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1、辣椒穴盘苗自动取苗机构运动学分析与试验李华，曹卫彬澱,李树峰，付威,刘凯强(石河子大学机械电气工程学院，石河子832003)摘要：针对新珊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，本文研究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，建立了其运动学模世，研究了取苗轨迹形成的机理，在确定优化H标的基础上，基于VB开发了収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収苗针端点运动轨迹的影响，优化取苗针端点运动轨迹，获得-•组满足辣椒穴盘苗移栽农艺耍求的H动取苗机构参数。虚拟样机运动仿真结果表明优
2、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，并利用髙速摄影技术对取苗机构运动特性进行试验分析，试验结果表明収苗针实际运动轨迹与理论分析结果一致，取苗试验结果：取苗成功率为9&6%,基质破损率为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一•定参考。关键词：自动移栽机；取苗机构；参数优化；运动学；取苗试验中图分类号：S24文献标志码：A文章编号：李华，曹卫彬，李树峰，马锐，刘凯强.辣椒穴盘苗自动取苗机构运动学分析与试验[J].农
3、业工程学报，2015,30()：Lihua,CaoWeibin,LiShufeng^etal.Kinematicanalysisandtestonautomaticpick-upmechanismforchiliplugseedling[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2015,30()：-(inChinesewithEnglishabstract)0引言新疆是我国特色经济作物的主产区，其中辣椒、加工番茄利植而积和产量持续多年位居
4、全国前列，截止2014年，辣椒种植面积已达到6.6万hm2o目前,新疆辣椒种植多釆用育苗移栽技术，其中育苗移栽约占辣椒种植总而积的50%[1-2]o辣椒育苗移栽技术具有延长生长期，提高产量，降低晾晒烘干成本等优点⑶，已经在新疆开始大面积推广，其移栽主耍采用吊篮式半口动移栽机，虽然栽植过程实现了机械作业,但取苗、投苗作业仍然需要人工完成，劳动强度大、效率低、漏苗、伤苗率高网，严重制约了育苗移栽技术在新關的推广和应用。因此，全口动穴盘苗移栽机成为发展趋势和必然，其核心部件自动取苗机构的研究已成为移栽机械研究的重点和热点卩⑴。国内外学者根据栽植模式及穴盘苗特点研究了不
5、同类型的収苗机构，意大利Ferrari全自动蔬菜移栽收稿日期:2015-07-14修订日期:2014-07-27基金项H：新轉兵团科技援跚项H(2013AB024)；新鴨兵团青年基金(20I4CB012)；石河子大学重大科技攻关计划作者简介:李华，男(汉族〉,石河子大学副教授,礴士生，主要从事农业机械设计与自动化技术研究。石河子石河子大学机械电气工程学院,832003cEmail：shzdxlh@126.com※通信作者：艸卫彬，男(汉族)，石河子大学教授，陳士，博士生导师,主要从事农业信息化与自动化技术研究。石河子石河子大学机械电气工程学院,832003。Em
6、ail：Wbc828@163.com机采用顶岀夹取式取苗机构，损伤率低，成排自动喂苗效率高，但其整套取茁机构由
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8、动控制系统与气动系统组成,结构复杂问。W.C.Choi等閃提出了一种曲柄滑道导杆取苗机构，该机构取苗成功率约为80%・90%,提高Illi柄转速后效率卜降，机构振动和冲击较明显。FI本Yammr农机株式会社的竹山智洋何发明的自动移栽机构驱动部分由两套行星轮系机构串联而成，山其中一•套行星轮的行星轴输岀运动驱动栽植爪实现取苗和栽植苗动作,取苗轨迹复杂，设计制造成本相対较高，未能得到实际应用。惠东志等提出了-•种适用于烟草钵苗的曲柄双滑块自动取苗机构，
9、若要提高収苗效率，会影响取苗成功率。王蒙蒙等⑵提出了一•种1111柄摆杆式夹苗机构，该夹取机构需要与穴盘苗顶出装置配合才能完成取苗和投苗工作。石河子大学曹卫彬等皿设计了种基于顶杆式的番茄穴盘苗H动取苗装宜，釆用16根平行布置的顶杆从穴盘底部顶出穴盘苗的取苗方式，该机构易造成穴盘苗机械损伤。叶秉良等⑹、俞高红等购提出了两种非圆齿轮行星系旋转式取苗机构，这两种取苗机构结构简单，取苗效率高，针对这两种旋转式取苗机构作业时存在刚性冲击的问题，俞髙红等⑻乂提出了一种新型的特殊非圆齿伦传动及其旋转式取苗机构，不仅结构简单，而且工作更加平稳。基于以上分析，本文提出了-•种基于
10、齿轮•连杆组合的机械夹取
