蔬菜移栽机的研究与设计
移栽机调研报告
移栽机调研报告由于新疆特殊的环境，致使在新疆的大环境下，很多作物的移栽要求和整体基本过程是相同的，所以为了能够更加深入全面的了解移栽，在不刻意追求细节和不同的需要下，我们选择了棉花、西红柿和辣椒作为研究对象。
移栽是一个从育种到机械移植再到移植后正确管理的过程，每一个环节一定程度上决定下一个环节，较全面的了解整个移栽过程，也有利于单个过程的研究和发展。
所以我们尽可能较全面的研究了移栽的每个过程，在本报告中收集了对机械移栽过程有直接影响的环节。
由于资源有限，调研所得资料不多，所以通过其他手段获取一些资料。
由于新疆特殊的地理位置和气候条件，使光照和温度条件不能满足作物整个周期的生长需要。
移栽能很好满足人们使作物实现最大利润的需要。
据了解，棉花育苗移栽技术与常规棉花直播技术相比，棉花出苗期可提前15天到25天，能有效避开低温、霜冻、冰雹等天气影响，单产提高30％，成熟提前，采收期延长，可适当缓解采收劳力。
移栽主要有育苗和移植两个环节组成。
其中育苗技术是新疆耕作栽培的一项新技术。
但在生产中移栽苗往往受土壤温度、土壤湿度、病害、机力作业、日光强度、操作不当等因素影响，移栽后形成僵苗，达不到预期的效果，形成生产风险。
目前常使用的育苗方式有水浮育苗、穴盘育苗、裸根育苗、营养钵育苗。
本报告研究的育苗方式是穴盘育苗。
应用固定穴盘，控制主根的伸长，能促进侧根数的增加，并利用侧根将每穴中的育苗基质固定成穴孔的形状，由于体积小，能很轻松地直接取出移入大田。
我们了解了如下过程：1、基质的配置基质是作物苗期摄取水分和养分的主要载体，同时也对作物移栽时提苗是否散开起着重要的作用。
因此基质的配置在作物育苗移栽过程中也是非常重要的环节。
2、播种选取优良品种是保证育苗全苗率和成活率的重要过程，为提高种子的利用率和育苗全苗率，要做到精细播种。
播种前种子要做处理，根据不同作物选取药物拌种，晒种、浸种、催芽、消毒处理。
合理密植。
合理密植既能充分利用阳光和地力，使个体和群体得到协调发展，密度能改变小气候，以株增产，是夺取高产的一项重要技术措施。
旱地蔬菜移栽机移栽机构设计与试验
旱地蔬菜移栽机移栽机构设计与试验曹忠亮,郭登科,王㊀瑀,郭建华(齐齐哈尔大学机电工程学院,黑龙江齐齐哈尔㊀161001)摘㊀要:旱地蔬菜栽培技术仍然以传统的人力为主,存在存活率低㊁栽培效率低㊁工作量大且复杂等缺点㊂为此,提出了一种旱地蔬菜移栽机装置㊂首先,确定了旱地蔬菜移栽机的基本结构,确定以链传动为传动方式;采用悬杯形式进行移栽,悬杯通过凸轮连接悬杯圆盘进行转动,从而达到移栽效果㊂对移栽机构进行三维建模,模型导入Creo软件进行机构运动仿真,设定不同的λ值与之对应的悬杯圆盘转速,确定秧苗移栽的距离在200~ 400mm左右,验证了结构的合理性㊂根据设计参数制作了试验样机进行田间试验,结果表明:秧苗间距和移栽深度达到试验设定的规格,5组试验的秧苗直立程度良好,为其后秧苗的生长创造了有利的条件㊂关键词:蔬菜移栽机;悬杯式;移栽机构;运动仿真;旱地中图分类号:S223.94㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A文章编号:1003-188X(2021)06-0079-050㊀引言蔬菜种植在我国属于劳动密集型活动,在蔬菜幼苗的培育方面投资很大,可以占到销售额的50%㊂其原因是种植作物的技术不仅仅依赖于生产条件,而且还依赖于气候[1]㊂针对这种情况,缩短植被周期和增加产量成为了蔬菜种植必须解决的问题,因而寻求更经济㊁更有效的作物生产方法势在必行[2]㊂目前,我国广泛使用的蔬菜栽培技术是以传统的人力辅以各种农具为主的移栽方式,栽培大多在较为狭小的旱地㊂这种以人力为主的移栽方式不仅会使移栽苗受到伤害,且不能统一掌控幼苗的移栽深度,降低了成活率㊂因此,优化升级蔬菜移栽机,让具有自动化及小型化特点的旱地蔬菜移栽机更加适合国内生产条件,能够适应并可以达到不同蔬菜的移栽需求,是蔬菜移栽机所要优化解决的问题[3-6]㊂1㊀移栽机的基本结构及传动方式1.1㊀移栽机的基本结构悬杯式移栽机结构图如图1所示㊂秧苗移栽器主要部件包括凸轮㊁移栽器和偏心转盘及连杆机构㊂移栽器安装于与机架相连的牵引臂上,地轮运收稿日期:2019-11-14基金项目:黑龙江省自然科学基金项目(QC2018072);齐齐哈尔大学教育教研项目(2017076);黑龙江省创新创业项目(201610221035);黑龙江省高等教育教学改革研究项目(SJGY20190719)作者简介:曹忠亮(1983-),男(达斡尔族),黑龙江齐齐哈尔人,副教授,硕士生导师,博士,(E-mail)caoliang-8302@㊂动带动主传动轴,主传动轴与移栽器一侧的链轮相连,链条传动带动移栽器的轴转动,进而开始工作[7-9]㊂1.牵引点㊀2㊁U型螺栓㊀3.悬挂横梁㊀4.横梁与地轮连接件5.地轮架㊀6.地轮㊀7.链轮㊀8.鸭嘴㊀9.凸轮㊀10.覆土镇压轮11.挡板㊀12.放苗架㊀13.牵引臂㊀14.移栽深度调节丝杠㊀15.座椅图1㊀悬杯式移栽机结构图Fig.1㊀Structural diagram of cantilever cup transplanter1.2㊀移栽机的传动方式图2为悬杯式蔬菜移栽机的传动图㊂在牵引机构的作用下,地轮运动会带动链轮a协同转动,通过传动轴的作用,在主传动轴上的链轮b随之转动,从而使移栽器进行工作㊂2㊀关键结构的零部件设计秧苗移栽器是移栽机中最重要的机构,在牵引机2021年6月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀农机化研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第6期构及链传动的作用下,移栽器会做循环圆周运动㊂移栽器与主动圆盘和从动圆盘组成了多杆机构的曲柄,与圆盘共同做圆周运动㊂当悬杯运动到最高点时,秧苗放入悬杯中;随着圆盘的转动,悬杯运动到离地面最近的时候,悬杯末端的鸭嘴在凸轮的作用下将秧苗投放到悬杯打好的孔中,插秧完成;完成插秧后,鸭嘴在自身弹簧的作用下合并,悬杯再次运动到最高点时,完成1个工作周期㊂蔬菜移栽器工作示意图如图3所示㊂1.地轮㊀2.移栽器㊀3.链轮组a㊀4.链条㊀5.主传动轴㊀6.链轮组b图2㊀蔬菜移栽机传动图Fig.2㊀Drive Chart of Vegetable Transplanter1.牵引机架㊀2.偏心导轨㊀3.链轮㊀4.悬杯5.凸轮㊀6.主动圆盘㊀7.从动圆盘图3㊀蔬菜移栽器工作示意图Fig.3㊀Working schematic diagram of vegetable transplanter2.1㊀悬杯的设计悬杯的运动由两个运动合成:一是动力装置带动移栽机前进或后退的线性运动,另一个是悬杯随着圆盘所做的圆周运动㊂悬杯的运动轨迹如图4所示㊂当选取悬杯的主动圆盘的圆心为零点,建立直角坐标系,得出悬杯在X㊁Y方向上的运动方程为X=V车t+R盘cosωt(1)Y=-R盘sinωt(2)式中㊀V车 拖拽设备的行驶速度;㊀R盘 悬杯圆盘的半径;㊀ω 悬杯圆盘的角速度;㊀t 悬杯运动的时间㊂令λ=R盘ωV车,可以得出:当λ>1时,悬杯的运动轨迹为Ⅰ;当λ=1时,悬杯的运动轨迹为Ⅱ;当λ>1时,悬杯的运动轨迹为Ⅲ㊂当悬杯随着圆盘运动到A 点时,悬杯在凸轮的作用下鸭嘴被打开,当鸭嘴打开的角度变得最大时,悬杯离地面最近;此时,悬杯位于图像B点,完成插秧后,悬杯上升,鸭嘴随之关闭㊂所以,当λ>1时,为最佳投苗时间的选择范围㊂图4㊀悬杯的运动轨迹Fig.4㊀Motion analysis of cantilever cup确定了悬杯的运动轨迹后,则V车=f60㊃S(3)式中㊀f 蔬菜的移栽频率;㊀S 秧苗之间的距离㊂令f=60株/min(蔬菜的种植频率可取为40~70株/min),秧苗之间的距离S与频率f成正比关系㊂当λ>1时,由λ=R盘ω/V车可以得出R盘ω/V车>1(4)此时,把式(3)带入式(4)中,得N<2πR盘/S(5)式中㊀N 悬杯的个数㊂悬杯圆盘半径取R=200mm,悬杯个数N与秧苗与秧苗之间的距离S的关系如表1所示㊂表1㊀极限悬杯数量与秧苗间距的关系Table4㊀Relationship between limit cup number and seedling spacing秧苗间距/mm悬杯数量/个秧苗间距/mm悬杯数量/个20063004400350026002㊀㊀市面上流通的蔬菜在进行移栽时秧苗之间的距2021年6月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀农机化研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第6期离大多在300~400mm之间,定义悬杯圆盘半径R= 200mm,通过表3与表4可知,圆盘上的悬杯个数为3个最为合理㊂2.2㊀传动比计算移栽机的总传动比为i 总=ωω地=2πR地NS(6)式中㊀i总 移栽机的总传动比㊂由式(6)可以看出:悬杯个数N和地轮半径R地之间的关系㊂给定地轮半径R地=305mm,为了适应不同蔬菜的移栽要求,使秧苗之间的距离为200~400mm,带入式(6)得到移栽机的总传动比的取值范围为1.597~3.192㊂移栽机为二级传动链轮,所以移栽机的总传动比的另一种表示形式为i 总=Z地Z aˑZ bZ盘(7)式中㊀Z地 地轮所用链轮的齿数;㊀Z盘 与圆盘相连的齿轮齿数;㊀Z a 与Z地链传动的齿轮齿数;㊀Z b 与圆盘齿轮链传动齿轮齿数㊂Z a与Z b在同一传动轴上,可以得到秧苗间的距离为S=2πR地Ni总(8)式中㊀R地 地轮半径;对于小型自动化的移栽机而言,齿轮的大小要适合机器本身要求,所以确定Z地=23齿,Z a=17齿,Z b =27齿,Z盘=23齿,则i23=2317ˑ2723=1.588(9)S23=2πˑ3053ˑ1.588=402mm(10)由式(9)和式(10)可知:当齿轮的齿数为23齿时,总传动比为i23=1.588,秧苗之间的距离为S23= 402mm㊂3㊀移栽机构运动仿真在SoildWorks中建立好三维模型后,导入Creo中进行运动仿真㊂在Creo中对各个独立的零件添加运动副和约束,目的是为了验证所设计的移栽机构能否达到预期的运动目标㊂图5为移栽机构的仿真约束图㊂图5㊀移栽机构仿真约束图Fig.5㊀Simulation constraint diagram of transplanting mechanism当λ<1(λ=0.5)时,悬杯的运动轨迹如图6所示;当λ=1时,悬杯的运动轨迹如图7所示;当λ> 1(λ=1.6)时,悬杯的运动轨迹如图8所示㊂图6㊀λ<1时悬杯的运动轨迹Fig.6㊀The trajectory of the suspension cup whenλ<1图7㊀λ=1时悬杯的运动轨迹Fig.7㊀The trajectory of the suspension cup whenλ=1图8㊀λ>1时悬杯的运动轨迹Fig.8㊀The trajectory of the suspension cup whenλ>1当λ=1时,悬杯投放完秧苗后,秧苗在一瞬间是不能进入打好的孔中,而是有一个下落的过程;当λ<1时,悬杯在插秧的过程中不能完成1个完整的插秧动作,因而也不是最佳选择;只有当λ>1时,悬杯的运动轨迹才符合蔬菜移栽的要求㊂λ>1时悬杯的运动仿真图如图9~图11所示㊂移栽前进方向的位移分量随时时间变化如图9所示㊂移栽前进方向的速度分量随时时间变化如图10所示㊂移栽前进方向的加速度分量随时时间变化如图11所示㊂图9㊀λ>1时悬杯的位移Fig.9㊀Displacement of the suspension cup Whenλ>1图10㊀λ>1时悬杯的速度Fig.10㊀The velocity of the suspension cup whenλ>1图11㊀λ>1时悬杯的加速度Fig.11㊀Acceleration of the suspension cup in whenλ>1保证移栽秧苗的直立度是蔬菜种植的基本要求㊂通过移栽机构的运动仿真图分析并根据 零速投苗 [10]原理可知:当λ>1时,速度在水平方向上的矢量才会出现零点㊂因此,λ>1是移栽机正常工作的必要条件㊂移栽机的总传动比计算公式为i 总=ωω地=2πR地NS(3-1)式中㊀ω地 地轮的角速度㊂秧苗间距㊁传动比㊁λ之间的关系如表2所示㊂由表2可以看出:只有当株距小于400mm时,λ>1㊂所以,可以得出总传动比的取值范围是在1.596~3.192之间㊂由此确定能够实现的蔬菜移栽范围是200~400mm㊂表2㊀秧苗间距㊁传动比㊁λ之间的关系Table2㊀Relationships among seedling spacing,transmission ratio andλ秧苗间距/mm传动比λ200 3.192 2.128250 2.554 1.703续表2秧苗间距/mm传动比λ300 2.128 1.418350 1.824 1.216400 1.596 1.0634㊀试验4.1㊀试验装置及条件为了验证悬杯式蔬菜移栽机机构设计的正确性,进行了移栽机送苗装置运行试验,在分布均匀的田间土壤上进行西兰花幼苗的移栽试验㊂相关参数如表3所示㊂表3㊀移栽机的主要设计参数Table3㊀Main design parameters of transplanter参数项目单位数据移栽机尺寸(长ˑ宽ˑ高)mm1445ˑ1478ˑ1245移栽机行驶速度m/s0.3种植行数2钩挂形式三点悬挂动力需求kW18或18以上行距mm400秧苗间距离规格mm320移栽深度mm404.2㊀试验分析以表3设定的相关数据作为试验参数,进行田间试验,得出数据如表4所示㊂由表4可知:秧苗间距和移栽深度达到试验设定的规格,5组试验的秧苗直立程度良好,为其后秧苗的生长创造了有利条件㊂表4㊀蔬菜移栽机实验数据记录Table4㊀Experimental data record of vegetable transplanter 组次试验秧苗株数试验数据平均秧苗间距/mm直立合格率/%平均移栽深度/mm 1100322.69541.42100318.59338.53100320.89740.74100318.29439.25100317.59440.95㊀结论设计了一种蔬菜移栽机,采用悬杯式移栽机构㊂通过运动仿真分析得知:当λ>1时,悬杯运动到最低点,悬杯运动的速度在水平方向上的瞬时速度矢量与地面的相对速度为零,即 零速投苗 ㊂试验结果表明:秧苗被平稳地插入土壤中,并获得了优良的直立度,两株秧苗移栽的距离在200~400mm,为其后秧苗的生长创造了有利的条件㊂移栽机构具有良好的工作可靠性和适应性,能够达到一般蔬菜的移栽要求㊂参考文献:[1]㊀冯时佳,谢俊,朱伟,马履中.秧苗移栽机器人的运动控制研究[J].机械设计与制造,2008(3):166-168. [2]㊀汤修映,侯书林,朱玉龙,等.油菜移栽机械化技术研究进展[J].农机化研究,2010,32(4):224-227.[3]㊀谢俊,尹小琴,马履中,等.基于多轴运动控制器的三自由度并联秧苗移栽机器人的研究[J].机械科学与技术, 2011,30(2):336-339,344.[4]㊀潘启明.国内外移栽机技术现状与发展趋势[J].安徽农业科学,2013,41(31):12478-12479.[5]㊀于晓旭,赵匀,陈宝成,等.移栽机械发展现状与展望[J].农业机械学报,2014(8):44-53.[6]㊀汤修映,侯书林,朱玉龙.等.油菜移栽机械化技术研究进展[J].农机化研究,2010,32(4):224-227. [7]㊀杨华,韩宏宇,窦钰程,等.我国旱地移栽机械的现状及发展建议[J].农机使用与维修,2012(3):32-33. [8]㊀王君玲,高玉芝,李成华.旱地钵苗移栽机械化生产的现状及发展趋势[J].农业机械化与电气化,2003(5):5-6.[9]㊀BIOTECHNOLOGY.Research conducted at university of pisahas provided new information about Biotechnology(A field vegetable transplanter for use in both tilled and no-till soils)[J].Biotech week,2019,62(3):593-602. [10]㊀张荣毅,张祖立,翟殿波,等.悬杯式蔬菜移栽机栽植单体的数字化设计[J].农机化研究,2013,35(5):107-110,118.Design and Motion Simulation of Key Parts ofVegetable Transplanter in DrylandCao Zhongliang,Guo Dengke,Wang Yu,Guo Jianhua(School of Mechatronics Engineering,Qiqihaer University,Qiqihar161001,China) Abstract:Dryland vegetable cultivation techniques are still dominated by traditional manpower,and have shortcomings such as low survival rate,low cultivation efficiency,large workload and complexity.Based on the above problems,this paper proposes a dryland vegetable transplanting device.Firstly,the basic structure of the dryland vegetable transplanting machine was determined.The design of the chain transmission was determined.The transplanting mechanism was trans-planted in the form of a hanging cup.The hanging cup was rotated by the cam to connect the hanging cup disc to achieve the transplanting effect.The three-dimensional software is used to carry out three-dimensional modeling of the transplan-ting mechanism.The model is imported into Creo software for mechanism motion simulation,and differentλvalues corre-sponding to the hanging cup disk rotation speed are set,so that the distance of seedling transplanting is determined to be 200mm~400mm.Left and right,verified the rationality of the structure.The test samples were made according to the design parameters for field experiment.The results showed that the seedling spacing and transplanting depth reached the specifications set by the experiment.The seedlings of the five groups were well-erected,which created favorable condi-tions for the growth of the seedlings.Key words:vegetable transplanter;cantilever cup;transplanting mechanism;motion simulation;dryland。
蔬菜移栽机
链夹式移栽机
导苗管式移栽机 移栽机结构特点 吊篮式移栽机 挠性圆盘式
鸭嘴式移栽机
四、蔬菜移栽技术的工艺流程
开沟器开沟
人工操作把钵苗放入栽植器
钵苗落入沟中
完成覆土镇压
五、蔬菜钵苗移栽的作业要求
1.秧苗种类 ①以穴盘秧苗为宜，穴盘圆形钵体直径不大于 3 厘 米，方形钵体长度不大于 3 厘米。根系无缠绕，起 苗方便。 ②常规培育的裸苗，高度不大于 15 厘米，开展度 不大于 20 厘米。秧苗健壮，苗直无损伤。 2.整地要求 根据土壤的性状采取相应的耕整方式，沙性土浅旋 耕，黏性土干旋干耕。
小型半自动化为主
我国国情
面向温室作业
高速度
自动化
3.专用移栽机械与通用移栽机械相结合，以通用蔬菜栽植机 械为主，并向标准化、系列化、规格化方向发展 4.机具结构要简单、成本低廉、秧苗栽植质量可靠。
良好发展趋势、广阔发展前景
Hale Waihona Puke 八、参考文献[1]魏桃芝、安风弟、肖景文等.2ZB-6型钵苗移栽机的简介.《现代农业》， 1998 :3-29. [2] 安风平、龚丽农、宋洪波等.2YZ-40型吊篮式钵苗栽植机的研究.《现代农 业》， 1999 :2-31. [3] 耿端阳、董锋、汪遵元.2ZG-2型钵苗移栽机栽直率的研究.《现代农业》 ,1999, 8-28. [4] 曾爱军等.ZDF型半自动导苗管式移栽机.《现代农业》，2000,5-31. [5]胡波、侯林山.2ZT-2型甜菜移栽机.《现在农业》，2000,3-30. [6]农机化研究编辑部。2ZT型移栽机研究设计。《农机化研究》，1999,153.
THE END
蔬菜移栽机械化技术
孟繁超
一、蔬菜移栽机研究的目的意义
青菜高密度移栽机植苗机构的设计与试验
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在运动速度较高时振动较大,限制了该植苗机构的
工作效率。
密植型蔬菜的经济价值高、产量需求大,国外
,同样不能满足国内密植移栽的要
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求。韩国的 A5
1200 型半自动密植移栽机 7 ,可以
进行8行移栽作业,行距设定为 150 mm,而株距可
尚无密植型 全 自 动 移 栽 机,已 有 的 小 型 移 栽 机 不
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单行蔬菜钵体苗自动移栽机的设计—取苗装置设计
本科毕业设计（论文）通过答辩目录Abstract (3)第1章绪论 (6)1.1前言 (6)1.2国内外蔬菜钵苗取苗机构的发展概述 (8)1.2.1我国蔬菜钵苗移栽机械化发展概况 (8)1.2.2我国蔬菜钵苗移栽机存在的问题 (9)1.2.3我国蔬菜钵苗移栽机存在问题解决途径分析 (9)1.2.4国外蔬菜钵苗自动移栽机的发展和研究成果 (10)1.2.5蔬菜钵苗移栽机发展方向 (11)1.3国内取苗机构存在的主要问题和发展方向 (12)1.3.1国内取苗机构发展存在的主要问题 (12)1.3.2国内蔬菜取苗机构的发展方向 (12)1.4本文的研究目标 (13)1.5本文的主要工作及内容安排 (14)1.6本章小结 (14)第2章蔬菜钵苗取苗机构的运动学分析 (15)2.1取苗爪工作要求的实现 (15)2.2蔬菜钵苗取苗机械手的机构组成与工作原理 (16)2.3 椭圆齿轮传动的运动分析 (18)2.3.1 椭圆齿轮的啮合特性及优点 (18)2.3.2 椭圆齿轮的角位移、角速度和传动比分析 (19)2.4蔬菜钵苗取苗机械手运动学模型的建立 (21)2.4.1运动学分析符合的说明 (21)2.4.2蔬菜钵苗取苗机械手位移分析 (22)2.4.3机械手上各点位移方程和各构件角位移方程 (23)2.4.4 机构上各点的速度方程和各构件角速度方程 (25)2.4.5 机械手上各点的加度方程和各构件角加速度方程 (26)2.5本章小结 (28)第3章蔬菜钵体苗自动移栽机取苗机构的参数优化 (29)3.1优化目标与变量 (29)3.2辅助分析优化软件 (29)3.2.1人机交互简介 (30)3.2.2本课题人机交互软件介绍 (31)3.2.3椭圆齿轮参数计算 (31)3.2.4取苗机构参数优化步骤 (32)3.2.5取苗爪尖点的速度分析 (33)3.3本章小结 (35)第4章蔬菜钵苗自动移栽机取苗机构的结构设计 (36)4.1蔬菜钵体自动移栽机取苗机构的整体结构设计 (36)4.2取苗臂机构设计 (37)4.3 CAD软件介绍 (38)4.3.1 CAD二维取苗机构零件图 (39)浙江理工大学本科毕业设计4.4 Proe软件介绍 (40)4.4.1 三维Proe取苗机构零件图 (41)4.5总装配图 (42)4.6 本章小结 (43)第5章总结与展望 (44)5.1 总结 (44)5.2 进一步的展望 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (49)蔬菜钵体苗自动移栽机——取苗装置设计摘要移栽是蔬菜生产过程中的重要环节之一，移栽具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益，可以充分利用光热资源，其经济效益和社会效益均非常可观。
蔬菜穴盘苗自动移栽机设计及关键技术研究
蔬菜穴盘苗自动移栽机设计及关键技术研究摘要：本文基于蔬菜穴盘苗移栽的生产需求，设计了一种自动化移栽机。
该移栽机采用了传感器、控制系统和执行机构等关键技术，实现了对穴盘苗的自动化分选、定位和移栽。
移栽机具有高效率、高精度和低故障率等优点，适用于不同规格的穴盘苗的移栽。
关键词：蔬菜穴盘苗、自动移栽机、传感器、控制系统、执行机构1引言随着现代农业技术的不断发展和进步，蔬菜种植的自动化程度也得到了显著提高。
在蔬菜生产过程中，穴盘苗移栽是一项重要的环节，也是提高蔬菜品质和产量的关键技术之一。
然而，传统的穴盘苗移栽方式往往需要大量人力和时间，而且精度和效率都比较低，已经不能满足现代化大规模生产的需求。
因此，为了提高穴盘苗移栽的自动化程度，本文基于蔬菜穴盘苗移栽的生产需求，设计了一种自动化移栽机，并对其关键技术进行了研究。
该移栽机采用了传感器、控制系统和执行机构等关键技术，实现了对穴盘苗的自动化分选、定位和移栽，具有高效率、高精度和低故障率等优点，适用于不同规格的穴盘苗的移栽【1】。
此外，本文还介绍了移栽机的关键技术和实验结果分析，为蔬菜自动化生产提供了有益的探索和参考。
同时，随着农业科技的不断发展和进步，相信移栽机在未来的应用和发展前景也将更加广阔。
2蔬菜穴盘苗移栽机概述2.1穴盘苗移栽的生产需求在蔬菜生产过程中，穴盘苗移栽是一个非常重要的环节。
穴盘苗是指在特殊的穴盘中育苗，其种植质量稳定，发芽率高，且可有效抑制病害，成为了蔬菜生产中一种重要的育苗方式。
然而，传统的穴盘苗移栽方式存在一系列问题，如移栽效率低、移栽质量不稳定、工作强度大等。
因此，需要一种新型的穴盘苗移栽机，以提高穴盘苗的移栽效率和质量。
2.2移栽机的基本结构和工作原理蔬菜穴盘苗自动移栽机主要由料斗、分选机构、输送机构、定位机构、移栽机构、控制系统等组成。
移栽机的基本工作原理是：通过感应技术对穴盘苗进行自动分选和定位，将穴盘苗从穴盘中取出，然后通过输送机构将穴盘苗运送到移栽机构，最后由移栽机构将穴盘苗移栽到指定位置。
全自动蔬菜移栽机的设计与试验
全自动蔬菜移栽机的设计与试验杨丽莎１，２，邵检江３（１．湖南大学，长沙 ４１００１１；２．湖南工业职业技术学院信息工程学院，长沙 ４１０２０８；３．广东交通职业技术学院，广州 ５１０８００）摘 要：目前，蔬菜移栽机主要是半自动形式，工作效率相对较低。
为此，设计了一种基于单片机控制的全自动的蔬菜移栽机，通过单片机系统实现对蔬菜幼苗的取苗、喂苗与载苗的自动控制，可有效节省人力。
根据实际设计需求确定了穴盘实际距离和规格的设计参数：宽２８ｃｍ，长６４ｃｍ，穴和穴中部的距离是４ｃｍ，穴盘高度是３ｃｍ，穴边距是２．５ｃｍ，穴盘的规格为９０穴。
自动移栽机控制系统选用ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ单片机作为系统的控制中心，使用苗龄是６１天类型的“早红一号”辣椒穴盘苗开展移栽试验。
“早红一号”平均的苗高是１６．５２ｃｍ，拖拉机速度是１．２ｋｍ／ｈ。
试验结果显示：取苗成功概率９８．５２％，喂苗成功概率９５．５６％，栽植过程中设置的频率为５６株／ｍｉｎ，空穴概率５．５６％，倒伏概率２．９６％，栽植成功概率９１．４８％。
关键词：蔬菜栽培；自动化栽培；ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ单片机中图分类号：Ｓ２２３．９４ 文献标识码：Ａ文章编号：１００３－１８８Ｘ（２０２１）０１－００５２－０５０ 引言２０世纪初，美日德等国家便开始针对蔬菜幼苗移栽机械化进行研究，成功研制出通过人工取喂苗方式进行移栽的机械［１－３］；到２０世纪中期便已研制出半自动化的移栽机，并将其应用在世纪生产当中［４－６］。
我国针对移栽机的研制工作起步相对较晚，主要是根据发达国家已有的机具进行仿制与改进，技术较为落后［７－８］，虽然对劳动强度有所降低，提高了移栽效率与成功率，但还需人工的取喂苗，对移栽机效率起到一定的制约作用［９－１２］。
为此，设计了一种基于单片机控制的全自动移栽机，能够有效地提高移栽效率，降低人力成本与劳动强度。
１ 总体设计１．１ 送盘机构设计蔬菜移栽作业时，人工将存在秧苗的穴盘送至装置上，利用穴盘的传送设备进行位置输送，等候进行下个阶段的作业。
蔬菜自动移栽机及其关键部件设计与研究
农业装备农业开发与装备 2023年第6期蔬菜自动移栽机及其关键部件设计与研究宋元萍（山西省农业机械发展中心，山西太原 030031）摘要：我国人口众多，对新鲜蔬菜有巨大需求，有必要对蔬菜种植做系统性研究。
以蔬菜移栽环节作为研究对象，简单分析蔬菜自动移栽机的工作原理，从送苗机构、苗盘推送机构、液压缸选型等方面，详细分析关键部件的功能，并研究曲柄摇杆的参数、取苗机构工作原理与运动轨迹，完善蔬菜自动移栽机的设计。
旨在为更多农业机械生产企业提供技术帮助，推动我国农业的可持续发展。
关键词：自动移栽机；机械原理；关键部件0 引言当前，主要依靠人工移栽或半自动机械设备移栽，不仅移栽效率偏低，也难以有效保证蔬菜移栽质量。
为此，有必要对自动移栽机进行设计，实现高质量、高效率的蔬菜移栽作业。
笔者在查阅大量相关资料后，设计一款结构简单、性能良好的牵引式自动移栽机。
1 自动移栽机工作原理本文设计的蔬菜自动移栽机将采用牵引式设计模式，其结构紧凑设计，可以细分为以下几个部分：承载各个机构的机架、取苗机构、放苗机构、移动地轮装置等。
苗盘横向有6个蔬菜秧苗移栽穴，纵向有12个蔬菜秧苗移栽穴。
自动移栽机的尾部设置两条输送带，运行期间，需要将苗盘放在输送带上，启动PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制系统，输苗机构将会从等待状态进入工作状态[1]。
此时，两条输送带在预热后，以循环往复的交替方式，将苗盘运送到中间位置的推盘上。
在确认苗盘已经抵达推盘后，液压缸会通过移动推盘，将苗盘运送到步进移位输送带的预设位置。
取苗机构设计平行4连杆，通过电机驱动，采用2次的往复运动，完成蔬菜秧苗的取苗与放苗动作，并进入下一个蔬菜秧苗的取、放动作循环。
取苗机构分左、右两侧，共2组，1组拥有6个负责夹取蔬菜秧苗的苗夹，即取苗机构共设置12个苗夹，可以实现一次性进行12个蔬菜秧苗的取苗、放苗动作，极大提升蔬菜移栽效率。
蔬菜育苗移栽机械的研究与发展
2020年8月下*廖 禺1，占建仁2，贺 捷1，冯细平3（1.江西省农业科学院农业工程研究所，江西 南昌 330200；2.都昌县和合乡农业技术推广综合站，江西 九江 332605；3.江西悦丰农业科技有限公司，江西 抚州 344200）摘 要：蔬菜移栽分为人工移栽和机械移栽。
当前，劳动力成本不断增加，再加上人工移栽的生产效率低、劳动强度大、栽植的质量难以保证等，逐步被机械移栽替代。
文章阐述了蔬菜育苗移栽的优势，分析了研究蔬菜移栽机械的意义，提出了蔬菜移栽机械的发展需求，指出了蔬菜移栽机械存在的问题，并明确了移栽机械的发展方向和研究重点，以供参考。
关键词：移栽机械；育苗技术；蔬菜中图分类号：S233.74 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2020）16-0030-02——————————————基金项目： 江西省重点研发计划“基于粘性颗粒土壤的蔬菜移栽机及配套技术的研究与示范”（20192BBE50012）；江西省重点研发计划“设施叶类蔬菜收获机械与配套技术的研究与示范”（20171BBF60020）作者简介： 廖禺（1967—），女，江西湖口人，本科，副研究员，研究方向：农机与农艺相融合。
我国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国，蔬菜是种植面积仅次于粮食的第二大农作物。
蔬菜生产是一项劳动密集型产业，其劳动力成本占综合成本的50%以上[1]。
随着经济社会的发展，人们生活水平的提高及国家对“菜篮子工程”的重视，蔬菜产业也随之迅猛发展。
蔬菜产业已成为地方支柱产业，近年来，蔬菜的产量和种植面积在不断增大[2]，蔬菜单位面积产量和出口量在稳步推进，而农药和化肥的使用量在不断地减少（见表1），蔬菜生产朝绿色健康等良性循环方向发展，规模化种植模式已初具规模。
蔬菜从耕整播种育苗到收获有多个生产环节，而移栽是此重要的环节之一。
1）有利于早播、早熟、早收、早上市。
蔬菜喜温不耐寒，怕霜冻和低温。
育苗移栽能有效地避开蔬菜作物受低温、霜冻等极端天气的影响，提高幼苗的成活率，保证单位作物株数达到农艺要求，并能延长作物的生育期，有效地提高作物的单产和品质，具有显著的节本增效、增产增收的效果[4]，提高了作物的综合效益。
蔬菜穴盘苗钵体力学分析与移栽机器人设计研究
蔬菜穴盘苗钵体力学分析与移栽机器人设计研究我国穴盘苗移栽处于人工取苗半自动栽苗水平,研发结构简单、功能精良并适于当地育苗生产的取苗装置是实现穴盘苗全自动移栽的关键。
目前,国内尚无法设计出能够实际生产应用的自动移栽机,主要原因是机构设计中取苗爪与钵体互作规律不清,穴盘苗的生物力学特性数据短缺,机构设计与育苗工艺不相结合,严重制约着自动移栽机的发展。
针对这些制约因素,本研究主要完成以下工作：(1)研究了穴盘苗脱盘力学规律和钵体抗压力学行为。
研究发现穴盘苗脱盘过程是钵土与幼苗根系相互牵动摆脱孔穴粘附的过程,对穴盘苗的夹取作用主要用于克服钵体与穴孔之间建立的粘附力,当使用128穴盘育苗移栽时,沿垂直穴孔方向取出穴盘苗的夹取力约为1.94N。
钵体的抗压力与变形呈非线性变化规律,抗压力随着压缩变形的增大先缓慢增大再显著增大。
在平板压缩过程中,钵体无明显的屈服破坏点,其压缩破坏特征是从钵体盘根稀疏的区域开始,逐渐扩大破碎度。
在弹塑性方面,随着压缩变形的增大,滞后损失Ep、抗压峰值力Fmax均增大,弹性度rε减小,并且穴盘苗钵体压缩加载变形越大,其塑变能力越强,具有一定的可塑性,可以使用夹取针夹持钵体而不破坏其整体性。
利用Burgers模型能有效表征穴盘苗钵体的压缩蠕变特性,利用二单元Maxwell模型能有效描述穴盘苗钵体的力松弛特性,获得了对应的粘弹性参数,并分析了压缩加载蠕变和力松弛规律。
对于穴盘苗自动移栽而言,其流变学特性影响微弱,可以不加考虑。
通过试验测试方法对比分析了多种穴盘苗的力学特性,研究发现不同蔬菜穴盘苗处理间的脱盘力无显著性差异,不同穴盘苗钵体的抗压力与变形关系均遵从非线性曲线,都没有明显的线弹性。
(2)基于对穴盘苗脱盘力、夹取针插入钵体拉拔的摩阻特性以及钵体抗压力分析,建立了穴盘苗的脱盘力FL、钵体抗压力F、压缩加载的面积AY与夹取针的插入角度α、夹持变形角△α、夹持钵体的面积AJ、钵体夹持变形量x之间的数学关系。
一款秧苗移栽机的设计与分析
低乱H EBEINONGJI摘要:本文设计了一款秧苗移栽机，该机结构设计合理，操作方便，作业效率高，秧苗成活率高，具有显著的实用性。
其通过机架固定的部件有地轮、工作台、栽植总成及投苗总成、每组鸭嘴插苗器后方设有固定于机架上的两个覆土轮及一个注水器，能实现秧苗栽培中开穴、投苗、浇水和培土全过程。
关键词:秧苗移栽机;设计•款秧苗移栽机的设计与分析山东省费县马庄镇农机管理服务站王茂文1设计背景及意义1.1设计背景目前，适用于旱田的秧苗移栽机一般由机架、地轮、栽植总成及投苗总成等几大部分构成,设备移动时,地轮通过传动装置带动栽植总成和投苗总成协调工作，由此来实现秧苗移栽。
由于旱田表层水分较少,现实中秧苗移栽后必须提供适量的水分才能保证成活率，目前的移栽机不具有浇灌功能,需人工逐棵浇灌,作业效率低，劳动强度大。
另外，目前移栽机栽植总成中的主轴通常为同轴，由于地表情况不同，其受力不均衡,与轴承间发生的磨损较为严重,会影响设备工作的寿命。
1.2设计意义新型秧苗移栽机实现了秧苗移栽地过程中的机械化、自动化;改进了传统类似机械栽植总成磨损严重、使用寿命短、易出故障、影响移栽精度的不足;创新地加入了秧苗移栽过程中浇灌的设备;大大提高了秧苗移栽的速度与成活率。
此设计是旱田秧苗移栽机械的一大创新,能促进旱田秧苗移栽机械化的发展。
2设计方案机械部分：2.1整体设计参看设计说明书附图:图］所示。
本新型秧苗移栽机主要由机架、地轮、栽植总成及投苗总成构成;栽植总成包括一个主轴,主轴通过若干并排的盘架固定有多组鸭嘴插苗器,鸭嘴插苗器绕主轴转动过程中始终保持竖直状态，且仅当运行至最下端时,其两瓣鸭嘴张开;主轴为多段结构，由2〜3节联轴器连接而成,这样可减少在转动过程中对轴承的磨损;主轴前侧有与其平行的传动轴,传动轴分别通过传动链与地轮的轮轴、主轴连接,位于外侧的传动链外设置传动链盒,地轮在转动过程中可驱动主轴转动进而实现插苗;工作台固定于机架上,且位于栽植总成上方,工作台上设有漏苗口；投苗总成安置在工作台上，其由两个链轮、链条及固定于链条上的若干投苗杯构成,链轮通过传动部件由主轴驱动，工作时,链条带动投苗杯在工作台上循环转动,当一投苗杯转至漏苗口时，其内部的秧苗落入运行至上端的鸭嘴插苗器内;机架上固定有座椅及放置钵苗的托盘;每组鸭嘴插苗器后方设有固定于机架上的两个覆土轮及一个注水器,注水器通过管路连接容器,注水器上设有开关阀,一杠杆固定于机架上,其后端通过拉线控制开关阀,主轴上设有一个运转时间隔抵顶杠杆前端的凸轮，设备运行时,凸轮间隔性的抵顶杠杆,杠杆通过拉线来开启开关阀,对入土的秧苗进行浇灌。
高密度蔬菜机械化移栽技术研究
·44·农业开发与装备 2024年第4期农业装备高密度蔬菜机械化移栽技术研究楼婷婷，王 涛，费 焱，盛 珂（金华市农业科学研究院，浙江金华 321051）摘要：以人工为主得高密度蔬菜移栽作业已不能满足高效生产需求，实现高密度蔬菜机械化移栽十分迫切。
分析国内外高密度蔬菜机械化移栽技术特点，结合我国蔬菜生产情况，提出高密度蔬菜机械化移栽关键研究技术，为我国高密度蔬菜移栽机械的研制提 供参考。
关键词：蔬菜；高密度；移栽；机械化0 引言蔬菜作为人们日常生活必不可少的食物之一，是我国第二大农作物。
目前采用育苗移栽方式种植的蔬菜有60％以上，受现有移栽技术的影响，移栽作业主要以人工为主[1]。
由于可以种植蔬菜的土地资源不断紧缩，结合传统农艺种植要求，大多数叶菜类蔬菜采取高密度的种植方式，即株距和行距都比较小，高密度种植使得移栽作业量急剧增加。
随着农业机械化进程的推进，传统的人工移栽模式已经不能满足高密度蔬菜种植的需求，了解和掌握国内外高密度蔬菜机械化移栽技术的现状及特点，提出高密度蔬菜机械化移栽的关键研究技术，对于我国高密度蔬菜移栽机械的研究和发展具有重要意义。
1 国外高密度蔬菜机械化移栽技术高密度蔬菜移栽机的研发工作率先在欧美国家开展，欧美国家的高密度蔬菜移栽机由半自动向全自动逐步发展，半自动移栽机的效率较低，全自动移栽机具有高速、自动化程度高等特点，更适宜大田旱地的高效移栽作业。
意大利研发的MIDI 5移栽机为半自动移栽机[2]，如图1所示。
该移栽机需要动力牵引，栽植行数为5行，行距为15~30 cm，株距为12~70 cm，移栽作业中需要由5个人工将秧苗投入，劳动力成本高，移栽效率较低，为720株/h。
荷兰TTS公司研发的KMR-1大型多行高密度移栽 机[3]，如图2所示。
该移栽机为全自动移栽机，移栽行数和株行距可根据蔬菜和田块的要求进行调节，移栽行数为3~8行，行距为10~60 cm，株距最小可达 15 cm。
蔬菜机械化移栽装备研究现状
蔬菜机械化移栽装备研究现状目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 文献综述 (4)1.2.1 国内研究现状 (5)1.2.2 国外研究现状 (6)1.2.3 关键技术点 (8)2. 蔬菜移栽技术的发展历程 (9)2.1 传统移栽方法 (10)2.2 初步自动化移栽 (11)2.3 智能移栽装备 (12)2.4 机械化移栽装备的总体发展方向 (13)3. 机械化移栽装备分类 (15)3.1 移栽方式 (16)3.1.1 穴播式移栽 (17)3.1.2 条播式移栽 (18)3.2 机器结构 (19)3.2.1 排播系统 (20)3.2.2 开沟与覆土系统 (21)3.2.3 推进操控系统 (23)3.3 应用领域 (24)4. 国内外主要移栽装备的相关研究与对比 (25)4.1 国内外主要移栽装备的研究 (27)4.2 相应法律法规及标准问题 (28)4.3 应用对比及发展趋势 (29)5. 存在的问题与未来展望 (31)5.1 目前研究与推广存在的主要问题 (32)5.2 未来研究的趋势 (32)5.3 政策与投资建议 (33)1. 内容概览研究背景部分将概述蔬菜机械化移栽装备的重要性，包括提高种植效率、降低劳动强度、保证产品质量等。
这个部分还会提到当前蔬菜移栽工作面临的挑战，如人工成本上升、劳动力短缺以及环境友好型的生产要求等。
在这一部分，将阐述蔬菜机械化移栽装备研究对农业发展、经济效益和社会影响的重要性。
研究对于推动现代农业转型升级，提高农业生产现代化水平，以及应对人口老龄化、劳动力成本上涨等社会问题都有重要作用。
研究目标将明确指出本研究旨在深入了解国内外蔬菜机械化移栽装备的技术发展水平、应用现状，分析现有装备的优缺点，并提出改进措施。
最终目的是推动蔬菜移栽装备的技术进步和应用推广。
研究内容部分将概述本研究的结构内容，可能包括对蔬菜机械化移栽装备的关键技术研究，不同蔬菜作物移栽特点的分析，以及装备的系统设计、性能测试和田间作业效果评估等。
新型大葱移栽机研究报告
新型大葱移栽机研究报告
标题：新型大葱移栽机研究报告
1.引言：
大葱是一种重要的蔬菜作物，在全球范围内受到广泛种植和消费。
然而，传统的大葱移栽方法存在劳动强度高、效率低以及劳动成本高等问题。
因此，本报告旨在介绍一种新型的大葱移栽机，以提高移栽效率和降低劳动成本。
2.机器结构和工作原理：
新型大葱移栽机主要由底座、移栽装置、控制系统和电源系统组成。
移栽装置包括移栽臂和移栽刀。
工作原理为先将移栽臂伸入土壤中，然后利用移栽刀将大葱根部切割并取出，最后移栽臂将大葱移至新的种植位置。
3.性能测试：
对新型大葱移栽机的性能进行了测试。
结果显示，移栽机的移栽效率比传统手工移栽提高了50%以上，同时也大大降低了
劳动强度。
移栽机的移栽深度和移栽位置可以根据不同的种植需求进行调整，使种植者更加灵活地管理大葱种植。
4.经济效益：
本报告还对新型大葱移栽机的经济效益进行了评估。
结果表明，与传统手工移栽相比，使用新型移栽机可以减少大葱的损耗，提高大葱的品质，并降低移栽成本。
这将对大葱种植者的盈利能力产生积极影响。
5.讨论和展望：
通过对新型大葱移栽机的研究，我们可以得出结论：新型移栽机在提高移栽效率、降低劳动成本和改善大葱品质方面具有显著优势。
未来的研究可以进一步优化移栽机的结构和性能，以满足不同地区的种植需求。
6.结论：
本报告介绍了一种新型大葱移栽机，并对其性能和经济效益进行了评估。
结果显示，新型移栽机在提高种植效率和降低劳动成本方面具有显著优势。
这将对大葱种植业的发展产生积极的影响，同时也为其他蔬菜作物的种植提供了借鉴。
国内外蔬菜移栽机研究现状及发展
2018年第4期移栽技术有提高蔬菜生长期间抗灾抗逆能力、提前作物的生育期、提高幼苗成活率、增强蔬菜品质、提高蔬菜产量等多种优点，目前我国已有60%以上的蔬菜品种采用育苗移栽，但是受国内现有移栽技术的影响，还存在机械化移栽自动化水平低、效率低、移栽质量参差不齐等问题[1-4]。
因此，全自动蔬菜移栽机已经成为我国现阶段迫切需求的蔬菜自动化种植机械。
1蔬菜移栽机械的研究现状国外移栽技术的研究起步较早，20世纪30年代就已经研制出鸭嘴式移栽机，到50年代发展成为结构多样、类型齐全的半自动移栽机，并开始制作钵苗。
欧美国家由于人少地多，移栽机特点主要是大型、多行、通用、高速、高自动化，且注重播种、育苗、整地、移栽、收获等多环节的配套技术，例如法国法拉利公司制造的Rotostrapp 型移栽机，一次性可移栽四行穴盘苗，移栽速度高达8000株/小时，移栽蔬菜作物种类包括番茄、辣椒、生菜等十余种，自动化程度高、移栽质量可靠，但是整机结构比较复杂，价格较高。
日韩国家土地稀缺，其研发出来的移栽机主要是小型、专用、精密化、单行、高自动化，例如亚美柯全自动自走式大葱移栽机，该机实现自动取苗、输苗、移栽、覆土镇压于一体，单行作业，移栽行距、深度一致性好，另外井关、洋马、久保田、东洋等品牌也有许多款全自动移栽机。
国内研究起步相对较晚，20世纪60年代才开始对棉花和甘薯进行移栽试验，到70年代研制出了玉米裸苗移栽机和甜菜裸苗移栽机，但结构复杂、效率低、移栽质量差。
直到80年代初，部分科研院所和高校研发的各类型蔬菜半自动移栽机，提高了移栽质量，简化了机械结构，使得移栽机进一步发展，但是由于所研制移栽机不适应国内蔬菜种植的农艺要求，对移栽机的综合效率考虑较少，用户认可度较低，因此未能实现大面积市场推广。
近几年来由于土地不断集中化，农村经济效益不断提高，农业科学技术不断发展进步，以及国家对农业和农业机械化的大力扶持政策，研制出一款适合我国农村需求的高自动化程度的可靠蔬菜移栽机已迫在眉睫。
毕业论文穴盘苗叶菜移栽机械装置的研究
穴盘苗叶菜移栽机械装置的研究1 前言随着世界人口日益增加，粮食和经济作物等农产品的需求量日渐增加，世界各国对农业生产的发展都给予了极大的重视和关注。
中国是世界上的农业大国，农业机械化是我国农业现代化的重要组成部分，我国在基本实现了耕作和收获作业的机械化后，种植机械化正在成为农业机械化的一个重点领域。
穴盘育苗移栽技术是从20 世纪70 年代在欧美等农业发达国家率先发展起来的。
穴盘苗自动移栽是一种适合工厂穴盘苗生产的育苗移栽方式，与常规育苗移栽方式相比，成本可降低25% ～ 40%，具有出苗率高，出苗整齐，缓苗快，病虫害少，机械化程度高，省工，省时，节约能源、种子和育苗场地，便于大规模管理，保护和改善农业生态环境等各种优点。
该技术代表了育苗移栽技术的发展方向，受到了种植业者的欢迎。
由于人工移栽劳动强度大、需要劳动力多、效率低，难以实现大面积、大规模移栽，而生产规模比较小、经济效益低下，不利于穴盘苗移栽技术的推广应用。
移栽机械化程度低下，严重影响了农业经济作物的发展。
因此，大力发展育苗移栽技术，实现机械化移栽势在必行[1]。
2 穴盘苗叶菜移栽机械研究现状2.1国外研究现状近20年,国外对移栽机的研究已进入自动化阶段。
国的KyeongUKKim等提出了一种适合蔬菜移植的拾取装置。
这套装置包括一个路径产生器、拾取针和针驱动器。
路径产生器是一个5杆机构,由固定滑槽、驱动连杆、连接杆和一个滑杆组成;Kut等1987年研究了基于Puma560机器人的移苗机器。
移苗机器人的末端执行部件是一个平行夹类型的手爪。
他们研究的目的是测试机器移苗的作业周期,研究一种针对单棵苗进行抓取和栽植的末端执行部件,另外还用计算机模拟的方法对移苗机器人的应用性能进行评估。
移苗机器人末端执行手爪是在Unimation 510型气动平行爪的基础上进行改进设计的,包括增加开度调节螺母,在每个手爪的侧固定一个轻质的镀锌板作为“手指”,其抓取只有开与合拢2种状态,开与合拢位置的距离是20mm,2个夹片长3mm。
蔬菜移栽机实验实施方案
蔬菜移栽机实验实施方案一、实验目的本实验旨在探究蔬菜移栽机的使用效果，验证其在蔬菜移栽过程中的实际应用价值，为农业生产提供科学依据。
二、实验材料和设备1. 移栽机：选择一款市场上常见的蔬菜移栽机，确保其性能稳定、操作简便。
2. 蔬菜：选择生长周期较短、适合移栽的蔬菜作为实验材料，如小白菜、油菜等。
3. 种植基质：选择通用的种植基质，确保其质量稳定。
4. 实验田地：选择一块面积适中、土壤肥沃、排水良好的田地作为实验用地。
三、实验步骤1. 准备工作a. 将移栽机放置在平整的地面上，检查其各项功能是否正常。
b. 在实验田地中设置好移栽机操作区域，确保操作空间宽敞、无障碍物。
c. 准备好蔬菜种子和种植基质，按照正常种植程序进行预处理。
2. 实验操作a. 将种植基质填充至移栽机的种植槽中，调整机器参数至适合蔬菜移栽的状态。
b. 将蔬菜种子按照一定的间距放置在移栽机的种植槽中，确保每个种子都能被移栽机准确识别。
c. 启动移栽机，进行蔬菜移栽操作，观察移栽机的操作效果和移栽蔬菜的成活率。
d. 对移栽后的蔬菜进行适当的灌溉和管理，记录生长情况。
3. 结果分析a. 对移栽机的操作效果进行评估，包括移栽速度、移栽准确度、移栽成活率等指标。
b. 对比手工移栽和机器移栽的差异，分析机器移栽的优势和不足之处。
c. 根据实验结果，提出对移栽机性能的改进建议，为其在农业生产中的应用提供参考。
四、注意事项1. 在实验过程中，要严格按照操作规程进行，确保实验的准确性和可靠性。
2. 对移栽机的操作人员要进行相关培训，确保其能够正确、安全地操作移栽机。
3. 实验结束后，要及时清洁和维护移栽机，确保其下次使用时的正常运行。
五、结论通过本次实验，我们验证了蔬菜移栽机在蔬菜移栽过程中的实际应用效果，发现其具有一定的移栽速度和准确度，但在移栽成活率方面还有待提高。
我们针对实验结果提出了一些改进建议，希望能够进一步提升移栽机的性能，为农业生产提供更多的便利和效益。
基质块苗蔬菜移栽机试验研究
基质块苗蔬菜移栽机试验研究崔志超1，陈永生1，2，管春松1，杨雅婷1，高庆生1，赵国栋1（1．农业部南京农业机械化研究所，南京210014；2．江苏现代园艺工程技术中心，江苏镇江212000）摘要：针对当前我国蔬菜移栽机作业效率慢、省力不省工等问题，引进了一种基质块苗蔬菜移栽机，一次进地作业可完成畦面整平、开沟、移栽、覆土等功能。
以旱地栽植机械行业标准JB/T10291－2013为参考标准，对机器开展了试验研究，结果表明：栽植频率为57株/min·行－1，栽植合格率为95．3%，栽植株距及栽植深度合格率均满足标准要求。
该机器作为引进机型还需为适应我国蔬菜种植农艺要求做进一步优化改进，以达到农机与农艺相融合的目的。
关键词：蔬菜；移栽机；基质块苗中图分类号：S223．9文献标识码：A文章编号：1003－188X（2019）10－0158－040引言蔬菜种植主要以直播和移栽两种方式为主，由于育苗移栽利于秧苗成活及后期管理和收获，使得我国目前约有60%以上的蔬菜品种采用育苗移栽的方式种植［1］。
长期以来，蔬菜移栽作业主要以人工为主，但是在当前我国农业已进入高投入、高成本的大背景下，用工难、用工贵的问题在蔬菜生产中日发凸显。
近10年来，我国蔬菜生产成本年均涨幅在10%以上，特别是人工费用上涨最快，年均涨幅达18%［2］。
随着我国城镇化进程的加快和农村富余劳动力向非农产业的转移，劳动力成本不断增大将成为蔬菜生产发展的主要制约因素，也将成为实行机械化的直接推动力。
另外，由于蔬菜生长周期短、受气候影响较大且种植工序繁多，因此急需一种作业效果好且效率高的移栽机来替代人工生产。
国内于20世纪60年代开始对移栽机的研究，最初应用于棉花或甘薯种植；80年代研制出现半自动蔬菜移栽机［3］，由于育苗工艺更新速度慢、移栽机配套不足等原因而没能普遍推广。
近几年，通过技术引进、自主研发逐渐出现了少量蔬菜半自动移栽机械，如现代农装科技股份有限公司的2ZY系列［4］、华龙农收稿日期：2018－05－24基金项目：农业部“引进国际先进农业科学技术”项目（2016－X30）；江苏省农业科技自主创新资金项目（CX［18］3050）；江苏现代农业（蔬菜）产业技术体系农机装备创新团队项目（SXGC［2017］312）作者简介：崔志超（1990－），男，山东滨州人，实习研究员，硕士，（E －mail）cuizhichaoabc@163．com。
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蔬菜移栽机的研究与设计目录摘要 (1)1前言 (6)2移栽机械的国内外现状 (8)3 设计方案的选择 (8)3.1 钳夹式移栽机 (8)3.2 链夹式栽植机 (9)3.3 挠性圆盘移栽机 (10)3.4 吊篮式移栽机 (10)3.5 导苗管式移栽机 (12)3.6带式栽植机 (19)4 机具的机构特点 (20)4.1整机机构特点 (20)4.2主要技术参数 (21)4.3主要工作部件的结构特点及作用 (21)4.3.1 地轮 (21)4.3.2 开沟器 (22)4.3.3 镇压轮 (22)4.3.4 覆土器 (22)4.4设计蔬菜移栽机械的原理 (23)4.4.1 零速原理 (23)4.4.2 栽植机械的结构设计 (23)5 地轮轴的校核 (26)6 设计时间的安排 (31)7 结论和总结 (32)8致谢词 (32)9 主要参考文献、资料 (32)摘要移栽是蔬菜生产过程中的一个重要环节，具有对气候补偿和使作物生育提早的综合效益。
它可以充分利用光热资源，其经济效益和社会效益均非常可观。
但目前移栽过程采用人工移栽，劳动强度大、作业效率低，难以实现大面积栽植制约了生产规模，影响了生产效益，同时也限制了蔬菜生产的发展空间。
目前国内对移栽机械的研究和开发基本属于仿造，没有对国外的移栽机进行重大的改进和技术上的突破，而且国外移栽机结构复杂，价格昂贵，在国内推广难度很大。
因此设计一种新型的移栽机械已成为我国蔬菜种植业发展的迫切需求。
本文在总结吸收了国内外各种移栽机的优缺点和实验室已有研究成果的基础上，基于一种钵苗移栽机构——杠杆顶出式机构，设计了蔬菜钵苗移栽机。
该机的特点有：结构简单，工作可靠；易保证株距的均匀性；能实现开沟、施肥、移栽和覆土等工序。
该蔬菜移栽装置已公开发明专利(200810063013．8)和实用新型专利(200820121105．2)；并已公开发明专利蔬菜移栽装置的压盘装置(200910099278．8)。
本文主要的研究内容如下：1．研究国内外各种蔬菜移栽机的结构及原理和实验室已有的研究成果，从蔬菜钵苗移栽机移栽机构的机理分析入手，首先根据设计要求确定蔬菜移栽机整机的基本参数，然后根据整机结构，通过建立数学模型，应用MATLAB编写程序快速准确的确定传动比、顶杆相位差和顶出时间等机构重要参数。
2．根据已确定的参数，对蔬菜移栽机的核心部件一杠杆顶出式机构建立数学模型，基于MATLAB对杠杆顶出式机构进行运动学分析、动力学分析和参数优化，确定了六组杠杆顶出式机构的基本参数及相关机构的参数；根据确定参数应用UG 软件对移栽机构进行实体建模，基于ADAMS软件对建立的移栽机构模型进行虚拟样机仿真，并进行结果分析，验证理论设计结果是否正确。
3．在蔬菜移栽机构研究的基础上，根据农艺要求，为了完成开沟、移栽、施肥和覆土等工序，基于CAD技术对蔬菜钵苗移栽机关键部件进行计算机辅助设计，包括开沟覆土装置、压秧盘装置、施肥装置和传动系统。
在传动系统中，部分用的是链传动，为了快速确定实际中心距和链节数，解决销轴的虚拟定位和链条的虚拟装配问题，基于UG软件对链条进行参数化研究。
4．为了实现对蔬菜移栽机的移栽装置零部件的系列化设计，以适应不同蔬菜移栽的农艺要求，对移栽机构进行数字化研究；用户可根据不同蔬菜的农艺要求，输入有关参数即可实现移栽机构的数字化变形设计；并对变形模型应用ADAMS软件进行仿真分析，验证变形模型是否正确；为提高设计效率，减少重复劳动，通过对UG二次开发实现了装配图明细表的同步更新。
5．对蔬菜钵苗移栽机构进行加工研制和物理样机试验，基于实验台和高速摄像对其运动性能进行试验验证，确定机构是否满足设计要求。
关键词：钵苗移栽机；移栽机构；计算机辅助设计；数字化设计AbstractTransplanting is a key process of vegetables production, have a comprehensive benefits of climate compensation and early crops growth．One Can make full use of its light and heat resources，and get an impressive economic benefit and social benefit as well．However，the previous Transplanting process possess disadvantage of labor intensity ,low working efficiency and difficult to realize its large scale production ,which restricts its production capacity, benefits and limits its development．Space omestic transplanters are mainly imitating the foreign transplanter,and have not maken any significant improvement and breakthrough for foreign transplanter．Furthermore，the foreign transplanter own a complex structure and a high price，whichmake it difficult to popularize in China．Therefore，to design a new type of vegetables transplanter has become an urgent demand of China’ S vegetable planting development．Based on the summary of the advantages and disadvantages of the domestic and foreign vegetables transplanter and absorbed the research achievements of laboratory ,the paper design a new type of vegetables transplanter on the basis of the ported—seedling transplanting mechanism--the lever ejection mechanism，which is more simple，reliably and efficently and economic，as well as easily realizing open ditch ,fertilization ,transplanting，furrow cover et e．This device has publicly vegetables transplanting invention patent(2008 1006301 3．8)and utility model patent(200820 121 1 05．2)，And has publicly invention patent of vegetables transplanting device ofplaten(200910099278．8)．The paper ’S main research are showed as follows：1．Make a research of the abroad vegetables transplanter and principle of research results of laboratory．Firstly ,determine the basic parameters of the transplanter based on the mechanism analysis of the ported—seedling transplanting mechanism and the requirement of design．Then definite the important structure parameters quickly and accurately, such as the transmission ratio，phase separation ofejector rob and time of ejection by establishing a mathematical model program．2．Establish the mathematical model of the core components一一the lever edit action mechanism according to above-mentioned parameters of vegetables transplanter ,carry on the mechanism of kinematics and dynamic analysis and on base of MATLAB software to select the best parameter of the six groups of the lever ejection mechanism and related institutions．Model the transplanting mechanism based on its parameters by UG software．Then carry on the simulation analysis based on ADAMS software and determine whether the result is correct．3．Design the key components of vegetables transplanter based on CAD technology and UG software，including opening ditch device，furrow coveting device，platen device，fertilization device and transmission system．In the transmission system，in order to determine be width between centers quickly and solve pin shaft of virtual positioning and chain of virtual assembly problem，Cal Ty on parametric studies of chain based On UG software．4．Add Vb．net program custom to menu item of transplanting mechanism in CAD software SO as to achieve series design of the vegetables transplanting mechanism quickly and adapt to different vegetables requirements．Users Can input parameters onthe custom menu according to different agronomic requirements of vegetables，obtain the needed mechanism model by the digital deformation design ,And carry on the simulation analysis of the deformation model based on ADAMS software，determine whether the deformation model is correct．Accomplished the assembly list update through the secondary development of UG software as well as improving the design efficiency ,reducing duplication of labor．5．Manufacture and Process the vegetables transplanting mechanism．Decide whether the mechanism meet the design requirements based on mechanism performance test of experimental platform and high—speed camera．Keywords：Vegetables transplanter Transplanting mechanism Computeraided design Digital design第一章绪论1．1前言我国是一个农业大国，农业生产在整个国民经济总量中占据着重要的地位。