【正文】 盤苗移栽機 總體結(jié)構(gòu) 如圖 31 所示， 主要包括 盤庫裝置、移栽裝置和穴盤入池裝置 三大組成部分，各部件通過運動協(xié)調(diào)可很好地 完成 輸送盤庫中的水浮穴盤、 穴盤苗的 整排 夾取、 移送穴盤苗至水浮穴盤上方、穴盤苗間歇投放至水浮穴盤中、水浮穴盤 間歇輸送 至水池 等一系列工序，完成整個移栽過程。 圖 28 72 孔辣椒穴盤苗 穴盤苗重量的測量 缽苗重量和含水率有直接關(guān)系，含水率越高，缽苗越重。 播完后，用細(xì)小的基質(zhì)覆蓋種子，同時掌握好覆蓋的厚度，覆土過厚，種子不易出苗 ； 覆土過淺，澆水 時種子易被沖出。育苗基質(zhì)材料的選擇原則是：具有良好的理化性質(zhì)，來源廣泛，價格便宜。 128 孔 穴盤的具體規(guī)格為：其上口和下口均 為正方形，上口孔徑 為 30mm179。 對于 育苗 穴盤，一般是用 聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯泡沫等材料，通過吹塑或注塑的加工 方法制造而成 的 。但是傳統(tǒng)情形下，幼苗的移栽都是靠人工完成的，人工移栽工作強度大、效率低，所以如果能通過一種移栽裝置來自動完成移栽，那么可以有效地節(jié)省勞動力，同時提高移栽效率，從而獲得良好 的經(jīng)濟(jì)效益。 54cm，穴孔按 6179。要實現(xiàn)水浮栽培葉菜，首先要將育苗穴盤中的幼苗移栽到水浮穴盤中。如果在農(nóng)田中實現(xiàn)機器按行移栽，則可使行列之間排列整齊，葉菜株距約 10cm，行距約 15cm，并根據(jù)機器需要在一定范圍內(nèi)可調(diào)。 3 進(jìn)行理論分析計算 。因此，對于田間露地穴盤苗全自動移栽，除了要解決以上溫室內(nèi)穴盤苗自動移栽機所存在的一些問題之外，還要考慮大面積作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜多變性，在兼顧效率和成本的前提條 件下，去完善整個移栽系統(tǒng)的作業(yè)可靠性和穩(wěn)定性。其控制系統(tǒng)由 PLC、行程開關(guān)等組成。栽苗時，移苗氣缸縮回，移苗針隨之縮回，苗栽入孔穴中。因為只是初步探索，所以在移苗手爪、移苗機構(gòu)的設(shè)計和機構(gòu)的穩(wěn)定性等方面還需要完善。其移行機構(gòu)由步進(jìn)電機驅(qū)動，位置精度較高，由單片機來控制，整機可靠性較強。 國外大多數(shù)穴盤苗移栽機是以 ～ kW 的汽油機作為動力系統(tǒng)，其工作速度為 ～ km/h，具有很高的移栽質(zhì)量和移栽效率。近年來，一些發(fā)達(dá)國家（如美國、意大利、德國和日本）依靠技術(shù)與資金方面的優(yōu)勢，已 經(jīng) 成功研制出 了 多種類型的穴盤苗自動移栽機。電機的作用是 使指針在夾取前旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)?shù)奈恢?，以避免夾苗時損傷葉片；氣缸的作用是推動指針插入苗坨；氣動卡盤的作用是通過開合 運動 來實現(xiàn)對穴苗的抓取、保持和釋放 [7]。以獨立機電系統(tǒng)為主體的穴盤苗移栽機是最常用也是最方便的種植機械，而且隨著計算機軟件技術(shù)的發(fā)展，其系統(tǒng)的性能和智能水平將不斷提高。利用電腦輔助設(shè)計系統(tǒng)模擬實際作業(yè)情況表明：穴盤與生長盤放置 的相對位置對作業(yè)效率影響較大，穴盤與生長盤并排放置時移栽效率最高。 荷蘭在花卉生產(chǎn)上應(yīng)用了穴盤苗移栽機 ， 但 由于移栽機 價格昂貴 ，所以并沒有得到大面積推廣 。蔬菜種植業(yè)已經(jīng)成為國家出口創(chuàng)匯和促進(jìn)農(nóng)民增收的重要產(chǎn)業(yè)，也是發(fā)展我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。 最后，對本論文所做的研究工作進(jìn)行總結(jié)，并提出對課題進(jìn)一步研究的設(shè)想和展望。 聲明人（簽名）： 20xx年 05 月 18 日 摘 要 近年來，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，溫室穴盤育苗技術(shù)快速 發(fā)展 ，為移栽的大面積應(yīng)用 創(chuàng)造了條件。但是，由于移栽作業(yè)環(huán)節(jié)多，技術(shù)要求高，用工量 約 為直播的 5～ 8 倍，在溫室生產(chǎn)勞動力短缺的情況下，加之傳統(tǒng)的移栽方式為裸根苗移栽，移栽后作物的成活率和生長狀況等沒有保證，因而實現(xiàn)溫室穴盤苗移栽機械化、自動化已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。 關(guān)鍵詞 :穴盤苗自動移栽機；末端執(zhí)行器；結(jié)構(gòu)設(shè)計；運動學(xué)仿真分析 Abstract In recent years, with the rapid development of facility agriculture, the greenhouse tray seedling technical develops rapidly and creates conditions for the widespread application of transplanting. However, transplanting operation has too many links and requires high technic. Besides, the employment quantity is about 5~8 times of the direct seeding and the labor of greenhouse production is in short supply .And under the condition of the tradition way of naked root transplanting ,the survival rate and growth condition of the crops can’t be guaranteed. So, the mechanization and automation of the transplanting of tray seeding has bee an urgent need of the agricultural production. The structure of the automatic seedling transplanter is plex. So, this thesis refers to the research literature about the automatic seedling transplanter first, and then designs the structure of the automatic seedling transplanter, bining with the knowledge of the Machines and Mechanisms as well as The Machine Design. By the way of consulting the relevant literature, I know the most important function part of the automatic seedling transplanter is the end effector, and the structure of the end effector is more plicated. In order to achieve the aim of having an efficient and accurate transplanting, we must have an accurate structure design of the automatic seedling transplanter and carry on an kinematics simulation analysis. The design of the other function parts of the automatic seedling transplanter should refer to the actual situation in production practice and I should fully understand the demand of the function of the transplanter in production. Under the condition of having a rough idea of the whole structure, I can use the software Creo to build the 3D model of the transplanter‘ s each device. Then， I carry on an kinematics simulation analysis in the software Creo to determine whether the whole process of transplanting meets the requirement. At last, I should summarize the work done in this article, and put forward ideas and prospects for further research. Key words: automatic seedling transplanter。 穴盤育苗技術(shù)具有省工、省力、節(jié)約能源、便于管理以及保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點 ,廣泛應(yīng)用于蔬菜、花卉生產(chǎn) 。近年來 ，隨著溫室蔬菜和 花卉生產(chǎn)的快速發(fā)展 ，國內(nèi)移栽機械的研究發(fā)展十分迅速，此外 育苗技術(shù)的發(fā)展以及勞動 力成本的上升也推動著 國內(nèi)移栽機械的發(fā)展 [3]。 圖 11 苗圃植物移栽機器人 1992 年 和 [5] 等人研制的移栽機器人以四自由度工業(yè)機器人 ADEPT— SCARA 為本體，帶 有 傳感器的滑移指針（ Sliding Needles with Sensor簡稱 SNS）夾持器為末端執(zhí)行器。 1995年日 本研制的 PT6000型移栽機器人是第一臺 能夠 識別有無缺苗的移栽機器人，專 門 用于穴盤苗移栽，如 圖 12 所示。當(dāng)土壤濕度較低時，該機械手移栽就不能很好地完成移栽任務(wù)。其工作效率高、可靠性強，已被廣泛 應(yīng) 用于生產(chǎn)實踐。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 國內(nèi)的穴盤育苗技術(shù)研究時間還不是很長，穴盤苗移栽機的研究還剛剛起步，相比國外成熟的技術(shù)體系還存在很大的差距。但該設(shè)備只適用于水稻秧苗，若用于移栽蔬菜和花卉等幼苗，則易使其莖稈秤斷。同時，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)強麗慧 設(shè)計 的浮板蔬菜生產(chǎn)自動移苗裝置是移苗機構(gòu)中直接與苗接觸的部分。 由于取苗機構(gòu)是實現(xiàn)全自動 移栽的重要部件之一，主要功能是驅(qū)動取苗機構(gòu)的移栽機械手按照一定的路徑從穴盤中取出穴苗，并夾帶穴苗至栽植器接苗口處投苗。結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)的設(shè)計合理， 并且 性能可靠。此外，大面積作業(yè)穴盤苗全自動移栽機相對于溫室內(nèi)的穴盤苗自動移栽機，除了要完成取苗以及放苗的移栽作業(yè)過程以外，還需 要 完成栽植作業(yè)要求。 結(jié)合市場實際需要和已學(xué)機械原理、機械設(shè) 計等知識對穴盤苗移栽機內(nèi)部各構(gòu)件尺寸，各標(biāo)準(zhǔn)件型號的選擇和末端執(zhí)行器 的運動參數(shù)進(jìn)行分析和設(shè)計計算。 圖 21 農(nóng)田中的葉菜 浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 水培模式 水培模式是在溫室大棚中進(jìn)行 的，通過底部與四周鏤空的育苗杯將葉菜固定在水浮穴盤中。傳統(tǒng)移栽都是靠人工實現(xiàn)，工作效率低 且強度大，在一定程度上降低了經(jīng)濟(jì)效益， 通過 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械設(shè)備 可實現(xiàn)高效移栽、省時省力的目的。 12 分布。 水培模式下的移栽 水培模式下，主要是將育苗穴盤中的幼苗按 行移栽到水浮穴盤中，這需要通過一定的機械裝置實現(xiàn)。穴盤 類型主要 包括硬質(zhì)穴盤和可卷曲的軟 質(zhì) 穴盤，軟 質(zhì) 穴盤一般在日本的自動移栽機上使用，國內(nèi)一般使用硬質(zhì)穴盤，因為硬質(zhì)穴盤 使用成本較低 。 30mm， 下 口孔徑 為 15mm179。目前，穴盤育苗基質(zhì)的主要材料是草炭，多數(shù)是草炭和蛭石或珍珠巖的混合物，蛭石可以透氣吸水，珍珠巖可以改造土壤，調(diào)節(jié)土壤板結(jié)，防止農(nóng)作物倒伏，控制肥效和肥度。覆土厚度應(yīng) 以與穴孔口相齊為佳。選取含水率 60%，浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 育苗時間為 50 天的辣椒缽苗進(jìn)行測量。 圖 31 穴盤苗移栽機三維模型 盤庫裝置 盤庫裝置主要用于空的水浮穴盤的存放，以及向移栽裝置輸送水浮穴盤。滾筒上安裝了一條寬度浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 為 510mm 的輸送帶，由于整體結(jié)構(gòu)限制，寬度比水浮穴盤的寬度略窄。這時，水平輸送帶的控制電機開始工作，將水浮穴盤輸送到移栽裝置上。水浮穴盤放在輸送帶之上且限制在前后兩塊擋板之間，隨著輸送帶的運轉(zhuǎn) 而移動。而末端執(zhí)行器通過連接板連接在左右兩塊光軸滑塊之上，以此來實現(xiàn)手 爪的上下平移運動。同時在水平框架靠近主動滾筒的一端設(shè)置了一個電機平臺，用于安裝帶動滾筒工作的步進(jìn)電機。水浮穴盤由于受到底部 水平 傳 輸 送帶的支 撐，與寬輸送帶擋板完全脫離。之后，絲桿滑臺在控制電機的控制下，使末端執(zhí)行器整體向下移動一段距離，將缽苗壓入水浮穴盤的穴孔中。 浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 第四 章 末端執(zhí)行器的設(shè)計 末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)選擇 末端執(zhí)行器是穴盤苗移栽機的重要組成部分，其重要功能是實現(xiàn)對穴盤 苗 育苗杯 的夾取與釋放，國內(nèi)外對此研究較多。 末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)組成 通過查閱國內(nèi)外相關(guān)資料 [20]，對末端執(zhí)行器進(jìn)行研究，本論文共設(shè)計了三種不同結(jié)構(gòu)的末端執(zhí)行器，通過對其結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行分析比較，從中選取一種最適合于穴盤苗移栽的結(jié)構(gòu)。在短連桿的帶動下，下導(dǎo)軌的滑塊互相靠近，