蔬菜缽苗取苗機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計及試驗研究.pdf

1、取苗機構(gòu)是蔬菜缽苗自動移栽機的核心工作部件，決定著移栽的效率和質(zhì)量。旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)一周取苗2次，可以有效地提高取苗的效率與質(zhì)量，取苗機構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化是具有非線性、模糊性、強耦合性的多目標復雜問題，目前對旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化仍停留在人機交互“試湊法”優(yōu)化方法的研究，其優(yōu)化效率低、比較費時。對課題組已有的旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)進行取苗試驗發(fā)現(xiàn)，取苗機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計存在一些問題造成取苗成功率較低。因此應用新的優(yōu)化方法提高取苗機構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的效率和

2、進行一系列取苗試驗，改進取苗機構(gòu)的機構(gòu)設(shè)計，提高取苗的成功率，對推進蔬菜缽苗取苗機構(gòu)的研究具有重要的意義。本文具體的研究內(nèi)容如下:
　　 1)分析橢圓-不完全非圓齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機構(gòu)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成，建立橢圓-不完全非圓齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機構(gòu)的運動學數(shù)學模型。
　　 2)通過分析取苗機構(gòu)在運動過程中可能出現(xiàn)的干涉問題及取苗、推苗過程中對取苗爪的姿態(tài)要求，提出了蔬菜缽苗取苗機構(gòu)運動學優(yōu)化的九個目標，并分別建立

3、了目標函數(shù)。
　　 3)基于VisualBasic可視化平臺，運用參數(shù)導引優(yōu)化方法，開發(fā)橢圓-不完全齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機構(gòu)運動學分析及參數(shù)優(yōu)化軟件，降低了對專家經(jīng)驗的依賴度，較大的提高了優(yōu)化效率。應用該優(yōu)化軟件可以方便快捷的獲得一組滿足蔬菜缽苗移栽要求的機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　 4)針對取苗試驗過程中出現(xiàn)的各種問題，分析現(xiàn)有取苗機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計的不足，并對機構(gòu)進行改進設(shè)計。主要包括，添加消除齒隙裝置，添加間歇機構(gòu)緩沖裝置及改

4、進取苗爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計三部分。
　　 5)分別建立改進前后取苗機構(gòu)的虛擬樣機模型，通過運動學和動力學仿真，對比改進前與改進后機構(gòu)的運動軌跡和不完全齒輪的受力情況，驗證機構(gòu)改進的效果。
　　 6)設(shè)計蔬菜缽苗取苗機構(gòu)試驗臺，在試驗臺上使用基恩士LK-G系列激光位移傳感器分別測量不同運轉(zhuǎn)條件下機架水平方向、豎直方向的振動位移，比較改進前后取苗機構(gòu)的位移大小。
　　 7)在試驗臺上進行取苗試驗。驗證機構(gòu)改進的效果，通過試驗