氣壓為0.36MPa，鋼針插入斜度為28°和鋼針插入點(diǎn)到中心的距離為38.12mm的最優(yōu)參數(shù)組合。 （5）選用三菱FX3U-128MT/ESPLC作為移栽機(jī)控制器，設(shè)計(jì)移栽機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。分配I/O點(diǎn)數(shù)，繪制PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制電路，氣動(dòng)系統(tǒng)圖，分析自動(dòng)落盆、二次落土機(jī)構(gòu)和移栽機(jī)構(gòu)的程序流程圖，設(shè)計(jì)上位機(jī)對(duì)PLC的監(jiān)控，編寫控制程序。
【圖文】：

如圖1-1 所示：圖 1-1 生產(chǎn)蔬菜的溫室 圖 1-2 生產(chǎn)盆栽花卉的溫室Fig.1-1 Product vegetable greenhouse Fig.1-2 Product pot flowers greenhouse如圖 1-2 所示，花卉生產(chǎn)作為新興產(chǎn)業(yè)，是生產(chǎn)型溫室的最佳選擇之一。隨著人民生活水平的不斷提高，高品位生活成為一種追求，花卉作為物質(zhì)和精神享受的載體之一，受到人們的青睞。隨著花卉種植面積不斷增大，花卉生產(chǎn)在增加農(nóng)民收入、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高人民生活質(zhì)量等方面發(fā)揮著重要作用。進(jìn)入二十一世紀(jì)各地相繼建造了大批具有環(huán)境調(diào)節(jié)能力的現(xiàn)代化溫室用于花卉的生產(chǎn)。苗木花卉產(chǎn)業(yè)的效益也相當(dāng)可觀，以世界花卉生產(chǎn)第一大國(guó)荷蘭為例[2]，花卉從業(yè)人員僅有 7 萬多人，種植面積為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總面積的 7％，但其產(chǎn)值卻占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的 39％。荷蘭花卉年出口額達(dá) 50 多億美元，人均創(chuàng)匯約 6．7 萬美元，利潤(rùn)高達(dá) 30％。而在我國(guó)，農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司日前出爐 2011 年全國(guó)花卉統(tǒng)計(jì)

第 1 章 緒論1.1 本課題研究目的和意義八十年代中期，我國(guó)先后從歐美引進(jìn)一大批代表了當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)水平的溫室，主要以玻璃溫室和塑料日光溫室為主，由于生產(chǎn)技術(shù)、使用技術(shù)、消費(fèi)市場(chǎng)等因素，有一部分經(jīng)短暫運(yùn)行后處于關(guān)閉狀態(tài)，到九十年代中后期以上海孫橋?yàn)榇淼囊M(jìn)溫室又進(jìn)入一個(gè)高峰，先后引進(jìn)了大批的溫室，雖然我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)起步較晚，但隨著高科技農(nóng)業(yè)園區(qū)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化溫室和組培技術(shù)似乎已成為衡量農(nóng)業(yè)園區(qū)是否高科技的標(biāo)志。其后溫室的國(guó)產(chǎn)化也進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，到現(xiàn)在為止，國(guó)內(nèi)已擁有數(shù)量龐大的一批進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的現(xiàn)代化溫室用于蔬菜生產(chǎn)[1]，如圖1-1 所示：
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：S223.9;S68

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 韓揚(yáng);何聰芬;董銀卯;王昌濤;;響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助酶法制備燕麥ACE抑制肽的工藝研究[J];食品科學(xué);2009年22期

2 盧勇濤;李亞雄;劉洋;李斌;王濤;;國(guó)內(nèi)外移栽機(jī)及移栽技術(shù)現(xiàn)狀分析[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2011年03期

本文編號(hào)：2701344