钵苗有效零速移栽栽植机构运动学分析与试验

来源：机械工程学报杂志2017年第7期北京时间：

作者：刘姣娣, 曹卫彬, 田东洋, 赵宏政

单位：1. 石河子大学机械电气工程学院 石河子 832000; 2. 重庆大学机械传动国家重点实验室 重庆 404100; 3. 兵团农业机械重点实验室 石河子 832000

摘要：针对膜上移栽存在穴口大、直立度低、穴口地膜破损等问题，基于有效零速栽植机理提出一种行星轮系五杆栽植机构。针对有效零速栽植运动特性，分析该机构的运动要求及轨迹形成原理，建立圆柱凸轮间歇运动机构与行星轮式五杆栽植机构的运动学模型。在确定优化目标的基础上，基于VB的人机交互分析软件优选机构参数，通过虚拟样机运动仿真表明优化参数可以满足栽植嘴植苗轨迹要求。台架高速摄影试验表明栽植机构运动轨迹与零速栽植理论要求轨迹一致，栽植嘴入土前后栽植嘴垂直性好，重合度高，能实现有效零速植苗。田间试验结果表明，机组前进速度为0.5 m/s，栽植频率为50株/min时，该机构移栽漏苗率为3%，膜口撕裂率为3.2%，穴口大小其实只是栽植嘴的实体尺寸大小，小于70 mm，钵苗直立度为96.7%，达到了加工番茄钵苗膜上移栽的栽植性能要求，验证了栽植机构设计的合理性与准确性。该研究可为膜上钵苗自动移栽机栽植机构的研发提供参考。

关键词：参数优化,试验验证,有效零速度栽植,圆柱凸轮,运动学,膜上钵苗移栽；

基金资助：* 国家自然科学基金(51565048)、重庆大学国家机械传动重点实验室开放课题(SKLMT-KFKT-201516)和兵团科技支疆项目(2013AB024)资助项目; 20160531收到初稿，20170104收到修改稿;