本文選題：蔬菜移栽　切入點：取苗機構(gòu)　出處：《浙江理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：蔬菜育苗移栽可降低自然災害的影響,提高陽光和水分的利用率,縮短生長周期。而全自動蔬菜移栽能夠提高了工作效率,減少了工作強度,達到了省工節(jié)本的目的。移栽機構(gòu)是全自動蔬菜缽苗移栽機的核心部件,該機構(gòu)主要由取苗機構(gòu)和植苗機構(gòu)組成,而傳動裝置讓兩者滿足了一定的傳動關(guān)系。移栽機構(gòu)性能的好壞也直接影響著蔬菜的栽植質(zhì)量和存活率。本文的主要研究內(nèi)容包括:1)結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的蔬菜缽苗移栽機構(gòu)的研究現(xiàn)狀,分析了移栽機構(gòu)的工作原理和性能要求,確定了移栽機構(gòu)的具體方案,提出了一種非圓齒輪行星輪系取苗機構(gòu),優(yōu)化設計了一種旋轉(zhuǎn)式植苗機構(gòu)。2)根據(jù)取苗機構(gòu)的工作要求,確定其為共軛凹凸-傅里葉齒輪行星輪系取苗機構(gòu),可實現(xiàn)輸出二次不等幅傳動比,建立其運動學模型,基于MATLAB軟件,自主開發(fā)人機交互式取苗機構(gòu)輔助分析與優(yōu)化軟件。分析各參數(shù)對取苗軌跡和姿態(tài)的影響,根據(jù)取苗機構(gòu)工作要求優(yōu)化出一組相對較優(yōu)的機構(gòu)參數(shù),取苗角度為135.2°,取苗深度為34.7mm,推苗角度為120.2°。3)基于共軛凹凸齒輪傳動機構(gòu),提出了一種新型的齒廓生成方法,利用Pro/E軟件,包絡生成非圓齒輪齒廓。該方法適用于各種非圓齒輪的齒廓設計,且具有一定的通用性。基于優(yōu)化后的機構(gòu)參數(shù),完成取苗機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計。4)針對現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)式植苗機構(gòu)在試驗中發(fā)現(xiàn)的不足,基于Visual Basic軟件,優(yōu)化了植苗機構(gòu)的參數(shù),得到的接苗角度為88°,植苗角度85°,栽植深度50mm。并完成了植苗機構(gòu)結(jié)構(gòu)的改進設計,同時完成了傳動裝置的結(jié)構(gòu)設計。5)基于Solidworks三維軟件完成取苗機構(gòu)、植苗機構(gòu)和傳動裝置的三維建模與虛擬裝配,利用ADAMS軟件完成取苗機構(gòu)與植苗機構(gòu)的聯(lián)合仿真試驗分析。得到的取苗爪尖點和栽植器尖點軌跡和速度與MATLAB軟件得到的理論軌跡和速度數(shù)據(jù)基本一致,驗證該蔬菜缽苗移栽機構(gòu)設計的正確性與可行性。6)完成了取苗機構(gòu)和植苗機構(gòu)樣機的加工與試驗,分析了取苗機構(gòu)和植苗機構(gòu)的運動學特性,完成了植苗機構(gòu)的田間試驗,進一步驗證了該移栽機構(gòu)的可行性。
[Abstract]:Transplanting seedlings can reduce the influence of natural disasters, increase the utilization rate of sunlight and water, shorten the growth cycle, and the automatic transplanting of vegetables can improve the working efficiency and reduce the working intensity. The transplanting mechanism is the core part of the automatic vegetable pot seedling transplanter, which is mainly composed of the seedling collecting mechanism and the seedling planting mechanism. The performance of the transplanting mechanism also directly affects the planting quality and survival rate of vegetables. The main research contents of this paper include: 1) combining with the existing vegetable bowl seedlings at home and abroad. Research status of transplanting mechanism, The working principle and performance requirements of the transplanting mechanism are analyzed, the specific scheme of the transplanting mechanism is determined, a non-circular gear planetary gear train seedling picking mechanism is put forward, and a rotary seedling mechanism. 2) according to the working requirements of the seedling collecting mechanism, the paper puts forward a kind of plantlet mechanism of non-circular gear planetary gear train, and optimizes the design of a rotary seedling transplanting mechanism. It is determined that it is a conjugate concave convex Fourier gear planetary gear train seedling mechanism, which can realize the output of quadratic unequal transmission ratio, establish its kinematics model, based on MATLAB software, A human-computer interactive software for the analysis and optimization of seedling extraction mechanism is developed independently. The influence of each parameter on the track and attitude of the seedling is analyzed, and a group of relatively optimal mechanism parameters are optimized according to the working requirements of the mechanism. Based on the conjugate concave and convex gear transmission mechanism, a new method of tooth profile generation is proposed, which is based on the Pro/E software, which is based on the conjugate concave and convex gear transmission mechanism, and the seedling angle is 135.2 擄, 34.7 mm and 120.2 擄.3. The method is suitable for the tooth profile design of all kinds of non-circular gears, and has a certain generality. Based on the optimized mechanism parameters, the method is used to generate the tooth profile of non-circular gear. Finish the structure design of the seedling mechanism. 4) aiming at the deficiency found in the experiment of the existing rotary seedling mechanism, the parameters of the seedling mechanism are optimized based on the software of Visual Basic. The seedling grafting angle is 88 擄, the seedling planting angle is 85 擄, and the planting depth is 50 mm. The improved design of the seedling mechanism structure and the structure design of the transmission device. 5) are completed based on the Solidworks 3D software. Three-Dimensional Modeling and Virtual Assembly of Seedling Mechanism and Transmission, The ADAMS software was used to complete the joint simulation and analysis of seedling picking mechanism and seedling planting mechanism. The obtained trajectory and velocity of claw tip point and planter tip point were basically consistent with the theoretical track and velocity data obtained by MATLAB software. To verify the correctness and feasibility of the design of the transplanting mechanism of the vegetable pot. 6) the processing and test of the seedling collection mechanism and the seedling mechanism prototype were completed, the kinematic characteristics of the seedling collecting mechanism and the seedling transplanting mechanism were analyzed, and the field experiment of the seedling mechanism was completed. The feasibility of the transplanting mechanism was further verified.
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S223.9

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本文編號：1572960