蔬菜钵苗移栽机取苗机构人机交互参数优化与试验

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1、2013年2月农业机械学报第44卷第2期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2013．02．012*蔬菜钵苗移栽机取苗机构人机交互参数优化与试验叶秉良刘安俞高红骆春晓(浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州310018)摘要: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VisualBasic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

2、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%。关键词:移栽机蔬菜钵苗取苗机构参数优化仿真台架试验中图分类号:S223.92文献标识码:A文章编号:1000-1298(2013)02-0057-06ParametersOptimizationwithHuman-computerInteractionMethodandExperimentofVegetableSeedlingPick-upMechanismYeBingliangLiuAnYuGaohongLuoChunxiao(SchoolofMechanicalE

3、ngineeringandAutomation，ZhejiangSci-TechUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract:Thehuman-computerinteractionoptimizationmethodwasappliedtosolvethecomplicatemulti-objectiveoptimizationdesignproblemofvegetableseedlingautomaticpick-upmechanism．Afterthemechanismoptimizationmathematicmodelwasestablishe

4、d，theVisualBasic-basedcomputer-aidedanalysisandoptimizationsoftwarewasdeveloped．Thedesignvariables’impactsontheobjectivesandconstraintswereanalyzed．Theoptimizationcombinationofstructuralparametersmeetingtheseedlingpick-uprequirementswasobtained．Then，theADAMSsoftwareandhigh-speeddigitalvideocameraan

5、dimageprocessingtechniquewereusedinsimulationexperimentandbenchexperimentfortestingitskinematicscharacteristics．Thebasicallyconsistencyofexperimentalresultsandtheoreticalanalysisresultsshowedthatthekinematicsmodelanditsoptimizationdesigntheoryandmethodsofthemechanismwerecorrectandreliable．Atlast，it

6、isprovedthroughseedlingpick-upexperimentthatthemechanismcansuccessfullycompleteseedlingpick-upoperationwiththesuccessrateof80%．Keywords:PlanterVegetableseedlingSeedlingpick-upmechanismParametersoptimizationSimulationBenchexperiment强度大、生产效率低，而且栽植质量差、生产成本高，引言难以实现大面积移栽，限制了我国蔬菜生产的进一我国蔬菜(如西红柿、西兰花、茄子、辣椒等

7、)钵步发展。因此，加大蔬菜栽植机械的研发力度，实现苗移栽作业主要依靠人工完成。手工栽植不仅劳动蔬菜栽植机械化已成为农业生产亟待解决的重大收稿日期:2012-09-18修回日期:2012-10-10*国家自然科学基金资助项目(51175477)、浙江省自然科学基金资助项目(Y1110691)、浙江省现代农业装备与设施产业创新团队资助项目(2009R50001、2011R09001)和机械设计及理论浙江省重中之重