全自动西兰花移栽机取苗机构优化设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：程胤, 薛向磊, 郑航, 叶云翔, 俞国红, 路胜利

单位：1. 浙江科技大学生物与化学工程学院，杭州市，310023； 2. 浙江省农业科学院农业装备研究所，杭州市，310021；3. 农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室（部省共建），杭州市，310021

摘要：为实现西兰花钵苗全自动移栽，提出一种基于精确位姿和轨迹控制的非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构。根据取苗、投苗、入穴、出穴的位姿要求，确定约束栽植轨迹的4个精确位姿点，基于Burmester混合四位置直线轨迹生成平面四杆机构综合方法，以西兰花钵苗为作业对象，建立机构运动学模型，设定优化目标，运用MATLAB开发栽植机构计算机辅助设计优化软件，通过优化得到满足要求的“鹰嘴”型理论轨迹的移栽机构参数，避免“甩苗”现象，建立三维模型，并运用ADAMS软件进行虚拟仿真，形成仿真轨迹，测试可得理论求解与实际试验的姿态和轨迹具有一致性，验证移栽机构设计的合理性。基于高速摄像技术对取苗机构进行轨迹测试试验，得到取苗试验轨迹，对比理论轨迹和仿真轨迹，这三者基本一致，验证西兰花移栽取苗机构设计的可行性。田间取苗栽植试验表明：平均取苗合格率为95.002％，平均栽植成功率为92.97％，验证移栽机构设计的实用性。

关键词：西兰花钵苗,移栽机,取苗机构,精确位姿,轨迹控制,非圆齿轮

基金资助：浙江省科技厅重点研发项目（2022C02002）