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基于PSO-BP模糊PID的变距取苗机构控制系统设计
1
作者 李润泽 王卫兵 李小军 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期9-18,共10页
为满足番茄、辣椒等蔬菜作物的移栽需求,基于向下取苗原理设计了一种适用72穴和128穴两种主要番茄钵苗穴盘规格的变距取苗机构,通过建立数学模型获得了取苗机械手参数的目标函数,并利用粒子群和模拟退火混合算法对其结构参数进行优化。... 为满足番茄、辣椒等蔬菜作物的移栽需求,基于向下取苗原理设计了一种适用72穴和128穴两种主要番茄钵苗穴盘规格的变距取苗机构,通过建立数学模型获得了取苗机械手参数的目标函数,并利用粒子群和模拟退火混合算法对其结构参数进行优化。同时,为实现变距取苗机构的精确控制,提出了一种基于PSO-BP的模糊PID算法以提高控制精度,介绍了系统的结构与工作原理,并通过选型计算与分析建模建立了控制系统的数学模型。针对传统PID控制器稳定性差、响应速度慢等不足之处,利用PSO-BP模糊PID对控制器的参数进行在线调整,以满足控制过程中对参数的不同需求。仿真结果与试验数据的分析表明:在参数相同条件下,基于PSO-BP模糊PID控制系统系统稳定性更好、响应速度更快,具有良好的鲁棒性,提升取苗成功率的同时降低了基质损伤率,能够满足变距取苗机构高精度快速稳定控制的需求。 展开更多
关键词 变距取苗机构 PSO-BP神经网络 模糊PID算法 控制系统
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夹茎式辣椒穴盘苗取苗机构设计与试验 被引量：1
2
作者 任朝阳 严伟 +4 位作者 纪要 李坤 周洵泽 张文毅 胡敏娟 《农业工程学报》 北大核心 2025年第1期55-64,共10页
针对目前取苗机构取投苗环节运动轨迹较复杂、取苗效率较低的问题,该研究提出利用连续非圆齿轮行星轮系取苗机构实现低速取苗和稳速投苗的“间歇”作业方式,设计一条适合夹茎式作业且取苗爪姿态、末端点速度可控、无回绕、无尖嘴的光滑... 针对目前取苗机构取投苗环节运动轨迹较复杂、取苗效率较低的问题,该研究提出利用连续非圆齿轮行星轮系取苗机构实现低速取苗和稳速投苗的“间歇”作业方式,设计一条适合夹茎式作业且取苗爪姿态、末端点速度可控、无回绕、无尖嘴的光滑“扇形”轨迹,并建立取苗机构模型。基于Matlab软件分析轨迹坐标对节曲线、传动比等参数的影响,并进行优化。试制物理样机进行台架试验,通过测量并对比分析实际工作轨迹和理论轨迹,验证了取苗机构设计的正确性。取苗试验结果表明,取苗机构传动平稳,转速为60、70 r/min时,取苗成功率均为96.30%,投苗成功率由96.15%减至94.23%,未出现伤苗情况;转速为90 r/min时,取苗成功率为90.74%,伤苗率为1.85%,投苗成功率为90.38%。研究结果可为辣椒穴盘苗全自动移栽机自动取苗机构的研发提供参考。 展开更多
关键词 控制 非圆齿轮 取苗机构 夹茎式 辣椒穴盘苗 姿态 速度
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全自动西兰花移栽机取苗机构优化设计与试验
3
作者 程胤 薛向磊 +3 位作者 郑航 叶云翔 俞国红 路胜利 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第1期36-43,共8页
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,... 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。 展开更多
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
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茄子钵苗移栽机取苗机构设计与试验
4
作者 海文博 李浩铭 +3 位作者 董奥辉 杨洋 张冰倩 袁志华 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第1期30-35,共6页
为解决当前蔬菜苗移栽机取苗速率低、基质易破碎等问题,设计一种夹茎式取苗机构。该取苗机构主要由Delta机器人、分距机构、取苗夹组成。利用电子万能试验机测试得到茄子钵苗拔取载荷随拔取速度的增大而增大,茎秆挤压强度随距离根部越... 为解决当前蔬菜苗移栽机取苗速率低、基质易破碎等问题,设计一种夹茎式取苗机构。该取苗机构主要由Delta机器人、分距机构、取苗夹组成。利用电子万能试验机测试得到茄子钵苗拔取载荷随拔取速度的增大而增大,茎秆挤压强度随距离根部越远而越小。利用ADAMS软件对取苗机构进行运动仿真,得到动平台位移、速度和加速度曲线,速度平稳无突变,速度和加速度均符合并联机器人要求。试验结果表明:随着取苗速度的增加,漏夹、多夹以及茎秆损伤的茄子钵苗数量逐渐增多,当取苗速率为80株/min,取苗成功率最高为96.1%。为保证取苗成功率的同时提高取苗速率,选取取苗速率为96株/min,此时取苗成功率为93.8%。结果可为全自动取苗机构研究提供参考。 展开更多
关键词 移栽机 钵苗 取苗机构 分距机构 Delta机器人 自动取苗装置 运动仿真
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旱地穴盘苗移栽机取苗机构研究现状
5
作者 任朝阳 胡敏娟 +1 位作者 严伟 李坤 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第2期41-47,共7页
取苗机构是蔬菜钵苗自动移栽机由半自动向全自动转化的核心工作部件,决定着移栽效率和质量。通过研究国内外取苗传动机构和取苗机构夹取方式来阐述取苗机构的发展现状,并从工作效率、成本、结构、作业效果等方面进行客观评价。将取苗机... 取苗机构是蔬菜钵苗自动移栽机由半自动向全自动转化的核心工作部件,决定着移栽效率和质量。通过研究国内外取苗传动机构和取苗机构夹取方式来阐述取苗机构的发展现状,并从工作效率、成本、结构、作业效果等方面进行客观评价。将取苗机构整体分为传动机构和执行机构,按传动机构可分为往复式杆件机构,回转式非圆齿轮传动机构和电、气、液等的智能化取苗装置;按执行机构夹取方式的不同分为夹钵式、夹茎式和顶出式。指出现有取苗机构易对钵苗造成损伤、效率低、适应性差等问题,从智能化发展方向、多功能化设计和环节节能、数据化管理和和智能化调节、农机农艺融合和全自动化发展等方面提出解决措施与旱地穴盘苗移栽机取苗机构的发展趋势。 展开更多
关键词 旱地穴盘苗 取苗机构 智能化 蔬菜 移栽机
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自动移栽机取苗机构发展现状
6
作者 李昊庭 马永财 《现代化农业》 2024年第10期94-96,共3页
研究详细介绍了供苗系统中自动取苗机构,通过介绍取苗机构目前衍生出的针式、顶出式、钳夹式、仿生机械手式、龙门臂式5种形式的工作原理,对5种形式取苗机构国内外发展现状进行深度分析,指出当前存在的问题,并对互联网技术与自动化取苗... 研究详细介绍了供苗系统中自动取苗机构,通过介绍取苗机构目前衍生出的针式、顶出式、钳夹式、仿生机械手式、龙门臂式5种形式的工作原理,对5种形式取苗机构国内外发展现状进行深度分析,指出当前存在的问题,并对互联网技术与自动化取苗机构的交互进行了展望。 展开更多
关键词 育苗移栽 取苗机构 移栽机 研究现状
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椭圆—不完全非圆齿轮行星系蔬菜钵苗取苗机构的研究 被引量：76
7
作者 俞高红 陈志威 +2 位作者 赵匀 孙良 叶秉良 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期32-39,共8页
在分析现有蔬菜钵苗取苗机构的最新进展的基础上,提出一种应用于自动蔬菜移栽机的新型取苗机构——基于椭圆—不完全非圆齿轮传动的行星系蔬菜钵苗取苗机构。分析蔬菜钵苗取苗机构所要求的工作轨迹与设计要求,介绍该取苗机构的工作原理... 在分析现有蔬菜钵苗取苗机构的最新进展的基础上,提出一种应用于自动蔬菜移栽机的新型取苗机构——基于椭圆—不完全非圆齿轮传动的行星系蔬菜钵苗取苗机构。分析蔬菜钵苗取苗机构所要求的工作轨迹与设计要求,介绍该取苗机构的工作原理和运动学特性,建立该取苗机构的运动学模型。基于Visual Basic 6.0开发出该取苗机构计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互方式优化出一组满足蔬菜钵苗取苗机构工作要求的结构参数。根据优化出的结构参数对该取苗机构进行三维建模、虚拟仿真、样机试验,试验发现:仿真结果、样机试验结果与理论分析结果一致;同时,进行该蔬菜取苗机构的取苗试验,该取苗机构能很好地完成取苗、持苗、放苗动作,进一步验证该取苗机构理论建模的正确性和可行性。 展开更多
关键词 蔬菜钵苗 取苗机构 椭圆齿轮 不完全非圆齿轮 参数优化
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辣椒穴盘苗自动取苗机构运动学分析与试验 被引量：41
8
作者 李华 曹卫彬 +2 位作者 李树峰 付威 刘凯强 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期20-27,共8页
针对新疆半自动移栽机人工取苗效率低、强度大、漏苗率及伤苗率高的问题,该文设计了一种辣椒穴盘苗自动取苗机构。分析了该机构的组成及工作原理,建立了其运动学模型,研究了取苗轨迹形成的机理,在确定优化目标的基础上,基于VB开发了取... 针对新疆半自动移栽机人工取苗效率低、强度大、漏苗率及伤苗率高的问题,该文设计了一种辣椒穴盘苗自动取苗机构。分析了该机构的组成及工作原理,建立了其运动学模型,研究了取苗轨迹形成的机理,在确定优化目标的基础上,基于VB开发了取苗机构辅助分析软件,结合Adams运动仿真软件,通过人机交互分析其主要结构参数变化对取苗针端点运动轨迹的影响,优化取苗针端点运动轨迹,获得一组满足辣椒穴盘苗移栽农艺要求的自动取苗机构参数。虚拟样机运动仿真结果表明优化参数可以满足辣椒穴盘苗取苗工作轨迹要求;设计制作了自动取苗试验台,并利用高速摄影技术对取苗机构运动特性进行试验分析,试验结果表明取苗针实际运动轨迹与理论分析结果一致,取苗试验结果如下:取苗成功率为98.6%,基质损伤率为4.2%,投苗成功率为94.2%,满足机械自动取苗的工作要求,验证了取苗机构设计的准确性与合理性。该研究可为辣椒、番茄等作物全自动移栽机自动取苗机构的研发提供参考。 展开更多
关键词 农业机械化 优化 农作物 自动移栽机 取苗机构 运动学 取苗试验
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偏心齿轮-非圆齿轮行星系取苗机构的运动学建模与参数优化 被引量：65
9
作者 叶秉良 俞高红 +1 位作者 陈志威 赵匀 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期7-12,共6页
针对目前蔬菜移栽作业中半自动移栽机需要人工喂苗、工作效率低等缺点,以及日本自动移栽机的复杂结构、高制造成本和工作效率不高等问题,设计了一种应用于蔬菜钵苗自动移栽机的偏心齿轮-非圆齿轮行星系自动取苗机构。在分析该旋转式自... 针对目前蔬菜移栽作业中半自动移栽机需要人工喂苗、工作效率低等缺点,以及日本自动移栽机的复杂结构、高制造成本和工作效率不高等问题,设计了一种应用于蔬菜钵苗自动移栽机的偏心齿轮-非圆齿轮行星系自动取苗机构。在分析该旋转式自动取苗机构的结构特点和工作原理的基础上,建立了机构的运动学模型,开发了基于Visual Basic6.0的计算机辅助分析与优化软件对机构的结构参数进行优化。通过人机交互优化方法,得出了结构参数对取苗臂尖点运动轨迹和优化目标的影响规律,进而优化得到满足蔬菜钵苗自动取苗要求的机构结构参数。 展开更多
关键词 运动学 模型 优化 蔬菜移栽机 取苗机构 偏心齿轮-非圆齿轮
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非圆齿轮行星轮系自动取苗机构逆向设计分析 被引量：26
10
作者 赵雄 王川 +2 位作者 杨茂祥 孙良 陈建能 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期30-36,共7页
单自由度传动机构实现复杂轨迹和姿态要求是机构设计难点,该文针对穴盘苗取苗机构运动要求开展非圆齿轮行星轮系传动机构的逆向设计研究,提出基于输出构件相对转角单调性的机构可再现轨迹判定准则,对于给定的预期轨迹,通过相对转角曲线... 单自由度传动机构实现复杂轨迹和姿态要求是机构设计难点,该文针对穴盘苗取苗机构运动要求开展非圆齿轮行星轮系传动机构的逆向设计研究,提出基于输出构件相对转角单调性的机构可再现轨迹判定准则,对于给定的预期轨迹,通过相对转角曲线的单调性判断非圆齿轮行星轮系传动的适用性;在预期轨迹的规划上研究轨迹关键点的设置方法以利于非圆齿轮的传动比设计,给出在满足机构工作轨迹和姿态要求下轨迹型值点的确定流程,编写机构的设计软件确定一组机构参数,通过ADAMS进行了机构仿真验证。研究结果表明,轨迹与送钵装置最小距离为21 mm,取苗尖嘴宽度为2.07 mm,尖嘴倾角为136.4°,取苗臂在入钵段摆角为24.3°,出钵段摆角为3.6°,投苗角为76°,齿轮模数为2.53 mm,轨迹高度为285 mm,轨迹最低位置与行星架最低点距离为34 mm,单级非圆齿轮最大传动比降为1.81,该研究为非圆齿轮行星轮系传动的设计提供了参考。 展开更多
关键词 农业机械 农作物 设计 取苗机构 逆向设计 非圆齿轮 穴盘苗
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一种旋转式穴盘苗取苗机构的设计 被引量：34
11
作者 俞高红 俞腾飞 +2 位作者 叶秉良 胡海军 王林伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期67-76,共10页
分析现有穴盘苗取苗机构的发展现状,提出一种新型的旋转式穴盘苗取苗机构。依据旋转式穴盘苗取苗机构的结构特点及工作原理,选取三段合适的传动比函数,构建一种新型非圆齿轮的节曲线方程,建立该穴盘苗自动取苗机构的运动学模型。开发该... 分析现有穴盘苗取苗机构的发展现状,提出一种新型的旋转式穴盘苗取苗机构。依据旋转式穴盘苗取苗机构的结构特点及工作原理,选取三段合适的传动比函数,构建一种新型非圆齿轮的节曲线方程,建立该穴盘苗自动取苗机构的运动学模型。开发该取苗机构的计算机辅助分析软件,通过人机交互方式得出一组满足旋转式穴盘苗取苗机构工作要求的结构参数。基于参数对该取苗机构进行了设计,提出一种能够实现变化范围较大变速传动的新型非圆齿轮。对新型非圆齿轮完成结构设计及试验,验证了新型非圆齿轮的可行性。通过分析虚拟仿真得到的工作轨迹及取苗爪尖点的速度曲线,验证该取苗机构的可行性及工作的平稳性。 展开更多
关键词 穴盘苗 取苗机构 节曲线方程 新型非圆齿轮 传动特性
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椭圆-不完全非圆齿轮行星系取苗机构参数优化 被引量：27
12
作者 俞亚新 骆春晓 +2 位作者 俞高红 赵雄 俞腾飞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期62-68,共7页
针对椭圆-不完全非圆齿轮行星系蔬菜钵苗取苗机构的参数优化是具有非线性、模糊性、强耦合性的多目标复杂优化问题,建立了该机构的运动学模型及优化目标函数,运用参数导引优化方法,通过Visual Basic可视化平台开发了取苗机构运动学优化... 针对椭圆-不完全非圆齿轮行星系蔬菜钵苗取苗机构的参数优化是具有非线性、模糊性、强耦合性的多目标复杂优化问题,建立了该机构的运动学模型及优化目标函数,运用参数导引优化方法,通过Visual Basic可视化平台开发了取苗机构运动学优化软件。应用该优化软件可方便地获得的一组机构参数,通过虚拟仿真可以看出所优化的参数能够满足取苗工作轨迹要求。试验样机进行了取苗试验,验证了取苗机构参数的合理性和有效性。 展开更多
关键词 自动移栽机 蔬菜钵苗 取苗机构 参数优化 参数导引
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椭圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗取苗机构的参数优化与试验 被引量：23
13
作者 周梅芳 俞高红 +3 位作者 赵匀 胡海军 廖振飘 赵雄 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第18期13-21,共9页
为了得到一种结构简单且具有较高效率的蔬菜钵苗取苗机构,该文在分析国内外多种取苗机构的特点后,提出一种由5个全等椭圆齿轮组成行星轮系的新型取苗机构。根据取苗机构的设计要求,分析了该取苗机构的机构组成、工作原理以及运动学数学... 为了得到一种结构简单且具有较高效率的蔬菜钵苗取苗机构,该文在分析国内外多种取苗机构的特点后,提出一种由5个全等椭圆齿轮组成行星轮系的新型取苗机构。根据取苗机构的设计要求,分析了该取苗机构的机构组成、工作原理以及运动学数学模型。进而开发该机构的计算机辅助分析与优化软件,基于该软件分析了机构参数变化对取苗轨迹和取苗臂姿态的影响,确定了取苗机构的优化参数。基于优化所得参数对取苗机构进行三维建模与仿真,研制样机并进行取苗试验,试验结果表明,该取苗机构运转顺畅,取苗成功率95%,满足机械自动取苗的工作要求,验证了取苗机构设计的正确性及可行性。该研究结果为自动移栽机核心工作部件的研发提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 移栽 优化 取苗机构 椭圆齿轮 建模仿真 取苗试验
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蔬菜钵苗移栽机取苗机构人机交互参数优化与试验 被引量：32
14
作者 叶秉良 刘安 +1 位作者 俞高红 骆春晓 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期57-62,共6页
针对蔬菜钵苗自动取苗机构多目标优化设计问题,利用可视化人机交互优化方法进行求解。建立了移栽机取苗机构优化数学模型,编制基于Visual Basic的计算机辅助分析与优化软件,分析设计变量对目标和约束的影响,进而优化得到满足取苗要求的... 针对蔬菜钵苗自动取苗机构多目标优化设计问题,利用可视化人机交互优化方法进行求解。建立了移栽机取苗机构优化数学模型,编制基于Visual Basic的计算机辅助分析与优化软件,分析设计变量对目标和约束的影响,进而优化得到满足取苗要求的结构参数组合。利用ADAMS软件和高速摄像技术对取苗机构运动特性进行了移栽机仿真和台架试验验证。试验结果与理论分析结果基本一致,表明了机构运动学模型及其优化设计理论和方法的正确性和可靠性。通过取苗试验证明该机构能完成取苗作业,且取苗成功率为80%。 展开更多
关键词 移栽机 蔬菜钵苗 取苗机构 参数优化 仿真 台架试验
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蔬菜钵苗旋转式取苗机构动力学分析与试验 被引量：27
15
作者 叶秉良 李丽 +2 位作者 俞高红 刘安 赵匀 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期70-78,共9页
针对一种应用于蔬菜钵苗全自动移栽机的旋转式取苗机构——偏心齿轮-非圆齿轮行星系取苗机构,建立机构的动力学模型,采用动力学方程组序列求解法进行求解,得到机构在一个工作周期内链条、太阳轮轴心、中间轮轴心、行星轮轴心、太阳轮与... 针对一种应用于蔬菜钵苗全自动移栽机的旋转式取苗机构——偏心齿轮-非圆齿轮行星系取苗机构,建立机构的动力学模型,采用动力学方程组序列求解法进行求解,得到机构在一个工作周期内链条、太阳轮轴心、中间轮轴心、行星轮轴心、太阳轮与中间轮啮合点、中间轮与行星轮啮合点等处的受力随行星架转角变化的规律。设计了机构的物理样机,开展机构动力学试验,测试得到机构物理样机在4种不同工作转速下的动力学特性,同时验证了机构动力学模型的正确性。 展开更多
关键词 全自动移栽机 蔬菜钵苗 旋转式取苗机构 偏心齿轮-非圆齿轮 动力学分析 试验
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二阶自由非圆齿轮行星系钵苗移栽机取苗机构 被引量：20
16
作者 赵雄 陈建能 +1 位作者 杨茂祥 赵匀 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期123-127,共5页
为满足旱田钵苗移栽取苗机构理想鹰嘴形工作轨迹要求,提出了连续传动的二阶自由非圆齿轮行星轮系取苗机构,以实现取苗爪周期性二次不等幅摆动规律。利用曲线拟合方法构建自由传动比函数,建立机构不等速传动的数学模型,编写机构分析软件... 为满足旱田钵苗移栽取苗机构理想鹰嘴形工作轨迹要求,提出了连续传动的二阶自由非圆齿轮行星轮系取苗机构,以实现取苗爪周期性二次不等幅摆动规律。利用曲线拟合方法构建自由传动比函数,建立机构不等速传动的数学模型,编写机构分析软件,确定传动比函数和机构参数,研制取苗机构并进行了高速录像试验。结果表明,该型取苗机构的工作轨迹和理论计算吻合,能够实现取苗深度35 mm,取苗爪在钵体中穴口小于5 mm,取苗爪入钵和出钵段姿态满足工作要求。 展开更多
关键词 钵苗移栽机 取苗机构 非圆齿轮 行星轮系 曲线拟合
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盆栽花卉移栽机取苗机构的现状分析 被引量：9
17
作者 张振国 吕全贵 +4 位作者 陈青云 许红军 李昊坤 张宁宁 白紫勋 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期409-417,共9页
针对目前盆栽花卉幼苗移栽人工作业劳动强度大、作业效率低和成本高等现状,归纳总结出目前盆栽花卉自动化取苗机构存在的问题:取苗机构的研究停留在初始阶段、农机与农艺的标准不统一、国内盆栽花卉取苗机构通用性差和取苗机构多采用针... 针对目前盆栽花卉幼苗移栽人工作业劳动强度大、作业效率低和成本高等现状,归纳总结出目前盆栽花卉自动化取苗机构存在的问题:取苗机构的研究停留在初始阶段、农机与农艺的标准不统一、国内盆栽花卉取苗机构通用性差和取苗机构多采用针插式,即直接插入基质的方式.对国内外取苗机构的发展现状进行分析发现,可以通过对盆栽花卉自动化取苗机构设计方法的改进,促进取苗精度和自动化程度的提高,促进盆栽花卉农艺技术与机械化、自动化和信息化紧密结合,研制出适合我国设施农业种植现状的取苗机构和实现盆栽花卉的无损移栽技术,以期为进一步盆栽花卉幼苗移栽整机研发和集成提供参考. 展开更多
关键词 盆栽花卉 取苗机构 自动化 现状 展望
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油菜纸钵苗移栽机气动取苗机构设计与轨迹分析 被引量：27
18
作者 廖庆喜 张照 +1 位作者 胡乔磊 许博 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期70-78,共9页
针对传统机械式取苗机构结构复杂、控制不稳定等问题,设计了一种油菜纸钵苗移栽机嵌入式气动取苗机构。分析了嵌入式气动取苗机构的结构组成、工作原理及运动学模型,设计了取苗机构的驱动控制系统,基于ADAMS软件开展了机构参数变化对取... 针对传统机械式取苗机构结构复杂、控制不稳定等问题,设计了一种油菜纸钵苗移栽机嵌入式气动取苗机构。分析了嵌入式气动取苗机构的结构组成、工作原理及运动学模型,设计了取苗机构的驱动控制系统,基于ADAMS软件开展了机构参数变化对取苗轨迹和取苗臂姿态影响的研究,确定了取苗机构的优化参数。优化结果表明,当摇杆长度为220 mm,支撑臂长度为170 mm,旋转臂长度为160 mm,气缸Ⅰ原始长度为313 mm时,取苗阶段取苗轨迹高度可达130 mm。当取苗轨迹高度为80 mm时,取苗轨迹直线度偏差小于2 mm,取苗阶段取苗针偏角变化小于4°;投苗阶段取苗针偏角变化小于1°,满足油菜纸钵苗移栽机取苗投苗要求。试验结果表明,该取苗机构高速摄像呈现的取苗轨迹与理论分析基本吻合,台架试验取苗成功率达93.0%,投苗成功率达89.5%,满足机械自动化取苗的要求,验证了取苗机构设计的可行性。 展开更多
关键词 油菜 移栽机 气动 取苗机构 控制系统
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棉花移栽机旋转式取苗机构的运动学分析及虚拟试验 被引量：19
19
作者 赵雄 沈明 +1 位作者 陈建能 代丽 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期13-20,共8页
为了实现棉花移栽自动取苗,针对棉花基质苗茎秆抗拉力远大于取苗力的特点,该文提出高阶混合变性椭圆齿轮行星系夹苗式取苗机构,并建立该机构的运动学数学模型,分析夹苗式取苗工作的运动目标,编写机构优化分析软件,确定一组机构参数:啮... 为了实现棉花移栽自动取苗,针对棉花基质苗茎秆抗拉力远大于取苗力的特点,该文提出高阶混合变性椭圆齿轮行星系夹苗式取苗机构,并建立该机构的运动学数学模型,分析夹苗式取苗工作的运动目标,编写机构优化分析软件,确定一组机构参数:啮合齿轮中心距58 mm,第1级基椭圆的偏心率为0.2,二阶变形椭圆齿轮的主变形系数0.9,第2级基椭圆的偏心率为0.14,一阶变形椭圆齿轮的主变形系数0.18,初始时刻太阳轮标线的安装角为13π/18、行星架OA边与太阳轮标线的夹角为π/2、中间轴A上安装的第2中间轮与第1中间轮标线的夹角为7π/18、行星架AB边相对与第2中间轮标线夹角为35π/36、取苗爪BE边相对于第1行星轮标线夹角π/6、取苗爪BE边与BT边夹角7π/18、取苗爪BT边长度150 mm,工作轨迹的取苗段与苗箱夹角91°、取苗过程行星架转角36°、取苗过程苗与钵盘不干涉、取苗过程取苗爪摆角5°、入苗段与取苗段轨迹夹角为85°、投苗角76°、两取苗爪之间最小距离49 mm。机构的虚拟试验表明,该型取苗机构的工作轨迹和理论计算吻合,满足夹苗式取苗工作要求,取苗爪在取苗段速度较大利于快速取苗,周期速度曲线平滑,该研究结果为棉花基质育苗移栽自动取苗提供了参考。 展开更多
关键词 农业机械 移栽 棉花 取苗机构 高阶椭圆 变性椭圆 基质育苗
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三臂回转式蔬菜钵苗取苗机构设计与试验 被引量：25
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作者 童俊华 俞高红 +3 位作者 朱赢鹏 叶秉良 郑超 黄佳辉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期113-121,共9页
当前我国蔬菜的移栽机械主要为半自动移栽机,其移栽效率取决于人工取苗速度,生产力已不能满足实际需求,两臂回转式自动取苗机构的效率还有提高潜力。为实现高速取苗作业,研究了保持取苗机构回转速度不变情况下,增加取苗臂数量的实现方... 当前我国蔬菜的移栽机械主要为半自动移栽机,其移栽效率取决于人工取苗速度,生产力已不能满足实际需求,两臂回转式自动取苗机构的效率还有提高潜力。为实现高速取苗作业,研究了保持取苗机构回转速度不变情况下,增加取苗臂数量的实现方式。在满足特定取苗动作姿态的前提下,设计了一种三臂回转式蔬菜钵苗取苗机构。以机械取苗代替人工取苗,模拟出了合理的取苗轨迹;基于Visual Basic 6. 0开发辅助分析软件,通过人机交互方式得出一组满足取苗工作要求的机构参数,然后建立该机构的三维模型,完成实体样机装配;取苗机构在35 r/min的回转速度下,取苗速度为105株/(min·行),摄像分析得知,该机构样机运行轨迹与仿真轨迹非常接近,对彩叶草钵苗进行取苗试验,取苗成功率达到91. 2%,证明三臂回转式蔬菜钵苗取苗机构设计的可行性。 展开更多
关键词 蔬菜钵苗 取苗机构 三臂回转式 工作机理 参数优化
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