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农机化研究 2020年第11期42卷 65-70页

作者：张凯旋马国鑫高峰杨铖江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室江苏镇江212013

针对我国新生蔗苗的种植农艺要求,研发了一种牵引式的蔗苗半自动移栽机,主要由机架、分苗装置、地轮装置、栽植装置和传动系统组成,可连续完成开沟、植苗、覆土及镇压等作业。样机田间试验结果表明:各试验组的钵苗直立率均高于80%,样机... 详细信息

针对我国新生蔗苗的种植农艺要求,研发了一种牵引式的蔗苗半自动移栽机,主要由机架、分苗装置、地轮装置、栽植装置和传动系统组成,可连续完成开沟、植苗、覆土及镇压等作业。样机田间试验结果表明:各试验组的钵苗直立率均高于80%,样机的漏栽率均低于5%,实测钵苗的株距变异系数均小于25%,栽植合格率均大于80%,各项性能指标符合旱地栽植机械国家标准,移栽性能稳定。

关键词：半自动移栽机蔗苗种植农艺田间试验

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蔬菜穴盘苗半自动移栽机结构设计与研究

蔬菜穴盘苗半自动移栽机结构设计与研究

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作者：胡梦雅湖北工业大学

学位级别：硕士

由于我国蔬菜种植机械化发展起步较晚,全自动移栽机的研究目前仍处于起步阶段,结构繁杂、功能要求高且价格高昂,无法适用于大部分农户;半自动移栽机作为使用率较高的移栽机械,极大提高了栽植效率,减少了劳动力,但面对繁多的蔬菜品种和... 详细信息

由于我国蔬菜种植机械化发展起步较晚,全自动移栽机的研究目前仍处于起步阶段,结构繁杂、功能要求高且价格高昂,无法适用于大部分农户;半自动移栽机作为使用率较高的移栽机械,极大提高了栽植效率,减少了劳动力,但面对繁多的蔬菜品种和农艺要求,现有半自动移栽机的适用性不高、功能单一、成本较高等问题成为了制约蔬菜产业发展的不利因素。针对这些问题,本文设计了一款性能稳定、成本较低、满足移栽要求的同时具备同步浇水灌溉功能的蔬菜穴盘苗半自动移栽机。主要研究内容如下:结合现有半自动移栽机的特点与不足,提出了蔬菜穴盘苗半自动移栽机的总体设计要求和性能指标,进行了整机方案设计。设计了偏心圆盘鸭嘴式栽植机构,能一次性完成接苗、打穴、栽植作业,降低了伤苗率,提高了栽植质量和打穴稳定性;设计了一款新型定根水喷洒机构,避免了移栽机功能单一的问题,该装置可通过调节蓄水阀大小来调节单次浇水量,实现对移栽幼苗及时、定量的浇水灌溉,减少了农业用水浪费,节省了劳动力。对偏心圆盘鸭嘴式栽植机构和定根水喷洒机构进行了运动学分析。为避免穴口尺寸太大导致穴盘苗栽植直立率降低,根据栽植鸭嘴的运动轨迹和打开位置,对鸭嘴打穴穴口的尺寸进行了分析。分析得到了最优运动轨迹特征参数,使鸭嘴打穴穴口的纵向尺寸最小;得到了能使穴盘苗顺利落下并到达指定栽植深度的L型推杆安装初始角度范围;对不同轨迹特征参数和安装初始角度下的栽植机构进行了打穴和放苗过程的仿真,验证了理论分析结果的正确性。对定根水喷洒机构的浇水过程建立了数学模型,分析得出了浇水效果较好时出水口的安装距离范围。对移栽机机架结构进行了分析与优化。对移栽机实际满载工况下机架结构进行了静力学分析,验证了机架的强度、刚度均满足要求;根据分析结果对机架结构进行了尺寸优化设计,得到了满足静力学要求的最优尺寸参数;对优化后机架结构进行了模态分析,结果表明机架在工作过程中不会发生共振,能满足动态特性要求。对蔬菜穴盘苗半自动移栽机样机进行了实验与分析。对样机进行了不同栽植频率下的性能试验,结合评价指标分析表明,本文设计的半自动移栽机具有良好的栽植性能和栽植精度,各部件运行稳定,总体满足设计要求和目标。

关键词：半自动移栽机栽植机构定根水喷洒机构

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辣椒穴盘苗机械化移栽研究进展

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中国农机化学报 2021年第8期42卷 24-31页

作者：胡双燕胡敏娟王佳农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

辣椒是我国种植规模较大的蔬菜,辣椒移栽环节的劳动力负担重,人工成本高。为提升我国辣椒移栽效率和减轻辣椒移栽作业负担,需要研制出适合我国生产使用的轻简式全自动穴盘苗移栽机。点明辣椒机械化移栽的三大重要环节,论述国内外辣椒移... 详细信息

辣椒是我国种植规模较大的蔬菜,辣椒移栽环节的劳动力负担重,人工成本高。为提升我国辣椒移栽效率和减轻辣椒移栽作业负担,需要研制出适合我国生产使用的轻简式全自动穴盘苗移栽机。点明辣椒机械化移栽的三大重要环节,论述国内外辣椒移栽机械的研究现状,介绍移栽机械的主要类型和优缺点,总结国内对辣椒全自动移栽机械中取苗部件及理论研究的现状,分析制约国内半自动、全自动辣椒移栽机发展的原因。未来移栽机械的发展加强机理性的研究,掌握作用对象的生物学特性和力学特性,同时做好农机与农艺的配套结合,研发出更多可靠性强、移栽效率高的机械。

关键词：辣椒移栽机取苗部件穴盘苗全自动移栽机半自动移栽机

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穴盘苗设施电动移栽机协同自适应喂苗系统的设计及试验

穴盘苗设施电动移栽机协同自适应喂苗系统的设计及试验

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作者：苗泽远江苏大学

学位级别：硕士

蔬菜是我国仅次于粮食的第二大农作物。目前应用于蔬菜生产的半自动移栽机虽然相比于手工移栽提升了作业效率和质量,但仍然需要人工辅助作业,甚至省力并未省工,特别是处于高强度喂苗作业的人员,因为长时间精神高度紧张难免错投、漏投钵... 详细信息

蔬菜是我国仅次于粮食的第二大农作物。目前应用于蔬菜生产的半自动移栽机虽然相比于手工移栽提升了作业效率和质量,但仍然需要人工辅助作业,甚至省力并未省工,特别是处于高强度喂苗作业的人员,因为长时间精神高度紧张难免错投、漏投钵苗而降低移栽质量也限制了移栽速度的提高。国内尚未有适合设施内作业的蔬菜移栽机器,因此,为满足现代国内蔬菜生产的迫切需求,研制移栽质量稳定、低漏栽率与价格,且适应国内情况的半自动移栽机十分必要且紧迫。本文对半自动移栽机的喂苗机构进行创新设计,并设计了协同自适应喂苗控制系统以减少漏栽率,提高移栽质量和效率并减少辅助人工,进而经济效益和社会效益。协同自适应喂苗系统通过穴盘苗识别与缺苗补偿控制来提升喂苗效率的同时降低漏栽率,并减少辅助人工,代替了传统机械变速箱减小了电动蔬菜穴盘苗移栽机的体积,更利于狭小设施空间内的调头和避免空气污染。此外,采用不同电机分别驱动栽植部分、行走部分,并运用机电结合的方式达到协同控制来实现移栽株距的无级可调。本论文主要研究内容如下:（1）本文创新设计了一种喂苗机构及协同自适应喂苗控制系统,实现整机的协同控制和株距的无极可调;并进行了喂苗机构台架试验和移栽机栽植试验,提高了移栽效率,同时降低了漏栽率和辅助人工量。（2）提出以光电传感器为检测元件的穴盘苗识别系统和相应的补偿策略;使用多个光电传感器识别穴盘苗的茎叶等特征,来判断喂苗杯中是否存在穴盘苗,而后根据检测的连续缺苗苗杯的个数,通过相应的补偿策略,确保每一次喂苗都有苗落入栽植器;为了使喂苗机构能准确喂苗,对喂苗系统采用PID闭环控制,并建立仿真模型进行分析。（3）设计了自适应喂苗控制系统和整机协同控制系统,并完成了控制系统的搭建。自适应控制系统以PLC作为控制器,包括穴盘苗识别,连续缺苗苗杯个数的判断,喂苗电机的闭环控制;整机协同控制系统包括移栽机行走速度检测,栽植电机、喂苗电机的转速控制。（4）完成了自适应喂苗控制系统和整机协同控制系统的试验,本文以黄瓜穴盘苗为试验对象,通过设置不同的试验条件来验证协同自适应控制系统的实际作业性能。自适应喂苗控制系统试验结果显示:在移栽机正常工作的栽植频率范围内,穴盘苗识别成功率达到95.9%以上,与未采用该控制系统的试验相比,漏栽率降低了15%左右;整机协同自适应控制试验表明:采用机电结合的方式协同控制两个电机,栽植株距稳定且变异系数符合标准要求。

关键词：喂苗机构半自动移栽机缺苗补偿协同控制自适应控制

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