水稻缽苗寬窄行移栽機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與試驗研究.pdf

1、水稻缽苗寬窄行移栽是一種將缽苗移栽與寬窄行種植相結(jié)合的移栽方式。該移栽方式兼具缽苗移栽和寬窄行種植的農(nóng)藝優(yōu)勢，所移栽秧苗返青期短（不傷秧），分蘗、出穗早，可以減少大田秧苗生長期半個月左右，而且這種移栽方式能增加水稻下部的光照，并改善通風(fēng)效果，增強水稻抗倒伏、預(yù)防病害能力，減少農(nóng)藥使用量，達到高產(chǎn)且保證稻米品質(zhì)的效果，深受廣大種植戶的歡迎，但由于傳統(tǒng)的水稻缽苗移栽機和寬窄行插秧機都無法滿足缽苗寬窄行移栽要求，相關(guān)移栽基本采用人工方式實現(xiàn)。

2、而人工移栽需要從塑料缽盤中取出秧苗、再按一定的行距栽插，勞動強度大，作業(yè)效率低，且生產(chǎn)成本高，難以實現(xiàn)大面積移栽，從而制約了高產(chǎn)、高品質(zhì)水稻生產(chǎn)的發(fā)展。
　　本論文在國家自然科學(xué)基金“水稻缽苗寬窄行移栽機構(gòu)特殊8字形軌跡、姿態(tài)形成機理研究與參數(shù)優(yōu)化”的支持下，針對傳統(tǒng)缽苗移栽機構(gòu)由于軌跡和結(jié)構(gòu)限制而無法實現(xiàn)缽苗寬窄行移栽的問題，進行具有空間運動軌跡移栽機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計。主要完成了以下內(nèi)容：
　　1）基于非圓錐齒輪副的空間傳動特

3、性及其能實現(xiàn)任意傳動比的傳動特點，本文通過機構(gòu)創(chuàng)新，設(shè)計出了一種水稻缽苗寬窄行移栽機構(gòu)，并申請了發(fā)明專利，該移栽機構(gòu)主要是由七非圓錐齒輪行星輪系和兩個移栽臂部件組成。
　　2）利用D-H矩陣變換理論建立了水稻缽苗寬窄行移栽機構(gòu)的運動學(xué)模型，并基于Matlab軟件開發(fā)了移栽機構(gòu)的可視化優(yōu)化軟件，獲得了軟件著作登記權(quán)。利用該優(yōu)化軟件進行了移栽機構(gòu)的尺寸優(yōu)化，最終獲得滿足水稻缽苗寬窄行移栽農(nóng)藝要求的移栽軌跡和姿態(tài)。
　　3）完成了

4、各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用UG軟件對移栽機構(gòu)進行了三維建模和虛擬裝配，將裝配體導(dǎo)入機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件ADAMS中完成了移栽機構(gòu)的虛擬樣機仿真試驗，將仿真結(jié)果與理論數(shù)據(jù)進行對比分析，分析結(jié)果檢驗了結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。
　　4）完成了水稻缽苗寬窄行移栽機構(gòu)的二維圖繪制和各零部件的加工，并將加工好的零部件裝配成物理樣機，利用高速攝影儀及其配套設(shè)施對物理樣機運轉(zhuǎn)情況進行拍攝，利用高速攝影分析軟件對移栽機構(gòu)取苗爪尖點的運動軌跡和姿態(tài)進行分析